一级建造师考试机电工程常用材料要点详解.pdf

一级建造师执业资格考试 《机电工程施工管理》 机电工程常用材料 金属材料分为黑色金属和有色金属两大 类。机电工程常用的金属材料主要是制造各 种大型金属构件的用钢。如建筑、机电、冶 金、石化、电力以及锅炉压力容器、压力管 道等工程的用钢。 本条主要知识点是：黑色金属材料的类 型及应用，有色金属材料的类型及应用。 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 工程构件用钢主要有三类：①碳素结构钢、 ②低合金结构钢、③特殊性能低合金高强度钢。 (一)碳素结构钢（普碳钢、许用强度） 碳素结构钢，依在国家标准 《碳素结构钢》 (GB/T700)中，按照碳素结构钢屈服强度的下限值 将其分为4个级别，其钢号对应为Q195、Q215、 Q235和Q275，其中Q代表屈服强度，数字为屈服强 度的下限值。 碳素结构钢具有良好的塑性和韧性，易于 成形和焊接，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。如 机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝等， 优质的碳素钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢 、高强度螺栓及预应力锚具等。 屈服强度和极限强度区别：将钢材拉伸，钢 材的伸长量与使用的力成正比，当力消失，钢材 就会恢复到原来的长度，这是钢材的弹性范围内 的现象，拉伸时发生的伸长只是弹性变形。当将 钢材拉伸，钢材伸长到一定的程度，继续再伸长 时，力并不需要增加，只维持一定的大小就可以 了，这种现象就是钢材的应力达到屈服强度了， 这时如果将力撤除，钢材就不能在恢复原来的长 度，被拉长了一点，发生了塑性变形。拉断时的 应力，就是钢材的极限强度。 (二)低合金结构钢 低合金结构钢也称为低合金高强度钢，按照国家标 准 《低合金高强度结构钢》GB ／T1591—2008，根据屈 服强度划分，其共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、 Q550、Q620和Q690八个强度等级。 低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，而 具有较好的综合力学性能。主要适用于锅炉汽包、压力 容器、压力管道、桥梁、重轨和轻轨等制造。 例如：某600MW超临界电站锅炉汽包使用的就是 Q460型钢；机电工程施工中使用的起重机就是Q345型钢 制造的。 (三)铸钢和铸铁 1 铸钢 铸钢主要用于制造形状复杂，需要一定强 度、塑性和韧性的零件，例如机车车辆、船舶 、重型机械的齿轮、轴，以及轧辊、机座、缸 体、外壳、阀体等。 碳素铸钢与铸铁相比，强度和塑性、韧性 较高，但钢水的流动性差，收缩率较大。为了 改善钢水的流动性，铸钢在浇注时应采取较高 的浇注温度；为了补偿收缩必须采用大的浇冒 口。 2 铸铁 铸铁是碳质量分数大于2.11%、并常含有较多 的硅、锰、硫、磷等元素的铁碳合金。 铸铁的生 产设备和工艺简单，价格便宜，并具有许多优良 的使用性能和工艺性能，所以应用非常广泛，是 工程上最常用的金属材料之一。 它可用于制造各种机器零件，如机床的床身 、床头箱；发动机的汽缸体、缸套、活塞环、曲 轴、凸轮轴；轧机的轧辊及机器的底座等。 箱体 启动阀 (四)特殊性能低合金高强度钢（特殊钢） 工程结构用特殊钢，主要包括： 耐候钢、耐海水腐蚀钢、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。 1．耐候钢：具有良好的焊接性能。在大气环 境中耐腐蚀性优于非合金钢的低合金工程结构钢 。主要使用于车辆、桥梁、房屋、集装箱等钢结 构的制造中。 2．钢筋钢： （属于建筑结构用钢） 有热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋和冷轧带 肋钢筋、余热处理钢筋以及预应力混凝土用钢 丝等。 (五)钢材的类型及应用 1．型钢（国标，国内国外标准不一样） 在机电工程中常用型钢主要有：圆钢、方钢、扁钢 、H型钢、工字钢、T形钢、角钢、槽钢、钢轨等。 例如： 电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢；为确 保