2015年全国一级建造师执业资格考试 《机电工程管理与实务》
（教材精讲班）
1H410000 机电工程施工技术

主要内容
机电工程常用材料、工程设备
工程测量技术、起重技术、焊接技术
工业安装技术
建筑安装技术

1H411000 机电工程常用材料及工程设备
1H411010 机电工程常用材料

材料的特性：
物理性能：热，电，力，光
化学性能：耐腐蚀

本目重点是：材料类型及应用
金属
非金属
电气材料

1H411011 常用金属材料的类型及应用
分为：黑色金属 有色金属

知识点1：黑色金属材料
黑色金属：（钢铁材料）都是以铁和碳为主要元素组成的合金。
有色金属：钢铁以外的金属及其合金等。

一、黑色金属
（一）碳素结构钢
（二）低合金结构钢
（三） 铸钢和铸铁

（一）碳素结构钢（普碳钢）
数字为屈服强度的下限值
Q 代表屈服强度
A、B、C、D 表示钢材质量等级
A 级钢中硫、磷含量最高
特性：具有良好的塑性和韧性，易于成型和焊接，常以热乳态供货。各种型钢、钢筋、钢丝等。
优质的碳素钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具。
碳素结构钢

（二）低合金结构钢
（亦称低合金高强度钢）
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，
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 “鸟巢”钢结构Q460 ，屈服强度为 460MPa。
（2）合金结构钢

（三） 铸钢和铸铁
1.铸钢
分类：铸钢分碳素铸钢、合金铸钢
特性：用于制造形状复杂，需要一定强度、塑性和韧性的零件。
用途：轧钢机机架，吊车所用的齿轮。
2.铸铁
分类：常用铸铁有灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、特殊性能铸铁。
用途：普通罩壳、阀壳液压泵壳体 汽车发动机凸轮轴。

（四）特殊性能低合金高强度钢（也称特殊钢）
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。

特性及用途：
在加热炉、锅炉、燃气轮机等髙温装置中的零件就是使用耐热钢。
钢轨钢分为轻轨钢和重轨钢，轻轨钢主要用于使用临时运输线和中小型起重机轨道，重轨钢主要用于铁道、大型起重机轨和吊车轨道。
车辆履带、挖掘机沪斗、破碎机腭板、铁轨分道叉等使用的就是耐磨钢，耐磨钢常用于承受严重磨损和强烈冲击的零件。

（五）钢材
按使用划分：
型钢、板材、管材、钢制品

1．型钢
圆钢、方钢、扁钢、H型钢、角钢、工字钢、T型钢、槽钢、钢轨。
例如：
1)电站锅炉钢架的立柱--H型钢(HK300b)
炉膛内 炉墙上的刚性梁---工字钢

应用分析
（2011真题）⒉低合金钢主要用于（ ）。
A.锅炉汽包
B.压力容器
C. 起重机轨
D.压力管道
E.高强度螺栓
【答案】A B C D

2．板材
按其厚度分为厚板、中厚板和薄板。按其轧制方式分为热轧板和冷轧板两种，其中冷轧板只有薄板。按其材质有普通碳素钢板、低合金结构钢板、不锈钢板、镀锌钢薄板等。
油罐、电站锅炉中的汽包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。

电站锅炉汽包锅炉 中低压---碳素钢
高压-----低合金钢制造

3．管材
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。
口诀：罗汉高压不普通
例如：
1）锅炉水冷壁和省煤器:优质碳素钢管v低合金钢管
2）过热器和再热器使用的无缝钢管根据不同壁温，
采用15CrMo或12CrlMoV等钢材。

无缝不锈钢管
焊接钢管

4．钢制品
焊材、管件、阀门

管件
法兰、弯头、三通、四通、变径、钢制活接头、管接头、封头、盲板。

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、疏水器。

应用分析
机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝属于（ ）。
A.低合金结构钢
B.低合金髙强度钢
C.特殊性能低合金髙强度钢
D.碳素结构钢
【答案】D

二、有色金属
密度大于 4.5 g/cm3
重金属：铜、锌、镍
轻金属：如铝、镁、钛

应用分析
下列属于黑色金属材料是（ ）。
A.低合金结构钢
B.重金属
C.轻金属
D.钛合金
【答案】A

1.重金属
(1)铜及铜合金的特性及应用
良好的导电性、导热性以及优良的焊接性能；
强度不高，硬度较低，塑性好。
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。
加入合金元素制成铜合金：黄铜、青铜和白铜
机电设备冷凝器、散热器、热交换器、空调器等
使用黄铜制造的，黄铜是以锌为主要合金元素制成的铜合金。
(2)锌及锌合金的特性及应用
纯锌具有一定的强度和较好的耐腐蚀性，在室温下较脆，在 100 ? 150°C 时变软，超过 200°C后又变脆。
特点是密度大、铸造性能好，可压铸形状复杂、薄壁的精密件，如压铸仪表、汽车零部件外壳等。锌合金分为变形锌合金、铸造锌合金和热镀锌合金。
(3) 镍及镍合金的特性及应用
银白色的金属，强度较高，塑性好，导热性差，电阻大。镍表面在有机介质溶液中会形成钝化膜保护层而有极强的耐腐蚀性，特别是耐海水腐蚀能力突出。
耐腐蚀镍合金、耐高温镍合金和功能镍合金
例：在化工、石油、船舶等领域用作阀门、泵、船舶紧固件、锅炉热交换器。

应用分析
下列属于纯铜和纯镍的共同性能是（ ）。
A.强度较高
B.塑性好
C.导热性好
D.导电性好
【答案】B

2 .轻金属
(1)铝及铝合金
工业纯铝密度小，熔点低，具有良好的导电性和导热性，仅次于金、银和铜，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。
工业纯铝广泛应用于制造硝酸、含硫石油工业、橡胶硫化和含硫的药剂等生产所用设备，如反应器、热交换器、槽车和管件。
铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金。
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。
(2) 镁及镁合金
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。分为变形镁合金、铸造镁合金。
优点：密度小，强度髙，刚度高，抗振能力强，可承受较大冲击荷载。如，镁合金弹性变形功大，吸收能量多，减振性好飞机的起落架轮毂。
缺点：抗蚀性差，在使用时要采取防护措施，如氧化处理，涂装保护等。
应用：
仪表盘、轮毂、桌椅框架、变速箱壳、发动机罩和汽缸盖。

(3) 钛及钛合金
纯钛：强度低，高熔点，但比强度高，塑性及低温韧性好，耐腐蚀性好，容易加工成型。纯钛在大气和海水中有优良的耐腐蚀性，在硫酸、盐酸、硝酸等介质中都很稳定。随着钛的纯度降低，强度升高，塑性大大降低。
钛合金：具有超导特性、形状记忆和吸氢特性等优异性能，缺点：如热加工困难，冷加工性能差，切削加工性差，抗磨性差。
钛合金应用（太空金属）
飞机发动机上，钛合金常用做压气机盘、压气机叶片、发动机罩、燃烧室外壳及喷气管等。