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11H411010机电工程常用材料1H411011常用金属材料的类型及应用一、黑色金属材料的类型及应用（一）碳素结构钢（普碳钢）（熟悉）1.碳素结构钢的分级按照碳素结构钢屈服强度的下限值将其分为四个级别，其钢号对应为Q275及以下，其中Q代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值，数字后面标注的字母A、B、C、D表示钢材质量等级，即硫、磷质量分数不同，A级钢中硫、磷含量最高，D级钢中硫、磷含量最低（即：A级质量等级最低，D级质量等级最高）。2.碳素结构钢的特性碳素结构钢具有良好的塑性和韧性，易于成型和焊接，常以热轧态供货，一般不再进行热处理，能够满足一般工程构件的要求，所以使用极为广泛。3.碳素结构钢的用途碳素结构钢通常用于制作各种型钢、钢筋、钢板、钢管等，有的也可用于焊接件。（二）低合金结构钢（低合金高强度钢）（熟悉）1.低合金结构钢的分级根据屈服强度划分，低合金结构钢共有Q345及以上八个强度等级。2.低合金结构钢的特性低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，而具有高强度、高韧性、良好的冷成形和焊接性能、低的冷脆转变温度和良好的耐蚀性等综合力学性能。（2014案）3.低合金结构钢的用途低合金结构钢主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造，用它来代替碳素结构钢，可大大减轻结构质量，节省钢材。（2011多）（三）铸钢和铸铁（了解）1.铸钢铸钢分碳素铸钢、合金铸钢等类型。例如，轧钢机机架就是选择碳素铸钢制造加工的。吊车所用的齿轮一般均采用合金铸钢件。2.铸铁铸铁可以用来制造各种机器零件。例如，普通罩壳、阀壳等强度要求不高，可采用灰铸铁制造；液压泵壳体强度有较高要求，可采用孕育铸铁；汽车发动机凸轮轴常用球墨铸铁制造。（四）特殊性能低合金高强度钢（特殊钢）（了解）1.特殊钢的分类工程结构用特殊钢主要包括耐候钢、耐热钢、耐海水腐蚀钢、耐磨钢、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钢、钢筋钢、低温用钢以及钢轨钢等。2.特殊钢的特性及用途例如，耐候钢：在桥梁、建筑、塔架、车辆和其他要求耐候性能好的钢结构中使用。例如，耐热钢：在加热炉、锅炉、燃气轮机等高温装置中的零件就是使用耐热钢。例如，耐磨钢：车辆履带、挖掘机铲斗、破碎机腭板、铁轨分道叉等使用的就是耐磨钢。（五）钢材的类型及应用（熟悉）1.型钢。例如，电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢；而为确保炉膛内压力波动时炉墙有一定的强度，在炉墙上设有足够强度的刚性梁，其大部分采用强度足够的工字钢制成。（2014单）2.板材。3.管材。在机电工程中常用的有普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝钢管等，广泛应用在各类管道工程中。例如，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或低合金钢管，但过热器和再热器使用的无缝钢管根据不同壁温，通常采用15CrMo或12CrlMoV等钢材。24.钢制品。在机电工程中，常用的钢制品主要有焊材、管件、阀门等。二、有色金属的类型及应用（了解）重金属，如铜、锌、镍等；轻金属，如铝、镁、钛等。1.重金属（1）铜及铜合金的特性及应用工业纯铜具有良好的导电性、导热性、焊接性，塑性好，纯铜强度不高，硬度较低。主要用于作导体、制造抗磁性干扰的仪器和仪表零件，如罗盘、航空仪表等零件。在纯铜中加入合金元素制成铜合金。锰含量高的锰白铜可制作热电偶丝。（3）镍及镍合金的特性及应用纯镍是银白色的金属，强度较高，塑性好，导热性差，电阻大。镍有极强的耐腐蚀性，特别是耐海水腐蚀能力突出。2.轻金属（1）铝及铝合金的特性及应用纯铝的密度只有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。在电气工程、航空及宇航工业、一般机械和轻工业中广泛应用。工业纯铝密度小，熔点低，具有良好的导电性和导热性，塑性好，但强度、硬度低，耐磨性差，不适合制作受力的机械零件，可进行各种冷、热加工。铝合金可用于制造承受荷载较大的构件。铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金。例如，油箱、油罐、管道、铆钉等需要弯曲和冲压加工的零件就是使用变形铝合金，变形铝合金塑性好，易于变形加工。铸造铝合金适于铸造生产，可直接浇铸成铝合金铸件。（2）镁及镁合金的特性及应用纯镁强度不高，室温塑性低，耐腐蚀性差，易氧化，可用作还原剂。（3）钛及钛合金的特性及应用钛合金是比强度最高的金属材料。也被称为“太空金属”，被广泛应用于航空工业。规律：纯有色金属都强度不高（镍除外），加入合金元素后变得强度高。1H411012常用非金属材料的类型及应用一、硅酸盐材料的类型及应用（2009单）（了解）（一）水泥；（二）绝热棉；（三）砌筑材料；（四）陶瓷（五）特种新型的无机非金属材料1.普通传统的非金属材料指以硅酸盐为主要成分的材料。主要有碳化硅、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。二、高分子材料的类型及应用（二）高分子材料的类型及用途（掌握）1.高分子材料的类型按特性分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料。（共性：柔软、质轻、易老化）2.塑料（2015单）按照成型工艺不同，分为热塑性塑料、热固性塑料。（1）热塑性塑料热塑性材料是以热塑性树脂为主体成分，加工塑化成型后具有链状的线状分子结构，受热后又软化，可以反复塑制成型，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。优点是加工成型简便，具有较好的机械性能，缺点是耐热性和刚性比较差。例如，泡沫塑料热导率极低，密度小，特别适于用作屋顶和外墙隔热保温材料，在冷库中用得更多。（2）热固性塑料热固性塑料是以热固性树脂为主体成分，加工固化成型后具有网状体型的结构，受热后不再软化，强热3下发生分解破坏，不可以反复成型。优点是耐热性高，受压不宜变形等，缺点是机械性能不好，但可加入填料来提高强度。这类塑料如酚醛塑料、环氧塑料等。例如，环氧塑料可用来制作塑料模具、精密量具、电子仪表装置、配置飞机漆、电器绝缘漆等。（3）塑料制品1）聚乙烯塑料管：无毒，可用于输送生活用水。常使用低密度聚乙烯水管（薄膜、软管和塑料瓶等也常采用低密度聚乙烯制作；而煤气管采用中、高密度聚乙烯制作）。2）ABS工程塑料管：耐腐蚀、耐温及耐冲击性能均优于聚氯乙烯管。ABS工程塑料可用来制作机器零件、各种仪表的外壳、设备衬里等。3）聚丙烯管（PP管）：其刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯，但其耐低温性差、易老化，常用于流体输送。4）硬聚氯乙烯排水管及管件：硬聚氯乙烯排水管及管件用于建筑工程排水，在耐化学性和耐热性能满足工艺要求的条件下，此种管材也可用于工业废气排污排毒塔、气体液体输送等。5）铝塑复合管（PAP）：内塑料层采用中密度聚乙烯时可作饮水管；内塑料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压，适用于供暖及高压用管。3.涂料涂料的主要功能是：保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面的破坏；具有装饰效果；并能防火、防静电、防辐射。三、非金属风管材料的类型及应用（2011单、2016单）1H411013常用电气材料的类型及应用一、电线的类型及应用（掌握）1.BLX型、BLV型：铝芯电线，由于其重量轻，通常用于架空线路尤其是长途输电线路。2.BX型、BV型：铜芯电线广泛用在机电工程中，适合于450V/750V及以下的动力装置的固定敷设。3.RV型、RX型：铜芯软线主要用在需柔性连接的可动部位。例如，一般家庭和办公室照明通常采用BV型或BX型聚氯乙烯绝缘或橡胶绝缘铜芯线作为电源连接线；机电工程现场中的电焊机至焊钳的连线多采用RV型聚氯乙烯绝缘铜芯软线，这是因为电焊位置不固定，多移动。二、电缆的类型及应用（熟悉）1.VV型、YJV型：聚氯乙烯型电力电缆、交联聚乙烯型电力电缆，不能受机械外力作用，适用于室内、隧道内的桥架及管道内敷设。例如，浦东新区大连路隧道中敷设的跨黄浦江电力电缆却采用的是YJV型铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆，因为在隧道里电缆不会受到机械外力作用，也不要求承受大的拉力。2.VV22型、YJV22型：内钢带铠装电力电缆，能承受一定的机械外力作用，但不能承受大的拉力。如敷设于室内、隧道、电缆沟及直埋地下敷设。（2012单）3.YJV32型：内钢丝铠装型电力电缆，能承受相当的机械外力作用。例如，舟山至宁波的海底电缆使用的是VV59型铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套内粗钢丝铠装电缆，因为它可以承受较大的拉力，具有防腐蚀能力，且适用于敷设在水中。4.ZR-YJFE型、NH-YJFE型：阻燃、耐火、阻火等特种辐照交联电力电缆，电缆最高长期允许工作温度可达125℃，可敷设在吊顶内、高层建筑的电缆竖井内，且适用于潮湿场所。阻燃型电缆应具有阻燃特性，通常在材料中加阻燃剂，使材料在燃烧时具有阻止或延缓火焰蔓延的性能。即在明火上燃烧，离开火后一段时间自动熄灭。目前有A、B、C、D四个等级，一般常用C等级。耐火型电缆的特点是在电缆燃烧时甚至是燃烧后的一段时间内仍拥有传导电力的能力，多用于相对重要的工作环境，如军舰上。耐火电缆可以同时拥有阻燃的性能，阻燃电缆却没有耐火的性能。5.WD-ZANYJFE型：低烟无卤A级阻燃耐火型电力电缆。低烟无卤A级阻燃耐火型电力电缆多用于防火要求较高的场合。例如，低烟无卤A级阻燃耐火辐照交联电力电缆，其最高允许工作温度可达125°C，适用在高层建筑的电缆竖井、吊顶内敷设。4三、绝缘材料的类型及应用（了解）1.气体介质绝缘材料：在电气设备中，气体除可作为绝缘材料外，还具有灭弧、冷却和保护等作用，常用的气体绝缘材料有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫（SF6）等。例如，六氟化硫（SF6）是一种无色、无味、不燃不爆、无毒且化学性质稳定的气体，其分子量大，分子中含有电负性很强的氟原子，具有良好的绝缘性能和灭弧性能。1H411020机电工程常用工程设备1H411021通用机械设备的分类和性能（2011单）一、泵的分类和性能（了解）1.泵的分类根据泵的工作原理和结构形式可分为：容积式泵、叶轮式泵。（1）容积式泵。靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排物料，并靠工作部件的挤压而直接使物料的压力能增加。根据运动部件运动方式的不同分为往复泵和回转泵两类，往复泵有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵等；回转泵有齿轮泵、螺杆泵和叶片泵等。（2）叶轮式泵。叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的物料。根据泵的叶轮和流道结构特点的不同叶轮式分为离心泵、轴流泵、混流泵和旋涡泵等。2.泵的性能（2015案）泵的性能参数主要有流量和扬程，此外还有轴功率、转速、效率和必需汽蚀余量。二、风机的分类和性能（了解）2.风机的性能（2012单）风机的性能参数主要有流量、压力、功率、效率和转速，另外，噪声和振动的大小也是风机的指标。流量也称风量，以单位时间内流经风机的气体体积表示。压力也称风压，有静压、动压和全压之分。功率是指风机的输入功率，即轴功率。三、压缩机的分类和性能（掌握）1.压缩机的分类按照压缩气体方式可分为：容积式压缩机和动力式压缩机两大类。按结构形式和工作原理，容积式压缩机可分为往复式（活塞式、膜式）和回转式（滑片式、螺杆式、转子式）；动力式压缩机可分为轴流式、离心式和混流式压缩机。（与泵的分类实质一样）2.压缩机的性能压缩机的性能参数主要包括容积、流量、吸气压力、排气压力、工作效率、输入功率、输出功率、性能系数、噪声等。四、输送设备的分类（掌握）输送设备通常按有无牵引件（链、绳、带）分为：（1）具有挠性牵引件的输送设备，有带式输送机、链板输送机、刮板输送机、埋刮板输送机、小车输送机、悬挂输送机，斗式提升机等。（2）无挠性牵引件的输送设备，有螺旋输送机、滚柱输送机、气力输送机等。五、切削机床的分类和性能（了解）金属切削机床的技术性能由加工精度和生产效率加以评价。这些指标取决于机床的静态几何精度和刚度等静态特性，且包括机床的运动精度、动刚度、热变形和噪