一、黑色金属:铁和以铁为基的合金,广义的黑金属还包括么锰、铬及合金炼钢生铁普通生铁黑色金属材料(一)碳的质量分数(Wc)大于2%的铁碳合金称为生铁。按用途分为化学成分铸造生铁特种生铁(二)铸铁的质量分数(Wc)超过2%(一般为2.5%~3.5%)的铁碳合金成为铸铁。灰铸铁——普遍应用于工业中。例:低中参数汽轮机的低压缸和隔板。断口颜色分为白口铸铁麻口铸铁普通灰铸铁孕育铸铁按生产方法和组织性能分为:特殊性能铸铁可锻铸铁球墨铸铁(三)钢碳的质量分数(Wc)不大于2%的铁碳合金成为钢。低碳钢(含碳量Wc≤0.25%)中碳钢(含碳量Wc0.25%~0.60%)碳素结构钢高碳钢(含碳量Wc0.60%)屈服强度:Q195、Q219、Q235、Q255和Q2751机电工程常见:型钢、钢筋、钢丝优质的碳素钢:钢丝、钢绞线、圆钢、刚强螺栓、预应力锚化学成分和性能分类合金结构钢:低合金结构钢(机电工程最为常用)、中合金结构钢、高合金结构钢屈服强度Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690主要用于:锅炉汽包、起重机、压力容器、压力管道、桥梁、重轨、轻轨特殊性能低合金高强度钢:耐候刚、耐海水钢、表面处理钢材、汽车冲压钢板、石油及天然气管线钢、工程机械用钢与可焊接高强度刚、钢金钢、低温用钢以及钢轨等。2按钢的用途分类:结构钢、工具钢、特殊用钢、专用钢、铸钢、锻钢、热轧钢、冷轧钢、冷拔钢。(四)钢材在机电工程中,钢材应用最为广泛。1、型材:圆钢、方钢、扁钢、H型钢、角钢、工字钢、T型钢、槽钢、钢轨。电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢(HK300b)大型角钢广泛用于厂房、铁路、交通、桥梁、车辆、船舶等大型结构件;角钢中型角钢用于电力铁塔、井架及其他用途的构件;小型角钢用于设备执照、支架和框架等。2、板材:钢带(带钢)、薄钢板(厚度在0.2~4mm)厚钢板(厚度在4mm以上的钢板统称为厚钢板)中板(厚度在4~25mm之间)、厚板(厚度在25~60mm之间)、特厚板(厚度大于60mm)。电站锅炉中的汽包就是用钢板焊制成的圆筒形容器。中、低压锅炉的汽包材料常为专用的锅炉碳素钢高压锅炉的汽包材料常用低合金钢制造。3、管材:机电安装工程中,常用的管材有普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无钢材就其使用划分为:逢钢管等。注意:没有中低压无缝钢管和高压焊接钢管。锅炉水冷壁和省煤器使用的无缝钢管一般采用优质碳素钢管活低合金钢管流体输送用焊接钢管(镀锌和黑皮)主要用于输送水、煤气、天然气、空气、采暖蒸汽、污水,矿山、井下送风、排水、农业喷灌,深井水泵,潜水泵等。4、钢制:品机电安装工程中,常用的钢制品主要有焊条、管件、阀门等。(1)焊条常用的有酸性焊条、碱性焊条、结构钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、低温钢焊条等;(2)管件主要包括法兰、弯头、三通、四通、变径、钢制活接头、管接头、封头、盲板等;(3)阀门根据工作压力、温度、介质状况、阀体、阀芯、密封垫材质不同及构造形式可以分为许多种类型。管道工程常用阀门大类上可以分为闸阀、截止阀、球阀、针形阀、蝶阀、止回阀、调节阀、角阀、减压阀、安全阀、旋塞、柱塞阀、隔膜阀、浮球阀、输水器等。二、有色金属有色金属及其合金具有钢铁材料所没有的许多特殊的机械、物理和化学性能,在机械、仪器仪表、飞机制造等工业中广泛使用的有铝、铜、钛、镁、镍和轴承合金。(一)铝及铝合金(1)纯铝的密度只有2.7g/cm3,仅为铁的1/3。铝的导电性好,其磁化率极低,接近于非铁磁性材料。1.纯铝(2)纯铝按纯度可分为高纯铝和工业纯铝两类。(1)铝合金热处理后可显著提高强度。铸造铝合金铸造性能极好。2.铝合金(2)铝合金按照成分和工艺特点不同分为变形铝合金和铸造铝合金。(二)铜及铜合金1.纯铜(1)纯铜常称紫铜,主要用于制作电导体及配制合金。纯铜、铜合金的导电、导热性很好,对大气和水的抗蚀能力很高。铜是抗磁性物质。(2)根据杂质含量的不同,工业纯铜牌号分为四种:T1、T2、T3、T4。编号越大,纯度越低。T1主要用于导电材料和配高纯度合金;、T2主要用于电力输送用导电材料,制作电线、电缆等;T3、T4主要用于电机、电工器材、电器开关、垫圈、铆钉、油管等。2铜合金(1)黄铜普通黄铜黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。黄铜复杂黄铜:铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜。(2)青铜锡青铜含铝、硅、铅、铍、锰等的铜基合金习惯称为青铜铝青铜(3)白铜铍青铜白铜是以镍为主要合金元素的铜合金。主要用于执照船舶仪器零件、化工机械零件及医疗器械等。锰含量高的锰白铜可制作电偶丝。(三)钛及钛合金:(1)钛的熔点高、热膨胀系数小、导热性差。纯钛塑形好、强度低,容易加工成型,抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢(2)工业纯钛中含氢、碳、氧、铁、镁等杂质(3)钛合金可分为三类α钛合金、β钛合金和(α+β)钛合金(四)镁及镁合金:(1)纯镁的室温密度仅为1.74g/cm3,是所有金属结构材料中最低的。(2)工艺特点:变形镁合金、铸造镁合金(五)镍及镍合金:纯镍具有优异的耐腐蚀和抗高温氧化性能,工业纯镍有良好的强度和导电性。可用于电子原件和食品加工设备。镍合金按其特性和应用领域分为耐腐蚀镍合金、耐高温镍合金和功能镍合金。广泛用于航空发电机和运载火箭发动机涡轮盘、压气机盘等。(一)高分子材料:来源天然高分子材料特性普通高分子材料合成高分子材料功能高分子材料最常用的分类方法按性能和用途分类:1、塑料(1)通用塑料1、聚乙烯(PE)生产方式不同高压聚氯乙烯中压聚氯乙烯制造容器低压聚氯乙烯压力少于5MPa通用机械零件2、聚丙烯(PP)强度硬度刚度和耐热性(150oC不变形)均┒管道优于低压聚氯乙烯绝缘材料常用于制造容器、贮罐、阀门等3、聚氯乙烯(PVC)强度、刚度比聚乙烯好。硬聚氯乙烯程勇制作化工耐蚀的结构材料及管道、电绝缘材料等。软聚录乙烯主要用于电线电缆的套管、密封件等。4、聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是良好的刚性材料,但质脆而硬,主要用来生产注塑产品,如用于制作仪表透明罩扳、外壳等。(2)工程塑料1、ABS塑料:丙烯腈(A)丁二烯(B)苯乙烯(S)三种单体的共聚物用于:机械零件、各种仪表的外壳、设备衬里等。2、聚酰胺(PA)。常用于代替铜及其他有色金属制作机械、化工、电器零件,用于:齿轮、轴承、油管、密封圈等。3、聚碳酸酯(PC)。主要用于机械:轴承、齿轮、蜗轮、蜗杆等传动零件用于电器:高绝缘的垫圈、垫片、电容器等。水管主要采用聚氯乙烯制作;燃气管采用中、高密度聚氯乙烯制作;低密度聚氯乙烯用生活给水管2、橡胶:按来源:天然橡胶、合成橡胶,按性能用途:(1)通用橡胶:天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。(2)特种橡胶:硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶等。3、涂料:是否有颜色:清漆和色漆;涂膜的特殊功能:绝缘漆、防锈漆、防腐蚀漆等。(二)无机非金属材料无机非金属材料是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。1、普通(传统)的非金属材料:硅酸盐水泥、陶瓷、硅酸材料玻璃指以硅酸盐为主要成分的材料并包括一些生产工艺相近的非硅酸盐材料。例如碳化硅、氧化铝陶瓷、硼酸盐、硫化物玻璃,镁质、铬镁质耐火材料和碳素材料等2、特种(新型)的无机非金属材料:玻璃钢主要指用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。机电工程中常用的非金属材料使用范围(一)砌筑材料:耐火黏土砖、普通用高锅砖、轻质耐火砖、耐火水泥、硅藻土质隔热材料、轻质黏土砖、石棉绒(优质)、石棉水泥板、矿渣棉、蛭石和浮石等用于炉窑砌筑工程、锅炉炉墙砌筑;冶炼炉砌筑、窑炉砌筑(二)绝热材料:膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类、泡沫塑料类用于保温、保冷的各类容器、管道、通风空调管道(三)防腐材料及制品(1)陶瓷制品:管件、阀门、管材、泵用零件、轴承等。主要用于防腐蚀工程。(2)油漆及涂料:无机富锌漆、防锈底漆广泛用于设备管道工程中。(3)塑料制品:聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯,用于建筑管道、电线导管、化工耐腐蚀零件及热交换器等。(4)橡胶制品:天然橡胶、氯化橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、丁苯橡胶、丁脂橡胶等。用密封件、衬板、衬里等。(5)玻璃钢及其制品:以玻璃纤维为增强剂,以合成树脂为胶黏剂制成的复合材料用于石油化工耐腐蚀耐压容器及管道等(四)酚醛复合风管:低、中压空调系统及潮湿环境,但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用;聚氨酯复合风管:低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境,但对酸碱环境和防排烟系统不适用;玻璃纤维复合风管:中压以下的空调系统,但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统不适用;硬聚氯乙烯风管:适用于洁净室含酸碱的排风系统。(五)1、聚乙烯塑料管:无毒、低密度聚氯乙烯用于输送生活用水。2、涂塑钢管:优良的耐腐蚀性能和比较小的摩擦阻力。环氧树脂涂塑钢管比聚氯乙烯(PVC)涂塑钢管多给水、温水。3、ABS工程塑料管:耐腐蚀、耐温、耐冲击由于聚氯乙烯管使用温度-20~70℃压力等级分为B、C、D三级。(没有A级)4、聚丙烯管(PP管)用于流体输送。Ⅰ型为0.4MPa、Ⅱ型为0.6MPa、Ⅲ型为0.8MPa5、硬聚氯乙烯和聚乙烯管用于建筑工程排水耐化学性和耐热性能满足工艺要求的条件下,用于工业排水系统。一、电线电缆(一)仪表电缆(1)仪表用电缆:YVVYVVP信号传输、控制线路。(2)阻燃型仪表电缆:ZRC-YVVP、ZRC-YYJVP、ZRC-YEVP等防干扰性能高、电气性能稳定能可靠地传送交流300V及以下的数字信号和模拟信号兼有阻然等特点。敷设温度不低于0℃弯曲半径不小于电缆外径的10倍的阻然场所。(3)仪表用控制电缆:KJYVP、KJYVPR、KJYVP2等交流电压450/750V以下,巡回检测装置屏蔽电缆采用对绞铝塑复合膜屏蔽和铜丝屏蔽,抗干扰性能优越,常用于计算机测控装置。(二)电气装备电线、电缆1、裸导线(1)、裸导线:TY、LY4等为硬圆铜线、硬圆铝线,主要用作架空导线;(2)、铝绞线及钢芯铝绞线:LJ、LGJ、LGJF等主要用于架空电力线路(3)、铝合金绞线及钢芯铝合金绞线:如LHAJ、LHAGJ、LHBJ等主要用于架空电力线路。2、绝缘导线(1)固定敷设绝缘线(2)绝缘软电线,主要采用在需要柔性连接的可动部位。家庭、办公室照明通常采用BV型或BX型聚氯乙烯绝缘铜芯线作为电源连接线;机电安装工程现场中电焊机至焊钳的连线多采用RV型聚氯乙烯绝缘平行铜芯软线,因为电焊位置不固定,多移动。(3)安装电线。AV、AVR、AVRB、AVVR等,主要适用于电压300V及以下电器、仪器仪表和电子设备及自动化控制设备的连接导线。3、电力电缆(1)油浸纸绝缘电缆:如ZLL、ZL敷设于干燥的户内、沟管中,不能承受机械外力作用,且对铝保护层应有中性环境等;ZQ30、ZLQ30等,敷设在室内及矿井中,能承受机械损伤及较大的拉力。(2)塑料绝缘电缆:可分为聚氯乙烯电缆、聚乙烯电缆、交联聚乙烯电缆。聚氯乙烯电缆:VLV、VV不能承受机械外力作用,适用于室内,隧道内及管道内敷设;VLV22、VV22能承受机械外力作用,但不能承受大的拉力,可敷设在地下;VLV33、VV33能承受机械外力作用,且可承受相当大的拉力,可敷设在竖井内,高层建筑的电缆竖井内,且适用于潮湿场所聚乙烯电缆:如YLV、YV交联聚乙烯电缆:如YJLV、YJV敷设在室内、隧道内及管道内,电缆不能承受机械外力作用。(3)橡胶绝缘电缆:如XLQ、XQ等,敷设在室内、隧道内及管道内,电缆不能受推动和机械外力作用,对铅保护层应有中性环境;如XV20、XLV20等,敷设在室内、隧道内及管道内,能承受机械损伤,但不能承受大的拉力。(三)控制电线电缆控制电缆线芯多采用铜导体。按其绝缘层材质,分为聚乙烯、聚氯乙烯和橡胶。聚乙烯电性能为最好,(1)橡胶及塑料绝缘控制电缆。主要用于直流活交流50~60Hz、额定电压600/1000V及以