第一章 安装工程材料
考纲要求
1. 熟悉安装工程材料的分类﹑性能和用途;
2. 掌握型材﹑板材﹑管材、线材的种类﹑性能和使用;
3. 掌握常用管件﹑附件的种类﹑性能和使用;
4. 熟悉防腐﹑绝热材料的种类﹑性能和使用。
第一节 工程材料
一、工程材料及其分类
工程材料有各种不同的分类方法。一般都将工程材料按化学成分分为金属材料、非金属材料、高分子材料和复合材料四大类。
(一)金属材料
金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。工业上把金属和其合金分为两大部分：
1.黑色金属材料
铁和以铁为基的合金(钢、铸铁和铁合金)。
2.有色金属材料
黑色金属以外的所有金属及其合金。
有色金属按照性能和特点可分为：轻金属、易熔金属、难熔金属、贵金属、稀土金属和碱土金属。
(二)非金属材料
它包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀(酸)非金属材料和陶瓷材料等。
(三)高分子材料
高分子材料为有机合成材料，也称聚合物。它具有较高的强度、良好的塑性、较强的耐腐蚀性能，很好的绝缘性和重量轻等优良性能。
高分子材料种类很多，工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类：塑料、橡胶、合成纤维。
(四)复合材料
复合材料就是用两种或两种以上不同材料组合的材料，其性能是其它单质材料所不具备的。复合材料可以由各种不同种类的材料复合组成。它在强度、刚度和耐蚀性方面比单纯的金属、陶瓷和聚合物都优越。
二、常用工程材料
(一)金属材料
1.黑色金属
黑色金属一般是指钢铁材料，是以铁为基的合金。
--含碳量小于2.11%(重量)的合金称为钢;
--而含碳量大于2.11%(重量)的合金称为生铁。工程实际中用的钢和铸铁除含铁、碳以外，还含有其它元素，
--一类是杂质元素，如硫、磷、氢等;
--另一类是根据使用性能和工艺性能的需要，有意加入的合金元素，常见有铬、镍、锰和钛等，铁碳合金中加入上述元素就成了合金钢或合金铸铁。
(1)钢及其合金的分类和牌号表示方法
钢中主要化学元素为铁，另外还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮等。
--钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响;
含碳量低，钢的强度较低，但塑性大，延伸率和冲击韧性高，钢质较软，易于冷加工、切削和焊接;
含碳量高，钢的强度高、塑性小、硬度大、性脆和不易加工;
--硫、磷为钢中有害元素，含量稍多会严重影响钢的塑性和韧性;
磷使钢显着产生冷脆性;
硫则产生热脆性;
--硅、锰为有益元素，它们能使钢材强度、硬度提高，而塑性、韧性不显着降低。
钢的力学性能(如抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧度和硬度等)取决于钢的化学成分和金相组织。
钢的成分一定时，其金相组织主要决定于钢的热处理，如退火、正火、淬火加回火等，其中淬火加回火的影响最大。
1) 钢的分类。
我国钢的分类标准(GB/T13304-1991)是参照国际标准ISO4948/1和ISO4948/2钢分类而制订的。(图1.1.1 钢的分类图)
2)钢牌号的表示方法。
按照国家标准《钢铁产品牌号表示方法》(GB/T221-2000)中规定，我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法，即：
① 牌号中化学元素采用国际化学元素表示。
② 产品名称、用途、特性和工艺方法等，通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。
③ 钢铁产品中的主要化学元素含量(%)采用阿拉伯数字表示。
碳素结构钢牌号由代表屈服点的字母"Q"、屈服点等级、质量等级和脱氧程度等四部分按顺序组成。
--屈服点数值共分为Q195、Q215、Q235、Q255和Q275N/mm2五种;
