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一、内容提要这节课主要介绍安装工程技术与计量的第一章第一节安装工程常用材料基础知识、第二节管道及设备常用附件和控制件及第三节常用低压电气器材。二、重点、难点熟悉金属材料、非金属材料、复合材料、常用材料等的分类及各种材料性能。熟悉管道及设备常用附件、控制件和电气材料、器材的分类、性能及适用范围。三、内容讲解新旧大纲要求：1、熟悉安装工程主要材料的分类、基本性能及用途。2、熟悉型材、管材、管件、阀门、法兰等常用材料的分类、性能及适用范围。3、熟悉电气材料、器材的分类、性能及适用范围。4、掌握安装工程量清单项目设置及工程量计算规则。第一章基础知识第一节安装工程常用材料基础知识一、工程材料的分类一般将工程材料按化学成分分为金属材料、非金属材料、高分子材料和复合材料四大类。（一）金属材料金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。工业上把金属和其合金分为两大部分：（1）黑色金属材料——铁和以铁为基的合金。（2）有色金属材料——黑色金属以外的所有金属及其合金。（二）非金属材料非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。（三）高分子材料高分子材料种类很多，工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类：（1）塑料。分热塑性塑料和热固性塑料两种。（2）橡胶。（3）合成纤维。（四）复合材料复合材料就是用两种或两种以上不同材料组合的材料。二、常用工程材料的性能和特点（一）金属材料1、黑色金属含碳量小于2．11％（重量）的合金称为钢，合碳量大于2．11％（重量）的合金称为生铁。例题含碳量小于（）（重量）的合金称为钢。A1．12％B1．22％C2．11％D2．12％答案：C（1）钢及其合金的分类。钢的力学性能决定于钢的成分和金相组织。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响。在工程中更通用的分类为：l）按化学成分分类。可分为碳素钢、低合金钢和合金钢。2）按主要质量等级分类：①普通碳素钢、优质碳素钢和特殊质量碳素钢；②普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢；③普通合金钢、优质合金钢和特殊质量合金钢。（2）钢牌号的表示方法。按照国家标准《钢铁产品牌号表示方法》规定，我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法，即：l）牌号中化学元素采用国际化学元素表示。2）产品名称、用途、特性和工艺方法等，通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。3）钢铁产品中的主要化学元素含量（％）采用阿拉伯数字表示。（3）工程中常用钢及其合金的性能和特点。l）碳素结构钢。2）低合金高强度结构钢。3）合金结构钢。4）不锈耐酸钢。它在化工、石油、食品机械和国防工业中广泛应用。按不锈钢使用状态的金相组织，可分为铁素体、马氏体、奥氏体、铁素体加奥氏体和沉淀硬化型不锈钢五类。5）铸钢。铸钢具有较好的强度、塑性和韧性，可以铸成各种形状、尺寸和质量的铸钢件。（4）铸铁的分类和牌号表示方法。1）铸铁的分类。按照石墨的形状特征，铸铁可分为灰口铸铁（石墨成片状）、球墨铸铁（石墨成球状）和可锻铸铁（石墨成团絮状）三大类。按照铸铁成分中是否含有合金元素，可分为一般铸铁和合金铸铁两大类。一般铸铁可分为普通铸铁和变质（孕育）铸铁。2）铸铁牌号的表示方法：①用各种铸铁相应汉语拼音字母的第一个大写字母作为铸铁的代号，当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在大写字母后加小写字母表示。②在牌号中一般不标注常规元素C．Si、Mn、S和p的符号，但当它们有特殊作用时才标注其元素符号和含量。③牌号中代号后面的一组数字表示抗拉强度值（如灰口铸铁HT100），有两组数字时，第一组数字表示抗拉强度值，第二组数字表示伸长率值（如球墨铸铁QT400－18），两组数字之间用“－”隔开。3）工程中常用铸铁的性能和特点：①灰口铸铁。基体可以是铁素体，珠光体或铁素体加珠光体，相当于钢的组织。②球墨铸铁。球墨铸铁综合机械性能接近于钢。可用球墨铸铁来代替钢制造某些重要零件，如曲轴、连杆和凸轮轴等。③蠕墨铸铁。蠕墨铸铁的强度接近于球墨铸铁，并具有一定的韧性和较高的耐磨性；同时又有灰口铸铁良好的铸造性能和导热性。蠕墨铸铁在生产中主要用于生产汽缸盖、汽缸套、钢锭模和液压阀等铸件。④可锻铸铁。可锻铸铁可以部分代替碳钢。⑤耐磨铸铁。耐磨铸铁是在磨粒磨损条件下工作的铸铁，应具有高而均匀的硬度。⑥耐热铸铁。耐热铸铁是在高温下工作的铸件，如炉底板、换热器、钳锅、热处理炉内的运输链条等。⑦耐蚀铸铁。耐蚀铸铁是主要用于化工部件，如阀门、管道、泵、容器等。例题铸铁与钢比较,其机械性能（）。A.好B.差C.相同D.差不多答案:B分析:铸铁与钢比较，虽然在机械性能方面较差，但具有良好的铸造性能和良好的耐磨性、消震性及低的缺口敏感性。2、有色金属l）铝及其合金。工业纯铝可制作电线、电缆、器皿及配制合金。铝合金可用于制造承受较大载荷的机器零件和构件。2）铜及其合金。铜合金具有较高的强度和塑性，具有高的弹性极限和疲劳极限，同时还具有较好的耐蚀性、抗碱性及优良的减摩性和耐磨性。一般铜合金分黄铜、青铜和白铜三大类。例题铜对大气和水的抗蚀能力很强，它是一种（）。A．结构材料B．抗磁材料C．对大气、水和酸抗蚀能力很强的材料D高强度材料答案：B分析：铜能够抗大气和水的腐蚀，但不耐酸的腐蚀，故答案C不正确。铜的塑性很好，容易成形但强度不高，不宜作结构材料，故答案A和D不正确。只有答案B是正确的。3）镍及其合金。镍及镍合金是化学、石油、有色金属冶炼、高温、高压、高浓度或混有不纯物等各种苛刻腐蚀环境下比较理想的金属材料。4）钛及其合金。钛熔点高，热膨胀系数小，导热性差，强度低，塑性好。钛具有优良的耐蚀性和耐热性，其抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢，而在较高温度下钛材仍能保持较高的强度。常温下钛具有极好的抗蚀性能，在大气、海水、硝酸和碱溶液等介质中十分稳定，但在任何浓度的氢氟酸中均能迅速溶解。例题常温下钛具有极好的抗蚀性能，在（）等介质中十分稳定。A大气B海水C硝酸D稀氢氟酸E碱溶液答案：ABCE分析：常温下钛具有极好的抗蚀性能，在大气、海水、硝酸和碱溶液等介质中十分稳定，但在任何浓度的氢氟酸中均能迅速溶解。5）铅及其合金。铅在大气、淡水、海水中很稳定，铅对硫酸、磷酸、亚硫酸、铬酸和氢氟酸等则有良好的耐蚀性。铅不耐硝酸的腐蚀，在盐酸中也不稳定。6）镁及其合金。镁合金是航空工业的重要结构材料，它能承受较大的冲击、振动载荷，并有良好的机械加工性能和抛光性能。其缺点是耐蚀性较差、缺口敏感性大及熔铸工艺复杂。例题下列（）不属于黑色金属。A钢B铅C铸铁D铁合金答案：B分析：黑色金属材料——铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金）。（二）非金属材料非金属材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。1．耐火材料能承受高温作用而不易损坏的材料，称为耐火材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。（1）耐火材料的主要性能指标：l）耐火度。2）荷重软化温度。3）高温化学稳定性。4）抵抗温度变化的能力越好，则耐火材料在经受温度急剧变化时越不易损坏。5）抗压强度要好。6）密度和比热容。7）热导率要小，隔热性能要好，电绝缘性能要好。（2）耐火材料的分类：l）耐火砌体材料。2）耐火水泥及混凝土。2、耐火隔热材料耐火隔热材料，又称为耐热保温材料。它是各种工业用炉（冶炼炉、加热炉、锅炉炉膛）的重要筑炉材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛭石、玻璃纤维（又称矿渣棉）、石棉，以及它们的制品如板、管、砖等。3．耐蚀（酸）非金属材料常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。（2）石墨。石墨材料在高温下有高的机械强度。石墨材料常用来制造传热设备。（3）玻璃。按形成玻璃的氧化物可分为：硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、硼酸盐玻璃和铝酸盐玻璃等，其中硅酸盐玻璃是应用最为广泛的玻璃品种。（4）天然耐蚀石料。（5）水玻璃型耐酸水泥。4．陶瓷材料陶瓷材料有高温化学稳定性、超硬的特点和极好的耐腐蚀性能。（1）陶瓷材料的分类。陶瓷一般分为普通陶瓷和新型陶瓷两大类。（2）常用陶瓷材料。在工程中常用的陶瓷有电器绝缘陶瓷、化工陶瓷、结构陶瓷和耐酸陶瓷等。（三）高分子材料1．高分子材料的基本概念高分子材料具有较高的强度，良好的塑性，较强的耐腐蚀性能，很好的绝缘性和重量轻等优良性能。高分子材料一般分天然和人工合成两大类。通常根据机械性能和使用状态将工程高分子材料分为塑料、橡胶和合成纤维三大类。常见的加聚树脂有聚乙烯（pE）、聚氯乙烯（pVC）、聚苯乙烯（pS）、ABS树脂、聚醋酸乙烯（pVAC）、聚丙烯（pp）和聚甲基丙烯酸甲酯（pMMA）等。例题高分子材料的符号是pE，这种材料是（）。A、聚乙烯B、聚丙烯C、聚氯乙烯D、聚苯乙烯答案：A解析：常见的加聚树脂有聚乙烯（pE）、聚氯乙烯（pVC）、聚苯乙烯（pS）、ABS树脂、聚醋酸乙烯（pVAC）、聚丙烯（pp）和聚甲基丙烯酸甲酯（pMMA）等。2．高分子材料的基本性能及特点（1）质轻。（2）比强度高。（3）有良好的韧性。（4）减摩、耐磨性好。（5）电绝缘性好。（6）耐蚀性。（7）导热系数小。（8）易老化。（9）易燃。（10）耐热性。（11）刚度小。3．工程中常用高分子材料（l）塑料制品：l）塑料的组成。常用的塑料制品都是以合成树脂为基本材料，再按一定比例加入填充料、增塑剂、着色剂和稳定剂等材料，经混炼、塑化，并在一定压力和温度下制成的。①树脂。树脂有合成树脂和天然树脂之分。树脂在塑料中主要起胶结作用，通过胶结作用把填充料等胶结成坚实整体。因此，塑料的性质主要取决于树脂的性质。合成树脂：合成树脂分子结构分为直线型、支链型和体型（或称为网状型）三种。②填料。又称填充剂，其作用是提高塑料的强度和刚度，减少塑料在常温下的蠕变（又称冷流）现象及提高热稳定性。③增塑剂。其作用是提高塑料加工时的可塑性及流动性；改善塑料制品的柔韧性。常用的增塑剂为酯类和酮类等。④着色剂。着色剂的种类按其在着色介质中或水中的溶解性分为染料和颜料两大类。⑤稳定剂。2）工程中常用塑料制品：①热塑性塑料：a、低密度聚乙烯（LDpE）。一般用作耐蚀材料、小载荷零件（齿轮、轴承）及一般电缆包皮和农用薄膜等。b、高密度聚乙烯（HDpE）。主要用于制作单口瓶、运输箱、安全帽、汽车零件、贮罐、电缆护套、压力管道及编织袋等。c、聚丙烯（pp）。聚丙烯具有质轻，不吸水，介电性、化学稳定性和耐热性良好，力学性能优良，但是耐光性能差，易老化，低温韧性和染色性能不好。主要用于制作受热的电气绝缘零件、汽车零件、防腐包装材料以及耐腐蚀的（浓盐酸和浓硫酸除外）化工设备等。d、聚氯乙烯（pVC）。硬聚氯乙烯塑料常被用来制作化工、纺织等工业的废气排污排毒塔，以及常用气体、液体输送管。软聚氯乙烯塑料常制成薄膜，用于工业包装等，但不能用来包装食品，因增塑剂或稳定剂有毒，能溶于油脂中，污染食品。e、聚四氟乙烯（pTFE，F－4）。聚四氟乙烯俗称塑料王，具有非常优良的耐高、低温性能。几乎耐所有的化学药品，在浸蚀性极强的王水中煮沸也不起变化，摩擦系数极低。它也不粘，不吸水，电性能优异，是目前介电常数和介电损耗最小的固体绝缘材料。缺点是强度低，冷流性强。f、聚苯乙烯（pS）。聚苯乙烯具有较大的刚度。聚苯乙烯比重小，常温下较透明，几乎不吸水，具有优良的耐蚀性，电阻高，是很好的隔热、防震、防潮和高频绝缘材料。缺点是耐冲击性差，不耐沸水，耐油性有限，但可改性。g．聚碳酸酯（pC）。聚碳酸酯誉称“透明金属”，具有优良的综合性能，冲击韧性和延性在热塑性塑料中是最好的，弹性模量较高，不受温度的影响，抗蠕变性能好，尺寸稳定性高，透明度高，可染成各种颜色，吸水性小，绝缘性能优良。但自润滑性差，耐磨性低，不耐碱、氯化烃、酮和芳香烃腐蚀，长期浸在沸水中会发生水解或破裂，有应力开裂倾向，疲劳抗力较低。h、ABS。普通ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。综合机械性能良好，同时尺寸稳定，容易电镀和易于成形，耐热和耐蚀性较好，在一40℃的低温下仍有一定的机械强