【正文】 年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型高強(qiáng)鑄鐵材料。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?？慑戣T鐵是由白口鑄鐵通過(guò)退火處理得到的一種高強(qiáng)鑄鐵。 ⑤ 耐磨鑄鐵。 ⑥ 耐熱鑄鐵。 ⑦ 耐蝕鑄鐵。 2. 有色金屬 1）鋁及其合金。 純鋁材料按純度可分為三類(lèi)。 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(lèi)。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。純銅呈紫紅色，常稱(chēng)紫銅，主要用于制作電導(dǎo)體及配制合金。編號(hào)越大，純度越低。 在銅中加入合金元素后，可獲得較高的強(qiáng)度，同時(shí)保持純銅的某些優(yōu)良性能。 3）鎳及其合金。鎳力學(xué)性能良好，尤 其塑、韌性?xún)?yōu)良，能適應(yīng)多種腐蝕環(huán)境。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。 5）鉛及其合金。鉛在大氣、淡水、海水中很穩(wěn)定，鉛對(duì)硫酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性。鎂及其合金的主要特性是密度小、化學(xué)活性強(qiáng)、強(qiáng)度低。鎂 合金的比強(qiáng)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(dòng)荷載，并有良好的機(jī)械加工性能和拋光性能。 （二）非金屬材料 非金屬材料也是重要的工程材料。 1．耐火材料 （ 1）耐火材料的主要性能指標(biāo)和分類(lèi)： 1）耐火材料的主要性能指標(biāo)。耐火度是耐火材料受熱后軟化到一定程度的溫度。 8 頁(yè) ③ 高溫化學(xué)穩(wěn)定性。 2）耐火材料的分類(lèi) ① 耐火砌體材料。 ② 耐火水泥及混凝土。 耐火混凝土 具有施工簡(jiǎn)便、價(jià)廉和爐襯整體密封性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但強(qiáng)度較低。 2．耐火隔熱材料 耐火隔熱材料，又稱(chēng)為耐熱保溫材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛭石、玻璃纖維（又稱(chēng)礦渣棉）、石棉，以及它們的制品如板、管、磚等。鑄石是以輝綠巖、玄武巖、頁(yè)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。其耐磨性能比鋼鐵高十幾倍至幾十倍。石墨按照來(lái)源不同可分為天然石墨和人造石墨。 石墨材料具有高熔點(diǎn)（ 3700℃ ），在高溫下有高的機(jī)械強(qiáng)度。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。 石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。 9 頁(yè) （ 3）玻璃。 （ 4）天然耐蝕石料。含氧化鎂、氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 %以上的石料，有較好的或好的耐堿性能，但不耐酸侵蝕。 （ 5）水玻璃型耐酸水泥。 4．陶瓷材料 陶瓷材料屬于硅酸鹽材料。陶瓷材料有著許多區(qū)別于其它材料的物理化學(xué)性能。 （ 1）陶瓷材料的分類(lèi) 工程陶瓷材料的分類(lèi)見(jiàn)教材圖 。陶瓷的種類(lèi)很多，但缺乏統(tǒng)一的分類(lèi)方法，陶瓷一般分為普通陶瓷和新型陶瓷兩大類(lèi)。 （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(qiáng)度、良好的塑性、較強(qiáng)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(lèi)新型結(jié)構(gòu)材料。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。通常根據(jù)機(jī)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(lèi)。其聚合過(guò)程稱(chēng)為聚合反應(yīng)。 2．高分子材料的基本性能及特點(diǎn) 高分子材料的基本性能及特點(diǎn)是質(zhì)輕，比強(qiáng)度高，有良好的韌性，減摩、耐磨性好，電絕緣性好，耐蝕性。 3．工程中常用高分子材料 （ 1）塑料制品。常用的塑料制品都是以合成樹(shù)脂為基本材料，再按一定比例加入填充料、增塑劑、著 10 頁(yè) 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）工程中常用塑料制品。 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(qiáng)塑料 c 環(huán)氧樹(shù)脂（ EP） d 呋喃樹(shù)脂 e 不飽和聚酯樹(shù)脂 了解以上各種塑料的主要特性。 （ 3）合成纖維 合成纖維具有強(qiáng)度高、密度小、耐磨和不霉不腐等特點(diǎn)，廣泛用于制作衣料。 11 頁(yè) （四）復(fù)合材料 1． 復(fù)合材料組成、分類(lèi)和特點(diǎn) 復(fù)合材料中至少包括基體相和增強(qiáng)相兩大類(lèi)。 按基體材料 類(lèi)型可分為：有機(jī)材料基、無(wú)機(jī)非金屬材料基和金屬基復(fù)合材料三大類(lèi)，如下圖所示。具體表現(xiàn)在： （ 1）高比強(qiáng)度和高比模量。 （ 3）抗斷裂能力強(qiáng)。 （ 5）高溫性能好，抗蠕變能力強(qiáng)。 （ 7）復(fù)合材料還具有較優(yōu)良的減摩性、耐磨性、自潤(rùn)滑性和耐蝕性等特點(diǎn)，而且復(fù)合材料構(gòu)件 制造工藝簡(jiǎn)單，表現(xiàn)出良好的工藝性能，適合整體成型。 （ 2）顆粒增強(qiáng)體。 3．復(fù)合材料基體 （ 1）樹(shù)脂基體。 （ 2）金屬基體。多種金屬及其合金可用作基體材料。制作陶瓷基復(fù)合材料的主要目的是增加韌性。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(qiáng)塑料得到的復(fù)合材料，俗稱(chēng)玻璃鋼。 13 頁(yè) 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。型材的規(guī)格以反映其斷面形狀的主要輪廓尺寸來(lái)表示；圓鋼的規(guī)格以其直徑（ mm）來(lái)表示；六角鋼的規(guī)格以其對(duì)邊距離（ mm）來(lái)表示；工字鋼和槽鋼的規(guī)格以其高 腿寬 腰厚（ mm）來(lái)表示；扁鋼的規(guī)格以厚度 寬度（ mm）來(lái)表示。無(wú)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。 一般無(wú)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(jī)械零件的坯料，一般在 氣壓以上的管路都應(yīng)采用無(wú)縫鋼管。因此，無(wú)縫鋼管的規(guī)格是用外徑 壁厚來(lái)表示。 鍋爐及過(guò)熱器用無(wú)縫鋼管的外徑和壁厚尺寸應(yīng)符合 GB3087—1982 低壓鍋爐用無(wú)縫鋼管的 規(guī)定。熱軋無(wú)縫鋼管通常長(zhǎng)度為 ~，冷拔無(wú)縫鋼管通常長(zhǎng)度為 ~。用于制造鍋爐設(shè)備與高壓超高壓管道，用來(lái)輸送高溫、高壓汽、水等介質(zhì)或高溫高壓含氫介質(zhì)。焊接鋼管（黑鐵管），將焊接鋼管鍍鋅后則稱(chēng)為鍍鋅鋼管（白鐵管）。鍍鋅管能防銹蝕保護(hù)水質(zhì)，常用于熱水供應(yīng)系統(tǒng)。 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。 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。合金鋼具有高強(qiáng)度性，在同等條件下采用合金鋼管可達(dá)到節(jié)省鋼材的目的。鑄鐵管分給水鑄鐵管和排水鑄鐵管兩種。鑄鐵管的連接形式分為承插式和法蘭式兩種。雙盤(pán)法蘭鑄鐵管的特點(diǎn)是裝拆方便，工業(yè)上常用于輸送硫酸和堿類(lèi)等介質(zhì)。鉛管分為純鉛管和合金鉛管兩種，純鉛管也稱(chēng)為軟鉛管，鉛管的規(guī)格通常是用內(nèi)徑壁厚來(lái)表示。銅管分為紫銅管和黃銅管兩種。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(jī)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。鋁管分為純鋁管 L L6 和防銹鋁合金管 LF LF6。它不耐堿及含氯離子的化合物，如鹽水和鹽酸等介質(zhì)。鈦管具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)和耐低溫等特點(diǎn)，常被 用于其它管材無(wú)法勝任的工藝部位。鈦管雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但因價(jià)格昂貴，焊接難度很大，所以還沒(méi)有廣泛被采用?；炷凉苡蓄A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管和自應(yīng)力鋼筋混凝土管兩種。 （ 2）陶瓷管。一般都是承插接口。 （ 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(zhì)和有機(jī)溶劑。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。 （ 5）鑄石管。多用于承受各種強(qiáng)烈磨損、強(qiáng)酸和堿腐蝕的地方。橡膠具有較好的物理機(jī)械性能和耐腐蝕性能。 （ 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。 1）硬聚氯乙烯管。硬聚氯乙烯具有耐腐蝕性強(qiáng)、重量輕、絕熱、絕緣性能好和易加工安裝等特點(diǎn)。使用溫度范圍為 10~40℃ ，最高溫度不能超過(guò) 60℃ 。 2）軟聚氯乙烯管?？纱嫫胀ㄏ鹉z管輸送有腐蝕性的液體，一般用于輸送無(wú)機(jī)稀酸及稀堿液。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(shù)脂為粘合劑，耐酸材料如石棉、石墨等作填料制成。 4）聚乙烯管（ PE 管）。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。 5）交聯(lián)聚乙烯管（ PEX 管）。 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(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)，且無(wú)味、無(wú)毒。 PEX 管適用于建筑冷熱水管道、供暖管道、雨水管道、燃?xì)夤艿酪约肮I(yè)用的管道等。 PPR 管是最輕的熱塑性塑料管，相對(duì)聚氯乙烯管、聚乙烯管來(lái)說(shuō)，PPR 管具有較高的強(qiáng)度，較好的耐熱性，最高工作溫度可達(dá) 95℃ ，在 下長(zhǎng)期（ 50 年）使用溫度可達(dá) 70℃ ，另外 PPR 管無(wú)毒、耐化學(xué)腐蝕，在常溫下無(wú)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。 3 復(fù)合管材 （ 1）玻璃鋼管（ FRP 管）。 （ 2） UPVC/FRP 復(fù)合管。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。 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)。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?xì)庑停?、防紫外線、抗熱老化能力強(qiáng)、耐腐蝕性?xún)?yōu)異，常溫下不溶于任何溶劑，安裝性能良好，可以盤(pán)繞，連續(xù)長(zhǎng)度可達(dá) 200m 以上，無(wú)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?xì)?、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。 （ 4）鋼塑復(fù)合管（ SP 管）。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。 二、防腐、絕熱材料 （一）防腐材料 1．涂料 涂料可分兩大類(lèi)：油基漆（成膜物質(zhì)為干性油類(lèi)）和樹(shù)脂基漆（成膜物質(zhì)為合成樹(shù)脂）。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)。 ① 防銹顏料。 ② 體質(zhì)顏料和著色顏料。 3）輔助成膜物質(zhì) ① 溶劑。 ② 其他輔助材料。另外，還有催干劑（加速漆膜的干燥）、表面活性劑、防霉劑、紫外線吸收劑和防污劑等輔助材料。防銹漆和底漆涂料按其所起的作用，可分成底漆和面漆兩種。它們的區(qū)別是底漆的顏料較多，可以打磨，漆料著重對(duì)物面的附著力，而防銹漆其漆料偏重在滿足耐水、耐堿等性能的要求。生漆（也稱(chēng)大漆），漆酚樹(shù)脂漆，酚 醛樹(shù)脂漆，環(huán)氧 —酚醛漆，環(huán)氧樹(shù)脂涂料，過(guò)氯乙烯漆，瀝青漆，呋喃樹(shù)脂漆，聚氨基甲酸酯漆，無(wú)機(jī)富鋅漆，新型涂料（聚乙烯涂料，氟 —46 涂料）。 （ 3）涂料命名原則。 玻璃鋼襯里結(jié)構(gòu)應(yīng)具有耐蝕、耐滲以及與基體表面有較好的粘結(jié)強(qiáng)度等方面的性能。底層涂料必須與基體不發(fā)生作用，否則會(huì)失去粘合力。膩?zhàn)訉铀玫臉?shù)脂基本上與底層相同，只是填料多加些，使之成為膠泥狀的物料。為了提高抗?jié)B性，每一層玻璃纖維都要被樹(shù)脂所浸潤(rùn)，并有足夠的樹(shù)脂含量。由于它直接與腐蝕介質(zhì)接觸，故要求有良好的致密性且抗?jié)B性能高，并對(duì)環(huán)境有足 夠的耐蝕、耐磨能力。 3．橡膠 目前主要用于防腐的橡膠，仍是天然橡膠。橡膠的使用溫度與使用壽命有關(guān)。經(jīng)過(guò)硫化后的橡膠具有一定的耐熱性能、機(jī)械強(qiáng)度及耐腐蝕性能。 4．耐蝕（酸）非金屬材料 熟悉教材中提到的各種磚、板、管材襯里和膠合劑的主要特點(diǎn)。 （ 1）按其成分不同，可分為有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料兩大類(lèi)。例如石棉、硅藻土、珍珠巖、玻璃纖維、泡沫混凝土和硅酸鈣等。 （ 2）按照絕熱材料使用溫度限度又可分為高溫用、中溫用和低溫用絕熱材料三種。這 類(lèi)纖維質(zhì)材料有硅酸鋁纖維和硅纖維等；多孔質(zhì)材料有硅藻土、蛭石加石棉和耐熱粘合劑等制品。中溫用纖維質(zhì)材料有石棉、礦渣棉和玻璃纖維等；多孔質(zhì)材料有硅酸鈣、膨脹珍珠巖、蛭石和泡沫混凝土等。 絕熱材料按照其形狀不同可分為松散粉末狀、纖維狀、粒狀、瓦狀和磚等幾種。 濕抹式即將石棉、石棉硅藻土等保溫材料加水調(diào)和成膠泥涂 抹在熱力設(shè)備及管道的外表面上。 綁扎式是將一些預(yù)制保溫板或管殼放在設(shè)備或管道外面，然后用鐵絲綁扎，外面再涂保護(hù)層材料。 包裹及纏繞式是把絕熱材料做成氈狀或繩狀，直接包裹或纏繞在被絕緣的物體上。 澆灌式是將發(fā)泡材料在現(xiàn)場(chǎng)灌