常用材料基礎知識[共64頁]

《常用材料基礎知識[共64頁]》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《常用材料基礎知識[共64頁]（64頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、常用材料基礎知識 一、內容提要 主要介紹工程技術與計量 , 安裝工程常用材料基礎知識。 二、重點、難點 熟悉金屬材料、非金屬材料、復合材料、常用材料等的分類及各種材料性能。 三、內容講解 大綱要求： 1 、熟悉通用材料的分類、基本性能及用途。 2 、熟悉型材、管材等常用材料的分類、性能及適用范圍。 第一章 基 礎 知 識 第一節(jié) 工程常用材料基礎知識 一、工程材料的分類 一般將工程材料按化學成分分為金屬材料、非金屬材料、高分子材料和復合材料四大類。 （一）金屬材料 金屬材料是最重要的工程材料，包括金屬和以金屬為基的合金。工業(yè)上把金屬

2、和其合金分為兩大部分： （ 1 ）黑色金屬材料 —— 鐵和以鐵為基的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金）。 （ 2 ）有色金屬材料 —— 黑色金屬以外的所有金屬及其合金。 有色金屬按照性能和特點可分為：輕金屬、易熔金屬、難熔金屬、貴重金屬、稀土金屬和堿土金屬。 （二）非金屬材料 非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕（酸）非金屬材料和陶瓷材料等。 （ 1 ）耐火材料。耐火材料是指能承受高溫下作用而不易損壞的材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。 （ 2 ）耐火隔熱材料。耐火隔熱材料又稱為耐熱保溫材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛙石、玻璃纖維（

3、又稱礦渣棉）、石棉以及它們的制品。 （ 3 ）耐蝕（酸）非金屬材料。耐蝕（酸）非金屬材料的組成主要是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等，在某些情況下它們是不銹鋼和耐蝕合金的理想代用品。常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。 （ 4 ）陶瓷材料。 （二）非金屬材料 非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕（酸）非金屬材料和陶瓷材料等。 （ 1 ）耐火材料。耐火材料是指能承受高溫下作用而不易損壞的材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。 （ 2 ）耐火隔熱材料。耐火隔熱材料又稱為耐熱保溫材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛙石、

4、玻璃纖維（又稱礦渣棉）、石棉以及它們的制品。 （ 3 ）耐蝕（酸）非金屬材料。耐蝕（酸）非金屬材料的組成主要是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等，在某些情況下它們是不銹鋼和耐蝕合金的理想代用品。常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。 （ 4 ）陶瓷材料。 二、常用工程材料的性能和特點 （一）金屬材料 1 、黑色金屬 含碳量小于 2 ． 11 ％（重量）的合金稱為鋼，合碳量大于 2 ． 11 ％（重量）的合金稱為生鐵。 （ 1 ）鋼及其合金的分類。 鋼的力學性能決定于鋼的成分和金相組織。鋼中碳的含量對鋼的性質有決定性影響。

5、在工程中更通用的分類為： l ）按化學成分分類。可分為碳素鋼、低合金鋼和合金鋼。 2 ）按主要質量等級分類： ① 普通碳素鋼、優(yōu)質碳素鋼和特殊質量碳素鋼； ② 普通低合金鋼、優(yōu)質低合金鋼和特殊質量低合金鋼； ③ 普通合金鋼、優(yōu)質合金鋼和特殊質量合金鋼。 （ 2 ）鋼牌號的表示方法。按照國家標準《鋼鐵產品牌號表示方法》規(guī)定，我國鋼鐵產品牌號采用漢語拼音字母、化學符號和阿拉伯數字相結合的表示方法，即： l ）牌號中化學元素采用國際化學元素表示。 2 ）產品名稱、用途、特性和工藝方法等，通常采用代表該產品漢字的漢語拼音的縮寫字母表示。 3 ）鋼鐵產品中的主要

6、化學元素含量（％）采用阿拉伯數字表示。 合金結構鋼的牌號按下列規(guī)則編制。數字表示含碳量的平均值。合金結構鋼和彈簧鋼用二位數宇表示平均含碳量的萬分之幾，不銹耐酸鋼和耐熱鋼含碳量用千分數表示。平均含碳量＜ 0.1 ％（用 “0” 表示；平均含碳量＜ 0.03 ％，用 “00” 表示＝。合金工具鋼平均含碳量＞ 1.00 ％時，不標合碳量，否則用千分數表示。高速工具鋼和滾珠軸承鋼不標含碳量，滾珠軸承鋼標注用途符號 “C” 。平均合金含量＜ 1.5 ％者，在牌號中只標出元素符號，不注其含量。 例：在鋼的分類中 , 優(yōu)質鋼是按照（ ）來分類的。 A. 化學成分 B. 用途 C. 冶煉質量

7、D. 冶煉方法 答案 :C （ 3 ）工程中常用鋼及其合金的性能和特點。 l ）碳素結構鋼。 碳素結構鋼生產工藝簡單，有良好工藝性能（如焊接性能、壓力加工性能等）、必要的韌性、良好的塑性以及價廉和易于大量供應，通常在熱軋后使用。在橋梁、建筑、船舶上獲得了極廣泛的應用。某些不太重要、要求韌性不高的機械零件也廣泛選用。 2 ）低合金高強度結構鋼。低合金高強度結構鋼比碳素結構鋼具有較高的韌性，同時有良好的焊接性能、冷熱壓力加工性能和耐蝕性，部分鋼種還具有較低的脆性轉變溫度。 3 ）合金結構鋼。合金結構鋼廣泛用于制造各種要求韌性高的重要機械零件和構件。形狀復雜或截面尺

8、寸較大或要求韌性高的淬火零件，一般為合金結構鋼。 4 ）不銹耐酸鋼。它在化工、石油、食品機械和國防工業(yè)中廣泛應用。 按不銹鋼使用狀態(tài)的金相組織，可分為鐵素體、馬氏體、奧氏體、鐵素體加奧氏體和沉淀硬化型不銹鋼五類?，F將各類不銹鋼的特點簡述如下： ① 鐵素體型不銹鋼。鉻是鐵素體型不銹鋼中的主要合金元素。高鉻鋼有良好的抗高溫氧化能力，在氧化性酸溶液，如硝酸溶液中，有良好的耐蝕性，故其在硝酸和氮肥工業(yè)中廣泛使用。高鉻鐵素體不銹鋼的缺點是鋼的缺口敏感性和脆性轉變溫度較高，鋼在加熱后對晶間腐蝕也較為敏感。 例：（ ）是鐵素體型不銹鋼中的主要合金元素。 A 鉻 B 鎳 C 錳 D 硅

9、 答案： A ② 馬氏體型不銹鋼。鉻是鋼中的主要合金元素。通常用在弱腐蝕性介質，如海水、淡水和水蒸汽等中，使用溫度小于或等于 580 ℃ 、通常作為受力較大的零件和工具的制作材料，由于此鋼焊接性能不好，故一般不用作焊接件。 ③ 奧氏體型不銹鋼。鋼中主要合金元素為鉻和鎳。這類鋼具有高的韌性、低的脆性轉變溫度、良好的耐蝕性和高溫強度、較好的抗氧化性以及良好的壓力加工和焊接性能。 ④ 鐵素體 — 奧氏體型不銹鋼。 ⑤ 沉淀硬化型不銹鋼。這類鋼主要用于制造要求高強度和耐蝕的容器、結構件零件，也可用作高溫零件，如汽輪機零件。 5 ）鑄鋼。鑄鋼具有較好的強度、塑性和韌性，可以

10、鑄成各種形狀、尺寸和質量的鑄鋼件。 （ 4 ）鑄鐵的分類和牌號表示方法。大部分機械設備的箱體、殼體、機座、支架和受力不大的零件多用鑄鐵制造。某些承受沖擊不大的重要零件，如小型柴油機的曲軸，多用球墨鑄鐵制造。其原因是鑄鐵價廉，切削性能和鑄造性能優(yōu)良，有利于節(jié)約材料，減少機械加工工時，且有必要的強度和某些優(yōu)良性能，如高的耐磨性、吸震性和低的缺口敏感性等。 1 ）鑄鐵的分類。 按照石墨的形狀特征，鑄鐵可分為灰口鑄鐵（石墨成片狀）、球墨鑄鐵（石墨成球狀）和可鍛鑄鐵（石墨成團絮狀）三大類。 按照鑄鐵成分中是否含有合金元素，可分為一般鑄鐵和合金鑄鐵兩大類。一般鑄鐵可分為普通鑄鐵和變質（

11、孕育）鑄鐵。 2 ）鑄鐵牌號的表示方法： ① 用各種鑄鐵相應漢語拼音字母的第一個大寫字母作為鑄鐵的代號，當兩種鑄鐵名稱的代號字母相同時，可在大寫字母后加小寫字母表示。 ② 在牌號中一般不標注常規(guī)元素 C ． Si 、 Mn 、 S 和 P 的符號，但當它們有特殊作用時才標注其元素符號和含量。 ③ 牌號中代號后面的一組數字表示抗拉強度值（如灰口鑄鐵 HT100 ），有兩組數字時，第一組數字表示抗拉強度值，第二組數字表示伸長率值（如球墨鑄鐵 QT400 － 18 ），兩組數字之間用 “ － ” 隔開。 3 ）工程中常用鑄鐵的性能和特點： ① 灰口鑄鐵?；w可以是鐵素

12、體，珠光體或鐵素體加珠光體，相當于鋼的組織。 ② 球墨鑄鐵。球墨鑄鐵綜合機械性能接近于鋼。 可用球墨鑄鐵來代替鋼制造某些重要零件，如曲軸、連桿和凸輪軸等。 ③ 蠕墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵的強度接近于球墨鑄鐵，并具有一定的韌性和較高的耐磨性；同時又有灰口鑄鐵良好的鑄造性能和導熱性。 蠕墨鑄鐵在生產中主要用于生產汽缸蓋、汽缸套、鋼錠模和液壓閥等鑄件。 ④ 可鍛鑄鐵?？慑戣T鐵可以部分代替碳鋼。 ⑤ 耐磨鑄鐵。耐磨鑄鐵是在磨粒磨損條件下工作的鑄鐵，應具有高而均勻的硬度。 ⑥ 耐熱鑄鐵。耐熱鑄鐵是在高溫下工作的鑄件，如爐底板、換熱器、鉗鍋、熱處理爐內的運輸鏈條等。

13、 ⑦ 耐蝕鑄鐵。耐蝕鑄鐵是主要用于化工部件，如閥門、管道、泵、容器等。 2 、有色金屬 l ）鋁及其合金。 工業(yè)純鋁可制作電線、電纜、器皿及配制合金。鋁合金可用于制造承受較大載荷的機器零件和構件。 ① 防銹鋁合金（ LF ）。主要用于焊接件、容器、管道或以及承受中等載荷的零件及制品，也可用作鉚釘。 ② 硬鋁合金（ LY ）。低合金硬鋁塑性好，強度低。主要用于制作鉚釘，常稱鉚釘硬鋁；標準硬鋁合金強度和塑性屬中等水平。主要用于軋材、鍛材、沖壓件和螺旋漿葉片及大型鉚釘等重要零件；高合金硬鋁合金元素含量較多，強度和硬度較高，塑性及變形加工性能較差。用于制作重要的銷和軸等零件。

14、 ③ 超硬鋁合金（ LC ）。 這類合金的抗蝕性較差，高溫下軟化快，多用于制造受力大的重要構件，例如飛機大梁、起落架等。 ④ 鍛鋁合金（ LD ）。這類合金主要用于承受重載荷的鍛件和模鍛件。 2 ）銅及其合金。銅合金具有較高的強度和塑性，具有高的彈性極限和疲勞極限，同時還具有較好的耐蝕性、抗堿性及優(yōu)良的減摩性和耐磨性。 一般銅合金分黃銅、青銅和白銅三大類。 ① 黃銅（ H ）。以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。 ② 青銅（ Q ）。青銅原指銅錫合金，但工業(yè)上都習慣稱含鋁、硅、鉛、錳等的銅基合金為青銅。 3 ）鎳及其合金。鎳及鎳合金是化學、石油、有色金

15、屬冶煉、高溫、高壓、高濃度或混有不純物等各種苛刻腐蝕環(huán)境下比較理想的金屬材料。 4 ）鈦及其合金。鈦熔點高，熱膨脹系數小，導熱性差，強度低，塑性好。鈦具有優(yōu)良的耐蝕性和耐熱性，其抗氧化能力優(yōu)于大多數奧氏體不銹鋼，而在較高溫度下鈦材仍能保持較高的強度。 常溫下鈦具有極好的抗蝕性能，在大氣、海水、硝酸和堿溶液等介質中十分穩(wěn)定，但在任何濃度的氫氟酸中均能迅速溶解。 5 ）鉛及其合金。 鉛在大氣、淡水、海水中很穩(wěn)定，鉛對硫酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性。鉛不耐硝酸的腐蝕，在鹽酸中也不穩(wěn)定。 6 ）鎂及其合金。鎂合金是航空工業(yè)的重要結構材料，它能承受較大的

16、沖擊、振動載荷，并有良好的機械加工性能和拋光性能。其缺點是耐蝕性較差、缺口敏感性大及熔鑄工藝復雜。 （二）非金屬材料 非金屬材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕（酸）非金屬材料和陶瓷材料等。 1 ．耐火材料 能承受高溫作用而不易損壞的材料，稱為耐火材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。 （ 1 ）耐火材料的主要性能指標： l ）耐火度。 2 ）荷重軟化溫度。 3 ）高溫化學穩(wěn)定性。 4 ）抵抗溫度變化的能力越好，則耐火材料在經受溫度急劇變化時越不易損壞。 5 ）抗壓強度要好。 6 ）密度和比熱容。 7

17、 ）熱導率要小，隔熱性能要好，電絕緣性能要好。 （ 2 ）耐火材料的分類： l ）耐火砌體材料。按材質高低，分為普通耐火材料和特種耐火材料；按耐火材料的主要化學成分分為粘土磚、高鋁磚、硅磚、氧化鋁磚、石墨和碳制品以及碳化硅制品等。 2 ）耐火水泥及混凝土。按照膠結料的不同，耐火混凝土分為水硬性耐火混凝土、火硬性耐火混凝土和氣硬性耐火混凝土；按照密度的高低，可分為重質耐火混凝土和輕質耐火混凝土兩類。 2 、耐火隔熱材料 耐火隔熱材料，又稱為耐熱保溫材料。它是各種工業(yè)用爐（冶煉爐、加熱爐、鍋爐爐膛）的重要筑爐材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛭石、玻璃纖維（又稱礦渣棉）、石棉，以

18、及它們的制品如板、管、磚等。 （ 1 ）硅藻土耐火隔熱保溫材料。 硅藻土磚、板廣泛用于電力、冶金、機械、化工、石油、金屬冶煉電爐和硅酸鹽等工業(yè)的各種熱體表面及各種高溫窯爐、鍋爐、爐墻中層的保溫絕熱方面。硅藻土管廣泛用于各種化工、石油、氣體、液體高溫過熱管道及其他高溫設備的保溫絕熱方面。 （ 2 ）硅酸鋁耐火纖維。硅酸鋁耐火纖維是輕質耐火材料之一。硅酸鋁耐火纖維及其制品（氈、板、磚、管等）和復合材料，廣泛地用于冶金、機械、建筑、化工和陶瓷工業(yè)中的熱力設備，如鍋爐、加熱爐和導管等的耐火隔熱材料。 （ 3 ）微孔硅酸鈣保溫材料。微孔硅酸鈣保溫材料制品可用于高溫設備熱力管道的保

19、溫隔熱工程。 （ 4 ）礦渣棉制品。礦渣棉制品可用作保溫、隔熱和吸音材料。 3 ．耐蝕（酸）非金屬材料 常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。 （ 1 ）鑄石。鑄石具有極優(yōu)良的耐磨與耐化學腐蝕性、絕緣性及較高的抗壓性能。在各類酸堿設備中，其耐腐蝕性比不銹鋼、橡膠、塑性材料及其他有色金屬高得多，但鑄石脆性大、承受沖擊荷載的能力低。因此，在要求耐蝕、耐磨或高溫條件下，當不受沖擊震動時，鑄石是鋼鐵（包括不銹鋼）的理想代用材料 （ 2 ）石墨。 石墨材料在高溫下有高的機械強度。石墨材料常用來制造傳熱設備。 石墨具有良好的化學穩(wěn)定性。除了

20、強氧化性的酸（如硝酸、鉻酸、發(fā)煙硫酸和鹵素）之外，在所有的化學介質中都很穩(wěn)定，甚至在熔融的堿中亦穩(wěn)定。 不透性石墨可作為耐腐蝕的非金屬無機材料。 （ 3 ） 玻璃。按形成玻璃的氧化物可分為：硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃和鋁酸鹽玻璃等，其中硅酸鹽玻璃是應用最為廣泛的玻璃品種。硅酸鹽玻璃的化學穩(wěn)定性很高，抗酸性強，組織緊密而不透水，但它若長期在某些介質作用下，也會受侵蝕。硅酸鹽玻璃具有較好的光澤和透明度、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好、機械強度高、硬度大和電絕緣性強，但不耐氫氟酸、熱磷酸、熱濃堿液的腐蝕。一般用作制造化學儀器和高級玻璃制品，無堿玻璃纖維。耐熱用玻璃和絕緣材料等。

21、（ 4 ）天然耐蝕石料。 花崗巖強度高，耐寒性好，但熱穩(wěn)定性較差；石英巖強度高，耐久性好，硬度高，難于加工；輝綠巖及玄武巖密度高、耐磨性好、脆性大、強度極高、加工較難；石灰?guī)r熱穩(wěn)定性好，硬度較低。 （ 5 ）水玻璃型耐酸水泥。水玻璃型耐酸水泥具有能抗大多數無機酸和有機酸腐蝕的能力，但不耐堿。水玻璃膠泥襯砌磚、板后必須進行酸化處理。 4 ．陶瓷材料 陶瓷材料有高溫化學穩(wěn)定性、超硬的特點和極好的耐腐蝕性能。 （ 1 ）陶瓷材料的分類。陶瓷一般分為普通陶瓷和新型陶瓷兩大類。 （ 2 ）常用陶瓷材料。在工程中常用的陶瓷有電器絕緣陶瓷、化工陶瓷、結構陶瓷和耐酸陶瓷等。 （

22、三）高分子材料 1 ．高分子材料的基本概念 高分子材料具有較高的強度，良好的塑性，較強的耐腐蝕性能，很好的絕緣性和重量輕等優(yōu)良性能。高分子材料一般分天然和人工合成兩大類。通常根據機械性能和使用狀態(tài)將工程高分子材料分為塑料、橡膠和合成纖維三大類。 常見的加聚樹脂有聚乙烯（ PE ）、聚氯乙烯（ PVC ）、聚苯乙烯（ PS ）、 ABS 樹脂、聚醋酸乙烯（ PVAC ）、聚丙烯（ PP ）和聚甲基丙烯酸甲酯（ PMMA ）等。 例：通常根據機械性能和使用狀態(tài)將工程高分子材料分為（）。 A 塑料 B 橡膠 C 合成纖維 D 樹脂 E 顏料 答案： ABC 2 ．高分子

23、材料的基本性能及特點 （ 1 ）質輕。 （ 2 ）比強度高。 （ 3 ）有良好的韌性。 （ 4 ）減摩、耐磨性好。 （ 5 ）電絕緣性好。 （ 6 ）耐蝕性。 （ 7 ）導熱系數小。 （ 8 ）易老化。 （ 9 ）易燃。 （ 10 ）耐熱性。 （ 11 ）剛度小。 3 ．工程中常用高分子材料 （ l ）塑料制品： l ）塑料的組成。常用的塑料制品都是以合成樹脂為基本材料，再按一定比例加入填充料、增塑劑、著色劑和穩(wěn)定劑等材料，經混煉、塑化，并在一定壓力和溫度下制成的。 ① 樹脂。 樹脂有合成樹脂和天然樹脂之

24、分。 樹脂在塑料中主要起膠結作用，通過膠結作用把填充料等膠結成堅實整體。因此，塑料的性質主要取決于樹脂的性質。 合成樹脂：合成樹脂分子結構分為直線型、支鏈型和體型（或稱為網狀型）三種。 ② 填料。 又稱填充劑，其作用是提高塑料的強度和剛度，減少塑料在常溫下的蠕變（又稱冷流）現象及提高熱穩(wěn)定性，對降低塑料制品的成本、增加產量有顯著的作用，提高塑料制品的耐磨性、導熱性、導電性及阻燃性，并可改善加工性能。填料的種類很多，常用的有有機和無機兩大類。 ③ 增塑劑。其作用是提高塑料加工時的可塑性及流動性；改善塑料制品的柔韌性。常用的增塑劑為酯類和酮類等。 ④ 著色劑。著色劑的種

25、類按其在著色介質中或水中的溶解性分為染料和顏料兩大類。 染料可溶于被著色樹脂或水中，透明度好，著色力強，色調和色澤亮度好，但光澤的光穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性差，主要用于透明的塑料制品。常見的染料品種有：酞青蘭和酞青綠、聯苯胺黃和甲苯胺紅等。 顏料不溶于被著色介質或水。在塑料制品中，常用的是無機顏料。無機顏料不僅對塑料具有著色性，同時又兼有填料和穩(wěn)定劑的作用。如炭黑既是顏料，又有光穩(wěn)定作用。 ⑤ 穩(wěn)定劑。 例：常用的塑料制品都是以合成樹脂為基本材料，再按一定比例加入（ ）等材料，經混煉、塑化，并在一定壓力和溫度下制成的。 A 增塑劑 B 填充料 C 著色劑

26、 D 穩(wěn)定劑 E 強化劑 答案： ABCD 2 ）工程中常用塑料制品： ① 熱塑性塑料： a 、低密度聚乙烯（ LDPE ）。低密度聚乙烯具有質輕。吸濕性極小、良好的電絕緣性能好。延伸性和透明性強和較好的耐寒性和化學穩(wěn)定性，但強度和耐環(huán)境老化性較差。它一般用作耐蝕材料、小載荷零件（齒輪、軸承）及一般電纜包皮和農用薄膜等。 b 、高密度聚乙烯（ HDPE ）。高密度聚乙烯具有良好的耐熱性和耐寒性，力學性能優(yōu)于低密度聚乙烯，介電性能優(yōu)良，但略低于低密度聚乙烯，耐磨性及化學穩(wěn)定性良好，能耐多種酸、堿、鹽類腐蝕，吸水性和水蒸汽滲透性很低，但耐老化性能較差，表面硬度高，尺寸穩(wěn)定

27、性好。它主要用于制作單口瓶、運輸箱、安全帽、汽車零件、貯罐、電纜護套、壓力管道及編織袋等。 c 、聚丙烯（ PP ）。聚丙烯具有質輕，不吸水，介電性、化學穩(wěn)定性和耐熱性良好，力學性能優(yōu)良，但是耐光性能差，易老化，低溫韌性和染色性能不好。聚丙烯主要用于制作受熱的電氣絕緣零件、汽車零件、防腐包裝材料以及耐腐蝕的（濃鹽酸和濃硫酸除外）化工設備等。 例：樹脂 PP 指的是（ ）。 A 聚氯乙烯 B 高密度聚乙烯 C 聚丙烯 D 聚苯乙烯 答案： C d 、聚氯乙烯（ PVC ）。硬聚氯乙烯塑料常被用來制作化工、紡織等工業(yè)的廢氣排污排毒塔，以及常用氣體、液體輸送管

28、。軟聚氯乙烯塑料常制成薄膜，用于工業(yè)包裝等，但不能用來包裝食品，因增塑劑或穩(wěn)定劑有毒，能溶于油脂中，污染食品。 e 、聚四氟乙烯（ PTFE ， F － 4 ）。聚四氟乙烯俗稱塑料王，具有非常優(yōu)良的耐高、低溫性能。幾乎耐所有的化學藥品，在浸蝕性極強的王水中煮沸也不起變化，摩擦系數極低。它也不粘，不吸水，電性能優(yōu)異，是目前介電常數和介電損耗最小的固體絕緣材料。缺點是強度低，冷流性強。 f 、聚苯乙烯（ PS ）。聚苯乙烯具有較大的剛度。聚苯乙烯比重小，常溫下較透明，幾乎不吸水，具有優(yōu)良的耐蝕性，電阻高，是很好的隔熱、防震、防潮和高頻絕緣材料。缺點是耐沖擊性差，不耐沸水，耐油性有限，但可改

29、性。 g ．聚碳酸酯（ PC ）。聚碳酸酯譽稱 “ 透明金屬 ” ，具有優(yōu)良的綜合性能，沖擊韌性和延性在熱塑性塑料中是最好的，彈性模量較高，不受溫度的影響，抗蠕變性能好，尺寸穩(wěn)定性高，透明度高，可染成各種顏色，吸水性小，絕緣性能優(yōu)良。但自潤滑性差，耐磨性低，不耐堿、氯化烴、酮和芳香烴腐蝕，長期浸在沸水中會發(fā)生水解或破裂，有應力開裂傾向，疲勞抗力較低。 h 、 ABS 。普通 ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。綜合機械性能良好，同時尺寸穩(wěn)定，容易電鍍和易于成形，耐熱和耐蝕性較好，在一 40 ℃ 的低溫下仍有一定的機械強度。 i 、聚酸胺（ PA ）。聚酷胺通稱尼龍，這種熱

30、塑性塑料由二元胺與二元酸縮合而成，這是機械工業(yè)中應用較廣的工程塑料。 j 、單體澆注尼龍 6 （ MC ）。單體澆注尼龍簡稱 MC 尼龍。 k 、聚甲基丙烯酸甲酯（ PMMA ）。俗稱有機玻璃，缺點是表面硬度不高，易擦傷，由于導熱性差和熱膨脹系數大，易在表面或內部引起微裂紋，因而比較脆。此外，易溶于有機溶液中。 例： 1 、（ ）俗稱塑料王。 A 高密度聚乙烯 B 聚四氟乙烯 C 聚氯乙烯 D 聚酰胺 答案： A 2 、聚酷胺通稱尼龍，這種熱塑性塑料由（ ）縮合而成。 A 丙烯腈 B 二元胺 C 丁二烯 D 二元酸 E 苯

31、乙烯 答案： BD ② 熱固性塑料： a 、酚醛模塑料（ PF ）。 b 、酚醛玻璃纖維增強塑料。 c 、環(huán)氧樹脂（ EP ）。 環(huán)氧樹脂樹脂強度較高，韌性較好；尺寸穩(wěn)定性高和耐久性好；具有優(yōu)良的絕緣性能。耐熱，耐寒，化學穩(wěn)定性很高。缺點是有毒性。 d 、呋喃樹脂。呋喃樹脂能耐強酸、強堿和有機溶劑腐蝕，并能適用于其中兩種介質的結合或交替使用的場合。但不能耐強氧化性介質。 e 、不飽和聚酯樹脂。不飽和聚酯樹脂主要特點是工藝性能優(yōu)良，在室溫下固化，常壓下成型，因而施工方便，易保證質量。 例：屬于熱塑性塑料的有（ ）。 A 、 PP B 、 HDPE

32、 C 、 PVC D 、 EP E 、 NR 答案： ABC （ 2 ）橡膠。橡膠是一種具有良好耐酸、堿性能的高分子防腐蝕材料。橡膠分天然橡膠和合成橡膠兩大類。工程中常用橡膠制品有： 1 ）天然橡膠（ NR ）。 2 ）丁苯橡膠（ SBR ）具有良好的耐寒性、耐磨性，力學性能與天然橡膠相似。 3 ）丁睛橡膠（ NBR ）一般含有丙烯腈，丙烯腈含量越高，耐油、耐熱和耐磨性越好，但耐寒性則相反。 4 ）氯磺化聚乙烯橡膠（ CSM ）耐臭氧性、耐熱性優(yōu)異，耐候性、耐溫性能良好，但壓縮變形大，耐油性差。 5 ）丁基橡膠（ IIR ）。 6 ）氯丁橡膠（ CR ）

33、 . 7 ）氟硅橡膠（ MFQ ）。 （ 3 ）合成纖維。目前國內外大量發(fā)展的主要有聚酰胺纖維、聚酯纖維及聚丙烯腈纖維三大類。 合成纖維具有強度高、比重小、耐磨和不霉不腐等特點，廣泛用于制作衣料。 （四）復合材料 1 ．復合材料組成、分類和特點 按基體材料類型可分為：有機材料基、無機非金屬材料基和金屬基復合材料三大類。 按增強體類型可分為：顆粒增強型、纖維增強型和板狀增強型復合材料三大類。 按用途可分為結構復合材料與功能復合材料兩大類。 以增強纖維類型分為碳纖維復合材料、玻璃纖維復合材料、有機纖維復合材料、復合纖維復合材料和混雜纖維復合材料等。

34、 與普通材料相比，復合材料具有許多特性，具體表現在： （ 1 ）高比強度和高比模量。 （ 2 ）耐疲勞性高。 （ 3 ）抗斷裂能力強。 （ 4 ）減振性能好。 （ 5 ）高溫性能好，抗蠕變能力強。 （ 6 ）耐腐蝕性好。 （ 7 ）復合材料還具有較優(yōu)良的減摩性、耐磨性、自潤滑性和耐蝕性等特點，而且復合材料構件制造工藝簡單，表現出良好的工藝性能，適合整體成型。 2 ．復合材料增強體 （ l ）纖維增強體。 在纖維增強體中，玻璃纖維是應用最為廣泛的增強體。玻璃纖維具有成本低、不燃燒、耐熱、耐化學腐蝕性好、拉伸強度和沖擊強度高、斷裂延伸率小、

35、絕熱性及絕緣性好等特點。 （ 2 ）顆粒增強體。 （ 3 ）其他增強體： 片狀增強體。天然片狀增強體的典型代表是云母；人造的片狀增強體有玻璃、鋁和銀等。 天然增強體。 3 ．復合材料基體 （ 1 ）樹脂基體。樹脂基復合材料是復合材料中最主要的一類，通常稱為增強塑料。 常用的熱固性樹脂基體有不飽和聚酯樹脂，它以其室溫低壓成型的突出優(yōu)點，使其成為玻璃纖維增強塑料用的主要樹脂；環(huán)氧樹脂，它廣泛用作碳纖維復合材料及絕緣復合材料；酚醛樹脂，它則大量用作摩擦復合材料。 熱塑性樹脂主要有通用型和工程型樹脂兩類。 （ 2 ）金屬基體。金屬基復合材料主要有三類：顆粒

36、增強、短纖維或晶須增強、連續(xù)纖維或薄片增強。多種金屬及其合金可用作基體材料。主要有以下幾種：鋁合金、鈦合金、鎂合金、銅。 除此之外，還有金屬間化合物，如鎳鋁化合物等。用金屬間化合物作為基體材料制造復合材料提高韌性是一種有效的方法。 （ 3 ）陶瓷基體。制作陶瓷基復合材料的主要目的是增加韌性。 4 ．復合材料的應用 （ 1 ）用玻璃纖維增強塑料得到的復合材料，俗稱玻璃鋼。玻璃纖維增強聚酚胺纖維的剛度、強度和減摩性好。 （ 2 ）碳纖維增強酚醛樹脂、聚四氟乙烯復合材料，常用作宇宙飛行器的外層材料。 （ 3 ）石墨纖維增強鋁基復合材料，可用于結構材料。 （ 4 ）硼纖維

37、增強鋁合金的性能高于普通鋁合金，甚至優(yōu)于鈦合金，此外，增強后的復合材料耐疲勞性能非常優(yōu)越，比強度也高，且有良好的抗蝕性。 （ 5 ）塑料 — 鋼復合材料，主要是由聚氯乙烯塑料膜與低碳鋼板復合而成，有單面塑料復合材料和雙面塑料復合材料兩種。塑料 — 鋼復合材料的性能如下： l ）化學穩(wěn)定性好，耐酸、堿、油及醇類的浸蝕，耐水性也好； 2 ）塑料與鋼材間的剝離強度大于或等于 20MPa ； 3 ）深沖加工時不剝離，冷彎 120 度不分離開裂； 4 ）絕緣性能和耐磨性能良好； 5 ）具有低碳鋼的冷壓力加工性能； 6 ） 加工溫度在 10 － 40 ℃ 之間為佳，在 -10

38、 － 60 ℃ 之間可長期使用，短時間使用可耐 120 ℃ 。 三、建筑安裝工程常用材料 （一）金屬的型材、板材、管材和線材 1 ．金屬型材 （ l ）普通型鋼。普通型鋼主要用于建筑結構，如橋梁、廠房結構，但個別也用于粗大的機械構件。 普通型鋼可分為冷軋和熱軋兩種，其中熱軋最為常用。型材按其斷面形狀分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼和扁鋼等。型材的規(guī)格以反映其斷面形狀的主要輪廓尺寸來表示；圓鋼的規(guī)格以其直徑（ mm ）來表示；六角鋼的規(guī)格以其對邊距離（ mm ）來表示；工字鋼和槽鋼的規(guī)格以其高 腿寬 腰厚（ mm ）來表示；扁鋼的規(guī)格以厚度 寬度（ mm

39、）來表示。 2 ．金屬板材 （ 1 ）鋼板。安裝工程中常用鋼板分為普通鋼板（黑鐵皮）、鍍鋅鋼板（白鐵皮）、塑料復合鋼板和不銹耐酸鋼板等常用鋼板。 鋼板規(guī)格表示方法為寬度 厚度 長度（ mm ）。鋼板分厚板（厚度＞ 4mm ）和薄板（厚度 ≤4mm ）兩種。 l ）厚鋼板。 厚鋼板按鋼的質量可分為普通鋼厚鋼板、優(yōu)質鋼厚鋼板和復合鋼厚鋼板。 2 ）薄鋼板。薄鋼板按鋼的質量可以分為普通薄鋼板和優(yōu)質薄鋼板；按生產方法可分為熱軋薄鋼板和冷軋薄鋼板。 3 ）鋼帶。鋼帶按鋼的質量分為優(yōu)質和普通兩類，按軋制方法分為熱軋和冷軋兩類。 4 ）硅鋼片。硅鋼片也稱矽鋼片或硅鋼薄

40、板，按用途可以分為電機硅鋼片和變壓器硅鋼片，變壓器硅鋼片中按軋制工藝又分為熱軋和冷軋兩種。 硅鋼片主要用于電工器材的制造。 例：厚鋼板按鋼的質量可分為（ ）。 A 普通鋼厚鋼板 B 優(yōu)質鋼厚鋼板 C 高級優(yōu)質鋼厚鋼板 D 復合鋼厚鋼板 E 特殊鋼厚鋼板 答案： ABD （ 2 ）鋁板。延展性能好，適宜咬口連接，耐腐蝕，且具有傳熱性能良好，在摩擦時不易產生火花的特性，所以鋁板常用于防爆的通風系統(tǒng)。 例：厚度大于（ ）稱為厚鋼板。 A3mm B4mm C5mm D10mm 答案： B 3 ．金屬管材 （ 1 ）鋼管。

41、 l ）無縫鋼管。 ① 除一般無縫鋼管外，還有專用無縫鋼管，主要有鍋爐用無縫鋼管、鍋爐用高壓無縫鋼管、地質鉆探用無縫鋼管、石油裂化用鋼管和不銹耐酸無縫鋼管等。 ② 鍋爐用高壓無縫鋼管是用優(yōu)質碳素鋼和合金鋼制造，質量比一般鍋爐用無縫鋼管好，可以耐高壓和超高壓，用于制造鍋爐設備與高壓超高壓管道，用來輸送高溫、高壓汽、水等介質或高溫高壓含氫介質。 ③ 地質鉆探用無縫鋼管用專用鋼種 D240 、 D250 、 D255…D295 制造。 ④ 石油裂化用無縫鋼管一般用合金結構鋼制造。 ⑤ 不銹耐酸鋼無縫鋼管是用合金結構鋼制造，它主要用于化工、石油和機械用管道的防腐蝕部位

42、，用于輸送強腐蝕性介質、低溫或高溫介質以及純度要求很高的其他介質。 2 ）焊接鋼管。焊接鋼管分為黑鐵管和鍍鋅管（白鐵管）。按焊縫的形狀可分為直縫鋼管、螺旋縫鋼管和雙層卷焊鋼管；按其用途不同又可分為水、煤氣輸送鋼管；按壁厚分薄壁管和加厚管等。 ① 直縫電焊鋼管主要用于輸送水、暖氣和煤氣等低壓流體和制作結構零件等。 ② 螺旋縫鋼管。單面螺旋縫焊管用于輸送水等一般用途，雙面螺旋焊管用于輸送石油和天然氣等特殊用途。 3 ）合金鋼管。合金鋼管用于各種加熱爐工程，鍋爐耐熱管道及過熱器管道等。合金鋼具有高強度性，在同等條件下采用合金鋼管可達到節(jié)省鋼材的目的。但合金鋼管的焊接都有特殊的

43、工藝要求，焊后要對焊口部位采取熱處理。 （ 2 ）鑄鐵管。鑄鐵管的連接形式分為承插式和法蘭式兩種。 （ 3 ）有色金屬管。 l ）鉛及鉛合金管。鉛管其耐蝕性能強。鉛管不宜在壓力下使用。鉛管的機械性能不高，但重量很重，是金屬管材中最重的一種。 2 ）銅及銅合金。 銅管的導熱性能良好，適用工作溫度在 250 ℃ 以下，多用于制造換熱器、壓縮機輸油管、低溫管道、自控儀表以及保溫拌熱管和氧氣管道等。 3 ）鋁及鋁合金管。鋁管的特點是重量輕，不生銹，但機械強度較差，不能承受較高的壓力，用于輸送濃硝酸、醋酸、脂肪酸、過氧化氫等液體及硫化氫、二氧化碳氣體。它不耐堿及含氯離子的化合物，

44、如鹽水和鹽酸等介質。 4 ）鈦及鈦合金管。鈦管具有重量輕、強度高、耐腐性強和耐低溫等特點，常被用于其他管材無法勝任的工藝部位。 4 ．金屬線材 金屬線材主要指普通低碳鋼熱軋圓盤條，從品種上來說還有電焊盤條、優(yōu)質盤條等。 5 ．其他金屬材料 （ 1 ）鋼筋混凝土結構用鋼筋。 （ 2 ）軌鋼。 l ）重軌。每米重量大于 24kg 的鋼軌叫重軌。按用途重軌又分為一般重軌和起重機鋼軌兩種。一般重軌主要用于鐵道道軌，起重鋼軌主要用于起重機軌道。 2 ）輕軌。每米重量小于 24kg 的鋼軌叫輕軌。主要用于城市和礦山運輸。 （二）非金屬管材 （ l ）混凝土管

45、?；炷凉苡蓄A應力鋼筋混凝土管和自應力鋼筋混凝土管兩種。主要用于輸水管道，管道連接采取承插接口，用圓形截面橡膠圈密封。 （ 2 ）陶瓷管。陶瓷管分普通陶瓷管和耐酸陶瓷管兩種。普通陶瓷管多用于建筑工程室外排水管道。耐酸陶瓷管耐腐蝕，用于輸送除氯氟酸、熱磷酸和強堿以外的各種濃度的無機酸和有機溶劑等介質。 （ 3 ）玻璃管。用于輸送除氫氟酸、氟硅酸、熱磷酸和熱濃堿以外的一切腐蝕性介質和有機溶劑。 （ 4 ）玻璃鋼管。玻璃鋼管質量輕、隔音、隔熱，耐腐蝕性能好，可輸送氫氟酸和熱濃堿以外的腐蝕性介質和有機溶劑。 （ 5 ）石墨管。主要用于高溫耐腐蝕生產環(huán)境中石墨加熱器所需管材。

46、 （ 6 ）鑄石管。多用于承受各種強烈磨損和強酸和堿腐蝕的地方。 （ 7 ）橡膠管。 （ 8 ）塑料管。塑料管常用的塑料管有硬聚氯乙烯（ PVC ）管、聚乙烯（ PE ）管、聚丙烯（ PP ）管和耐酸酚醛塑料管等，。 l ）硬聚氯乙烯管。 硬聚氯乙烯管材的安裝采用承插、法蘭、絲扣及焊接等方法。 2 ）軟聚氯乙烯管。一般用于輸送無機稀酸及稀堿液。 3 ）耐酸酚醛塑料管。它用于輸送除氧化性酸（如硝酸）及堿以外的大部分酸類和有機溶劑等介質，特別能耐鹽酸、低濃度及中等濃度硫酸的腐蝕。 一 . 單選題： 1. 鑄鐵與鋼比較 , 其機械性能（ ）。 A. 好

47、 B. 差 C. 相同 D. 差不多 A B C D 標準答案： b 考生答案： b 本題分數： 6.67 本題得分： 6.67 解析：鑄鐵與鋼比較，雖然在機械性能方面較差，但具有良好的鑄造性能和良好的耐磨性、消震性及低的缺口敏感性。 2. 灰口鑄鐵的性能主要取決于基體的性能和（ ）數量、形狀、大小和分布狀況。 A 石墨 B 鑄鐵 C 鋁合金 D 鋼 A B C D 標準答案： a 考生答案： b 本題分數： 6.67 本題得分： 0 解析：灰口鑄鐵本身就是鑄鐵，所以答案 B 不對

48、，鑄鐵成中不含有鋁合金，答案 C 不正確；鋼本身是以鐵為基的合金，答案 D 也不正確。因此只有 A 正確。 3. 銅對大氣和水的抗蝕能力很強，它是一種（ ）。 A ．結構材料 B ．抗磁材料 C ．對大氣、水和酸抗蝕能力很強的材料 D 高強度材料 A B C D 標準答案： b 考生答案： b 本題分數： 6.67 本題得分： 6.67 解析：銅能夠抗大氣和水的腐蝕，但不耐酸的腐蝕，故答案 C 不正確。銅的塑性很好，容易成形但強度不高，不宜作結構材料，故答案 A 和 D 不正確。只有答案 B 是正確的。 4. 下列（ ）不屬于黑色

49、金屬。 A 鋼 B 鉛 C 鑄鐵 D 鐵合金 A B C D 標準答案： b 考生答案： b 本題分數： 6.67 本題得分： 6.67 解析：黑色金屬材料 —— 鐵和以鐵為基的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金）。 5. 含碳量小于（ ）（重量）的合金稱為鋼。 A1 ． 12 ％ B1 ． 22 ％ C2 ． 11 ％ D2 ． 12 ％ A B C D 標準答案： c 考生答案： b 本題分數： 6.67 本題得分： 0 解析：含碳量小于 2 ． 11 ％（重量）的合金稱為鋼

50、 二 . 多選題： 1. 鋁管可用來輸送（ ）。 A 、鹽水 B ．濃硝酸 C 鹽酸 D ．醋酸 E 、堿液 A B C D E 標準答案： B,D 考生答案： b,c 本題分數： 13.34 本題得分： 0 解析：鋁與氧的親和能力很強，在空氣中可形成一層非常致密的氧化鋁薄膜，能保護下面的金屬不再繼續(xù)受到腐蝕。所以鋁管可輸送濃硝酸、醋酸等腐蝕性介質，但它不耐堿及含有氯離子的化合物，如鹽水、鹽酸等介質，故答案應選擇 B 和 D 。 2. （ ）為黑色金屬管。 A 焊接鋼管 B 鉛及鉛合金 C 鑄鐵管

51、 D 無縫鋼管 E 銅管 A B C D E 標準答案： A,C,D 考生答案： b 本題分數： 13.34 本題得分： 0 解析：由黑色金屬的定義可知鐵和以鐵為基的合金叫黑色金屬，包括鋼和鐵，其他金屬為有色金屬，所以答案為 A 、 C 、 D 。 3. 一般銅合金分（ ）。 A 黃銅 B 紫銅 C 青銅 D 綠銅 E 白銅 A B C D E 標準答案： A,C,E 考生答案： b 本題分數： 13.34 本題得分： 0 解析：一般銅合金分黃銅、青銅和白銅三大類。

52、 4. 常溫下鈦具有極好的抗蝕性能，在（ ）等介質中十分穩(wěn)定。 A 大氣 B 海水 C 硝酸 D 稀氫氟酸 E 堿溶液 A B C D E 標準答案： A,B,C,E 考生答案： b 本題分數： 13.34 本題得分： 0 解析：常溫下鈦具有極好的抗蝕性能，在大氣、海水、硝酸和堿溶液等介質中十分穩(wěn)定，但在任何濃度的氫氟酸中均能迅速溶解。 5. 硅酸鹽玻璃不耐（ ）的腐蝕。 A 鹽酸 B 氫氟酸 C 大氣 D 熱磷酸 E 熱濃堿液 A B C D E 標準

53、答案： B,D,E 考生答案： b 本題分數： 13.34 本題得分： 0 解析：硅酸鹽玻璃具有較好的光澤和透明度、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好、機械強度高、硬度大和電絕緣性強，但不耐氫氟酸、熱磷酸、熱濃堿液的腐蝕。 不銹鋼的品種特性及用途 特 性 　　不銹鋼的發(fā)展是因為有其自身的特性，而特性滿足了需要。不銹鋼的最重要的特性是耐蝕性能，但是又絕不是僅僅具有耐蝕性能，而且還具有特有的力學性能（屈服強度、抗拉強度、蠕變強度、高溫強度、低溫強度等）、物理性能（密度、比熱容、線膨脹系數、、導熱系數、電阻率、磁導率、彈性系數等）、工藝性能（成形性能、焊接性能、切削性能等）以及金相（相

54、組成、組織結構等）等。這些性能構成了不銹鋼的特性，下面僅就其中一些最基本的特性進行簡要的介紹。 　　一、力學性能 （一）強度（抗拉強度、屈服強度） 　　不銹鋼的強度是由各種因素不確定，但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化學因素，主要是金屬元素。不同類型的不銹鋼由于其化學成分的差異，就有不同的強度特性。 （ 1）馬氏體型不銹鋼 　　馬氏體型不銹鋼與普通合金鋼一樣具有通過淬火實現硬化的特性，因此可通過選擇牌號及熱處理條件來得到較大范圍的不同的力學性能。 　　馬氏體型不銹鋼從大的方面來區(qū)分，屬于鐵 -鉻-碳系不銹鋼。進而可分為馬氏體鉻系不銹鋼和馬氏體鉻鎳系不銹鋼。在馬氏體

55、鉻系不銹鋼中添加鉻、碳和鉬等元素時強度的變化趨勢和在馬氏體鉻系不銹鋼中添加鎳的強度特性如下所述。 　　馬氏體鉻系不銹鋼在淬火 -回火條件下，增加鉻的含量可使鐵素體含量增加，因而會降低硬度和抗拉強度。低碳馬氏體鉻不銹鋼在退火條件下，當鉻含量增加時硬度有所提高，而延伸率略有下降。在鉻含量一定的條件下，碳含量的增加使鋼在淬火后的硬度也隨之增加，而塑性降低。添加鉬的主要目的是提高鋼的強度、硬度及二次硬化效果。在進行低溫淬火后，鉬的添加效果十分明顯。含量通常少于1%。 　　在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中，含一定量的鎳可降低鋼中的 δ鐵素體含量，使鋼得到最大硬度值。 　　馬氏體型不銹鋼的化學成分特征是

56、，在 0.1%-1.0%C，12%-27%Cr的不同成分組合基礎上添加鉬、鎢、釩、和鈮等元素。由于組織結構為體心立方結構，因而在高溫下強度急劇下降。而在600℃以下，高溫強度在各類不銹鋼中最高，蠕變強度也最高。 (2)鐵素體型不銹鋼 　　據研究結果，當鉻含量小于 25%時鐵素體組織會抑制馬氏體組織的形成，因而隨鉻含量的增加其強度下降；高于25%時由于合金的固溶強化作用，強度略有提高。鉬含量的增加可使其更易獲得鐵素體組織，可促進α 相、б相和x相的析出，并經固溶強化后其強度提高。但同時也提高了缺口敏感性，從而使韌性降低。鉬提高鐵素體型不銹鋼強度的作用大于鉻的作用。 　　鐵素體型不銹鋼的

57、化學成分的特征是含 11%-30%Cr，其中添加鈮和鈦。其高溫強度在各類不銹鋼中是最低的，但對熱疲勞的抗力最強。 （ 3）奧氏體型不銹鋼 　　奧氏體型不銹鋼中增加碳的含量后，由于其固溶強化作用使強度得到提高。 　　奧氏體型不銹鋼的化學成分特性是以鉻、鎳為基礎添加鉬、鎢、鈮和鈦等元素。由于其組織為面心立方結構，因而在高溫下有高的強度和蠕變強度。還由于線膨脹系數大，因此比鐵素體型不銹鋼熱疲勞強度差。 （ 4）雙相不銹鋼 　　對鉻含量約為 25%的雙相不銹鋼的力學性能研究表明，在α+r雙相區(qū)內鎳含量增加時r相也增加。當鋼中的鉻含量為5%時，鋼的屈服強度達到最高值；當鎳含量為10%

58、時，鋼的強度達到最大值。 （二）蠕變強度 　　由于外力的作用隨時間的增加而發(fā)生變形的現象稱之為蠕變。在一定溫度下特別是在高溫下、載荷越大則發(fā)生蠕變的速度越快；在一定載荷下，溫度越高和時間越長則發(fā)生蠕變的可能性越大。與此相反，溫度越低蠕變速度越慢，在低至一定溫度時蠕變就不成問題了。這個最低溫度依鋼種而異，一般來說純鐵在 330℃左右，而不銹鋼則因己采取各種措施進行了強化，所以該溫度是550℃以上。 　　和其他鋼一樣，熔煉方式、脫氧方法、凝固方法、熱處理和加工等對不銹鋼的蠕變特性有很大的影響。據介紹，在美國進行的對 18-8不銹鋼進行蠕變強度試驗表明，取自同一鋼錠同一部位的試料的蠕變斷

59、裂時間的標準今偏差是平均值的約11%，而取自不同鋼錠的上、中、下不同部位的試料的標準偏差與平均值相差則達到兩倍之多。又據在德國進行的試驗結果表明，在10的5次冪h時間下0Cr18Ni11Nb鋼的強度為小于49MPa至118MPa，散差很大。 （三）疲勞強度 　　高溫疲勞是指材料在高溫下由于周期反復變化著的應力的作用而發(fā)生損傷至斷裂的過程。對其進行的研究結果表明，在某一高溫下， 10的8次冪次高溫疲勞強度是該溫度下高溫抗拉強度的1/2。 　　熱疲勞是指在進行加熱（膨脹）和冷卻（收縮）的過程中，當溫度發(fā)生變化和受到來自外部的約束力時，在材料的內部相應于其本身的膨脹和收縮變形產生應力，并

60、使材料發(fā)生損傷。當快速地反復加熱和冷卻時其應力就具沖擊性，所產生的應力與通常情況相比更大，此時有的材料呈脆性破壞。這種現象被稱之為縶沖擊。熱疲勞和熱沖擊是有著相似之處的現象，但前者主要伴隨大的塑性應變，而后者的破壞主要是脆性破壞。 　　不銹鋼的成分和熱處理條件對高溫疲勞強度有影響。特別是當碳的含量增加時高溫疲勞強度明顯提高，固溶熱處理溫度也有顯著的影響。一般來說鐵素體型不銹鋼具有良好的熱疲勞性能。在奧氏體不銹鋼中，高硅的且在高溫下具有良好的延伸性的牌號有著良好的熱疲勞性能。 　　熱膨脹系數越小、在同一熱周期作用下應變量越小、變形抗力越小和斷裂強度越高，壽命就越長。可以說馬氏體型不銹鋼 1

61、Cr17的疲勞壽命最長，而0Cr19Ni9、0Cr23Ni13和2Cr25Ni20等奧氏體型不銹鋼的疲勞壽命最短。另外鑄件較鍛件更易發(fā)生由于熱疲勞引起的破壞。在室溫下，10的7次冪次疲勞強度是抗拉強度的1/2。與高溫下的疲勞強度相比可知，從室溫到高溫的溫度范圍內疲勞強度沒有太大的差異。 （四）沖擊韌性 　　材料在沖擊載荷作用下，載荷變形曲線所包括的面積稱為沖擊韌性。對于鑄造馬氏體時效不銹鋼，當鎳含量為 5%時其沖擊韌性較低。隨著鎳含量的增加，鋼的強度和韌性可得到改善，但鎳含量大于8%時，強度和韌性值又一次下降。在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中添加鉬后，可提高鋼的強度且可保持韌性不變。 　　在

62、鐵素體型不銹鋼中增加鉬的含量雖可提高強度，但缺口敏感性也被提高而使韌性下降。 　　在奧氏體型不銹鋼中具有穩(wěn)定奧氏體組織和鉻鎳系奧氏體不銹鋼的韌性（室溫下韌性和低溫下韌性）非常優(yōu)良，因而適用于在室溫下和低溫下的各種環(huán)境中使用。對于有穩(wěn)定奧氏體組織和鉻錳系奧氏體不銹鋼。添加鎳可進一步改善其韌性。 　　雙相不銹鋼的沖擊韌性隨鎳含量的增加而提高。一般來說，在 a+r兩相區(qū)內其沖擊韌性穩(wěn)定在160-200J的范圍內。 二、工藝性能 （一）成形性能 　　不銹鋼的成形性能因鋼種的不同，即結晶結構的不同而有很大的差異。如鐵素體型不銹鋼和奧氏體型不銹鋼和成形性能由于前者的晶體結構是體心立方，而后者的晶體結構是面心立方而有顯著的差異。 　　鐵素體不銹鋼的凸緣成形性能與 n值（加工硬化指數）有關，深沖加工性能與r值（塑性應變化）有關。其中r值由不同的生產工藝下的不同的組織集合來決定。采取一些措施來顯著減少固溶碳和固溶氮，可大大改善r值并使深沖性能得到大幅度的提高。 　　奧氏體型不銹鋼一般來說 n值較大，在進行加工的過程中由于塑性誘發(fā)相變而生成馬氏體，因而有較大的n值和延伸率，可進行深沖加工和凸緣成形。有一部分奧氏體型不銹鋼在深沖加工后，經一段時間會產生