【正文】 ，組織的其余部分相當(dāng)于碳的質(zhì)量分數(shù)小于 %鋼的組織?；w組織是影響鑄鐵硬 度、抗壓強度和耐磨性的主要因素。基體可以是鐵素體，珠光體或鐵素體加珠光體，相當(dāng)于鋼的組織。因此對于承受靜載的零件，使用球墨鑄鐵比鑄鋼還節(jié)省材料，而且重量更輕。蠕墨鑄鐵是近十幾年來發(fā)展起來的一種新型高強鑄鐵材料?？慑戣T鐵是由白口鑄鐵通過退火處理得到的一種高強鑄鐵。 ⑥ 耐熱鑄鐵。 2. 有色金屬 1）鋁及其合金。 按照制造工藝，鋁合金還可分為變形（加工）鋁合金和鑄造鋁合金兩類。純銅呈紫紅色，常稱紫銅，主要用于制作電導(dǎo)體及配制合金。 在銅中加入合金元素后，可獲得較高的強度，同時保持純銅的某些優(yōu)良性能。鎳力學(xué)性能良好，尤其塑、韌性優(yōu)良，能適應(yīng)多種腐蝕環(huán)境。 5）鉛及其合金。鎂及其合 金的主要特性是密度小、化學(xué)活性強、強度低。 （二）非金屬材料 非金屬材料也是重要的工程材料。耐火度是耐火材料受熱后 軟化到一定程度的溫度。 2）耐火材料的分類 ① 耐火砌體材料。 耐火混凝土具有施工簡便、價廉和爐襯整體密封性強等優(yōu)點，但強度較低。常用的隔熱材料有硅藻土、蛭石、玻璃纖維（又稱礦渣棉）、石棉，以及它們的制品如板、管、磚等。其耐磨性能比鋼鐵高十幾倍至幾十倍。 石墨材料具有高熔點（ 3700℃ ），在高溫下有高的機械強度。 石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。 （ 4）天然耐蝕石料。 （ 5）水玻璃型耐酸水泥。陶瓷材料有著許多區(qū)別于其它材料的物理化學(xué)性能。陶瓷的種類很多，但缺乏統(tǒng)一 的分類方法，陶瓷一般分為普通陶瓷和新型陶瓷兩大類。天然高分子材料有蠶絲、羊毛、纖維素和橡膠以及存在于生物組織中的淀粉和蛋白質(zhì)等。其聚合過程稱為聚合反應(yīng)。 3．工程中常用高分子材料 （ 1）塑料制品。 2）工程中常用塑料制品。 （ 3）合成纖維 合成纖維具有強度高、密度小、耐磨和不霉不腐等特點，廣泛用于制作衣料。 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(fù)合材料三大類，如下圖所示。 （ 3）抗斷裂能力強。 （ 7）復(fù)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(fù)合材料構(gòu)件制造工藝簡單，表現(xiàn)出良好的工藝性能，適合整體成型。 3．復(fù)合材料基體 （ 1）樹脂基體。多種金屬及其合金可用作基體材料。非氧化物陶瓷基體（氮化硅陶瓷基體、氮化鋁陶瓷基體、碳化硅陶瓷基體及石英玻璃） 4．復(fù)合材料應(yīng)用 （ 1）用玻璃纖維增強塑料得到的復(fù)合材料，俗稱玻璃鋼。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）來表示。 一般無縫鋼管主要適用于高壓供熱系統(tǒng)和高層建筑的冷、熱水管和蒸汽管道以及各種機械零件的坯料，一般在 氣壓以上的管路都應(yīng)采用無縫鋼管。 鍋爐及過熱器用無縫鋼管的外徑和壁厚尺寸應(yīng)符合 GB3087—1982 低壓鍋爐用無縫鋼管的規(guī)定。用于制造鍋爐設(shè)備與高壓超高壓管道，用來輸送高溫、高壓汽、水等介質(zhì)或高溫高壓含氫介質(zhì)。鍍鋅管能防銹蝕保護水質(zhì)，常用于熱水供應(yīng)系統(tǒng)。 2）螺旋縫鋼管。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。鑄鐵管的連 接形式分為承插式和法蘭式兩種。鉛管分為純鉛管和合金鉛管兩種，純鉛管也稱為軟鉛管，鉛管的規(guī)格通常是用內(nèi)徑壁厚來表示。銅管的導(dǎo)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。鋁管分為純鋁管 L L6 和防銹鋁合金管 LF LF6。鈦管具有重量輕、強度高、耐腐蝕性強和耐低溫等特點，常被用于其它管材無法勝任的工藝部位。混凝土管有預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管和自應(yīng)力鋼筋混凝土管兩種。一般都是承插接口。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(zhì)和有機溶劑。 （ 5）鑄石管。橡膠具有較好的物理機械性能和耐腐蝕性能 。 1）硬聚氯乙烯管。使用溫度范圍為 10~40℃ ，最高溫度不能超過 60℃ ?？纱嫫胀ㄏ鹉z管輸送有腐蝕性的液體，一般用于輸送無機稀酸及稀堿液。 36 頁 4）聚乙烯管（ PE 管）。 5）交聯(lián)聚乙烯管（ PEX 管）。 PEX 管適用于建筑 冷熱水管道、供暖管道、雨水管道、燃氣管道以及工業(yè)用的管道等。 3 復(fù)合管材 （ 1）玻璃鋼管（ FRP 管）。管道的軸向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力可滿足不同輸水壓力要求，連接方式多樣化。 它耐壓、抗破裂性能好、質(zhì)量輕、內(nèi)壁光滑，具有一定的彈性、耐溫性能好（適用介質(zhì)溫度 40~60℃為普通型； 40~95℃ 為耐溫型； 20~40℃ 為燃氣型）、防紫外線、抗熱老化能力強、耐腐蝕性優(yōu)異，常溫下不溶于任何溶劑，安裝性能良好，可以盤繞，連續(xù)長度可達 200m 以上，無毒，線性尺寸比一般塑料管穩(wěn)定，隔氧、隔磁、抗靜電、抗音頻干擾，可廣泛應(yīng)用于輸送燃氣、油料管道工程及通訊線路的屏蔽等，是冷熱水供應(yīng)管道、醫(yī)用氧氣管道、中壓（ ）以下的壓縮空氣管道、化工、食品工業(yè)特種液體輸送管道的理想管材。SP 管既具有鋼材優(yōu)良的耐壓、耐熱性能以及尺寸穩(wěn)定性等，又具有塑料的耐蝕防銹、導(dǎo)熱系數(shù)低、質(zhì)量輕、彈性、韌性好等性能。涂料的品種雖然很多，但就其組成而言， 大體上可分為三部分，即主要成膜物質(zhì)、次要成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)。 二、防腐、絕熱材料 （一）防腐材料 1．涂料 涂料可分兩大類：油基漆（成膜物質(zhì)為干性油類）和樹脂基漆（成膜物質(zhì)為合成樹脂）。 （ 4）鋼塑復(fù)合管（ SP 管）。 PAP 管的中間骨架層為薄壁鋁管，內(nèi)外層為 PE 或 PEX 塑料層，鋁管與塑料層之間采用與 PE（ PEX）及鋁合金均能親和的熱熔膠粘結(jié)。 （ 2） UPVC/FRP 復(fù)合管。 PPR 管是最輕的熱塑性塑料管，相對聚氯乙烯管、聚乙烯管來說，PPR 管具有較高的強度，較好的耐熱性，最高工作溫度可達 95℃ ，在 下長期（ 50 年）使用溫度可達 70℃ ，另外 PPR 管無毒、耐化學(xué)腐蝕，在常溫下無任何溶劑能溶解，目前它被廣泛地用在冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)中。 PEX 管耐溫范圍廣（ 70~110℃ ）、耐壓、化學(xué)性能穩(wěn)定、重量輕、流體阻力小、安裝簡便、使用壽命長，且無味、無毒。目前 PE 管主要應(yīng)用于飲用水管、雨水管、氣體管道、工業(yè)耐腐蝕管道等領(lǐng)域。耐酸酚醛塑料是一種具有良好耐腐蝕性和熱穩(wěn)定性的非金屬材料，是用熱固性酚醛樹脂為粘合劑，耐酸材料如石棉、石墨等作填料制成。 2）軟聚氯乙烯管。硬聚氯乙烯具有耐腐蝕性強、重量輕、絕熱、絕緣性能好和易加工安裝等特點。 （ 7）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。多用于承受各種強烈磨損、強酸和堿腐蝕的地方。石墨管熱穩(wěn)定性好，能導(dǎo)熱、線膨脹系數(shù)小，不污染介質(zhì)，能保證產(chǎn)品純度，抗腐蝕，具有良好的耐酸性和耐堿性。 （ 3）玻 璃管。 （ 2）陶瓷管。鈦管雖然具有很多優(yōu)點，但因價格昂貴，焊接難度很大，所以還沒有廣泛被采用。它不耐堿及含氯離子的化合物，如鹽水 和鹽酸等介質(zhì)。鋁管多用于耐腐蝕性介質(zhì)管道，食品衛(wèi)生管道及有特殊要求的管道。銅管分為紫銅管和黃銅管兩種。雙盤法蘭鑄鐵管的特點是裝拆方便，工業(yè)上常用于輸送硫酸和堿類等介質(zhì)。鑄鐵管分給水鑄鐵管和排水鑄鐵管兩種。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。 1）直縫電焊鋼管主要用于輸送水、煤氣等低壓流體和制作結(jié)構(gòu)零件等。焊接鋼管 （黑鐵管），將焊接鋼管鍍鋅后則稱為鍍鋅鋼管（白鐵管）。熱軋無縫鋼管通常長度為 ~，冷拔無縫鋼管通常長度為 ~。因此，無縫鋼管的規(guī)格是用外徑 壁厚來表示。無縫鋼管可以用普通碳素鋼、普通低合金鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 、優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼制成。 33 頁 第二節(jié) 安裝工程常用材料 一、型材、板材、管材和線材 （一） 型材 普通型鋼可分為冷軋和熱軋兩種，其中熱軋最為常用。制作陶瓷基復(fù)合材料的主要目的是增加韌性。 （ 2）金屬基體。 （ 2）顆粒增強體。 （ 5）高溫性能好，抗蠕變能力強。具體表現(xiàn)在： （ 1）高比強度和高比模量。 31 頁 （四）復(fù)合材料 1． 復(fù)合材料組成、分類和特點 復(fù)合材料中至少包括基體相和增強相兩大類。 a 低密度聚乙烯（ LDPE） b 高密度聚乙烯（ HDPE） c 聚丙烯（ PP） d 聚氯乙烯（ PVC） e 聚四氟乙烯（ PTFE， F4） f 聚苯乙烯（ PS） g ABS h 聚甲基丙烯酸甲酯（ PMMA） 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） d 呋喃樹脂 e 不飽和聚酯樹脂 了解以上各種塑料的主要特性。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 30 頁 色劑和穩(wěn)定劑等材料，經(jīng)混煉、塑化，并在一定壓力和溫度下制成的。 2．高分子材料的基本性能及特點 高分子材料的基本性能及特點是質(zhì)輕，比強度高，有良好的韌性，減摩、耐磨性好，電絕緣性好，耐蝕性。通常根據(jù)機械性能和使用狀態(tài)將其分為 塑料、橡膠和合成纖維三大類。 （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，在工程上是發(fā)展最快的一類新型結(jié)構(gòu)材料。 （ 1）陶瓷材料的分類 工程陶瓷材料的分類見教材圖 。 4．陶瓷材料 陶瓷材料屬于硅酸鹽材料。含氧化鎂、氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)在 %以上的石料 ，有較好的或好的耐堿性能，但不耐酸侵蝕。 29 頁 （ 3）玻璃。石墨在 3000℃ 以下具有還原性，并且在中性介質(zhì)中有很好的熱穩(wěn)定性。石墨按照來源不同可分為天然石墨和人造石墨。鑄石是以輝綠巖、玄武巖、頁巖等天然巖石為主要原料，經(jīng)熔化、澆注、結(jié)晶、退火而成的一種硅酸鹽結(jié)晶材料。 2．耐火隔熱材料 耐火隔熱材料，又稱為耐熱保溫材料。 ② 耐火水泥及混凝土 。 28 頁 ③ 高溫化學(xué)穩(wěn)定性。 1．耐火材料 （ 1）耐火材料的主要性能指標(biāo)和分類： 1）耐火材料的主要性能指標(biāo)。鎂合金的比強度和比剛度可以與合金結(jié)構(gòu)鋼相媲美，故鎂合金是航空工業(yè)的重要結(jié)構(gòu)材料，它能承受較大的沖擊、振動荷載，并有良好的機械加工性能和拋光性能。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。鈦具有較好的低溫性能，可做低溫材料，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(zhì)中十分穩(wěn)定。 3）鎳及其合金。編號越大，純度越低。鑄造鋁合金（ ZL）分為 AlSi 鑄造鋁合金、 AlCu 鑄造鋁合金、 AlMg鑄造鋁合金和 AlZn 鑄造鋁合金。 純鋁材料按純度可分為三類。 ⑦ 耐蝕鑄鐵。 ⑤ 耐磨鑄鐵。蠕墨鑄鐵是在一定成分的鐵水中加入適量的蠕化劑經(jīng)處理而煉成的。在實際應(yīng)用中，大多數(shù)承受動載的零件是帶孔或帶臺肩的，因此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。 ② 球墨鑄鐵。 2）鑄鐵牌號的表示方法 3）工程中常用鑄鐵的性能和特點 ① 灰口鑄鐵。鑄鐵的韌性和塑性，主要決定于石墨的數(shù)量、形狀、大小和分布，其中石墨形狀的影響最大。 1）鑄鐵的分類。 （ 2）鑄鐵的分類和牌號表示方法 鑄鐵是碳含量大于 %的鐵碳含金，并且還含有較多量的硅、錳、硫和磷等元素。以強度表示的是碳素鋼鑄鋼牌號，即在 ZG 后面加兩組力學(xué)性能數(shù)字，第一組數(shù)字表示該鋼的屈服強度最低值（ MPa），第二組數(shù)字表示該鋼的抗拉強度最低值（ MPa），例如 ZG200400。鑄鋼具有較高的強度、塑性和韌性，可以鑄成各 種形狀、尺寸和質(zhì)量的鑄鋼件。 e 沉淀硬化型不銹鋼。但是這類鋼的屈服強度低，且不能采用熱處理方 法強化，而只能進行冷變形強化。通常用在弱腐蝕性介質(zhì)，如海水、淡水和水蒸氣等中，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。高鉻鐵素體不銹鋼的缺點是鋼的缺口敏感性和脆性轉(zhuǎn)變溫度較高，鋼在加熱后對晶間腐蝕也較為敏感。 25 頁 a 鐵素體型不銹鋼。合金結(jié)構(gòu)鋼是合金鋼中用量最多的一類鋼，廣泛用于制造各種要求韌性高的重要機械零件和構(gòu)件。 ③ 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼。 ② 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼包括普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（ GB/T700—1988 ）和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（ GB/T699—1999）。平均合金含量 %者，在牌號中只標(biāo)出元素符號，不注其含量。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼主要用于焊接結(jié)構(gòu)，其制造工藝主要是冷、熱壓力加工和焊接 。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼以屈服點等級為主，劃分成五個牌號，其表示方法如下：屈服點等級加質(zhì)量等級。屈服