2017年造價(jià)師土建造價(jià)課件講義:黑色金屬
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1. 黑色金屬:是指鐵和以鐵為基的合金,含碳量大于2%為生鐵,含碳量在2%以下的為鋼,鐵、碳、雜質(zhì)元素(硫磷氧氮)和合金元素(鉻鎳錳鈦)。
2. 鋼中碳的含量對(duì)鋼的性質(zhì)有決定性影響,含炭量低的鋼材強(qiáng)度較低,但塑性大,延展率和沖擊韌性高,質(zhì)地較軟,易于冷加工、切削和焊接;含碳量高的鋼材強(qiáng)度高、塑性小、硬度大、脆性大和不易加工。磷產(chǎn)生冷脆性,硫產(chǎn)生熱脆性。硅錳使鋼材強(qiáng)度硬度提高,而塑性和韌性不顯著降低(2017年造價(jià)師土建造價(jià)課件講義:黑色金屬,環(huán)球網(wǎng)校分享)。
3. 鋼材的力學(xué)性能取決于鋼材的成分和金相組織。鋼材的成分一定時(shí),其金相組織取決于鋼材的熱處理(退火、正火、淬火加回火(影響最大))。
普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 | 碳、硫、磷及雜質(zhì)元素控制較寬,工藝簡(jiǎn)單,良好的工藝性能,必要地韌性、良好的塑性以及價(jià)廉易于采購,通常在熱軋后使用。 Q195強(qiáng)度不高,塑性、韌性、加工性能與焊接性能較好,用于軋制薄板和盤條; Q215用于制作管坯和螺栓; Q235強(qiáng)度適中,良好的承載性、塑性、韌性、可焊性和可加工性,是常用牌號(hào),用于制作鋼筋、型鋼和鋼板,用于建造房屋和橋梁; Q275強(qiáng)度和硬度較高,耐磨性較好,塑性、韌性和可焊性交差,用于制作耕具、軸類、耐磨零件和墊板。 |
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 | 塑性和韌性較高并可通過熱處理強(qiáng)化,多用于較重要的零件,是用于機(jī)械制造用鋼,根據(jù)含碳量不同,可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。 |
普通低合金鋼 | 比碳素結(jié)構(gòu)鋼具有較高的韌性,良好的焊接性能、冷熱壓加工性能和耐蝕性,部分鋼還具有較低的脆性轉(zhuǎn)變溫度。 Q295具有良好的塑性、韌性、冷彎性能、冷熱壓加工性能和焊接性能,一定的耐蝕性能,用于制造容器、螺旋焊管、建筑結(jié)構(gòu)、車輛用沖壓件和船體; Q345具有綜合力學(xué)能力、耐低溫沖擊韌性、焊接性能和冷熱壓加工性能,用于建筑結(jié)構(gòu)、化工容器和管道、起重機(jī)械和鼓風(fēng)機(jī)。 |
優(yōu)質(zhì)低合金鋼 | 用于制造各種要求韌性高的重要機(jī)械零件和構(gòu)件。當(dāng)零件的形狀復(fù)雜,截面尺寸較大,要求韌性高時(shí),采用優(yōu)質(zhì)低合金鋼可使復(fù)雜形狀零件的淬火變形和開裂傾向降到最低。 |
5.
鐵素體型不銹鋼 | 鉻是主加元素(大于等于13%),高鉻鐵素體不銹鋼有良好的抗高溫氧化能力,在氧化性酸溶液(硝酸)中有良好耐蝕性,故在硝酸和氮肥工業(yè)中使用,在弱腐蝕性介質(zhì)(淡水)中有耐蝕性。缺點(diǎn):缺口敏感性和脆性轉(zhuǎn)變溫度較高,在加熱后對(duì)晶體腐蝕較為敏感。 |
馬氏體型不銹鋼 | 優(yōu)點(diǎn):強(qiáng)度、硬度、耐磨性較高,用于弱腐蝕性介質(zhì)(海水、淡水、水蒸氣)中,以及使用溫度小于等于580度的環(huán)境中。缺點(diǎn):焊接性能差 |
奧氏體型不銹鋼 | 優(yōu)點(diǎn):合金元素為鉻、鎳、鈦、鈮、鉬、氮和錳,具有較高的韌性,良好的耐蝕性、高溫強(qiáng)度和較好的抗氧化性,良好的壓力加工和焊接性能。缺點(diǎn):屈服強(qiáng)度低,不能采用熱處理強(qiáng)化,只能采用冷變形強(qiáng)化。 |
鐵—奧型不銹鋼 | 屈服強(qiáng)度約為奧氏體型不銹鋼的兩倍,可焊性良好。韌性較高,應(yīng)力腐蝕、晶體腐蝕及焊接時(shí)的熱裂傾向均小于奧氏體型不銹鋼。 |
沉淀硬化型不銹鋼 | 經(jīng)沉淀強(qiáng)化熱處理以后具有高強(qiáng)度,耐腐蝕優(yōu)于鐵素體型不銹鋼。主要用于制造高強(qiáng)度和耐蝕的容器、結(jié)構(gòu)和零件,也可用作高溫零件。 |
6. 鑄鐵成分特點(diǎn):碳、硅含量高,雜質(zhì)含量較高,磷在耐磨鑄鐵中是提高耐磨性的主要合金元素,錳、硅是重要元素,唯一有害的是硫。
組織特點(diǎn):含有石墨,其余成分相當(dāng)于碳含量小于0.80%的鋼,韌性和塑性決定于石墨的形狀、大小、數(shù)量和分布,石墨的形狀影響最大?;w組織是影響鑄鐵硬度、抗壓強(qiáng)度和耐磨性的主要因素。按碳存在的方式分類1)灰口鑄鐵2)白口鑄鐵3)麻口鑄鐵。按照石墨的形狀特征,灰口鑄鐵可分為普通灰鑄鐵(石墨呈片狀)、蠕墨鑄鐵(石墨呈蠕蟲狀)、可鍛鑄鐵(石墨呈團(tuán)絮狀)和球墨鑄鐵(石墨呈球狀)四大類。球墨鑄鐵:綜合機(jī)械性能接近鋼,與灰鑄鐵比碳含量較高,抗拉強(qiáng)度超過灰鑄鐵,而與鋼相當(dāng),具有較好的耐疲勞強(qiáng)度。扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度超過45#鋼。蠕墨鑄鐵:強(qiáng)度接近球墨鑄鐵,有一定的韌性和耐磨性,同時(shí)具有灰鑄鐵的鍛造性能和導(dǎo)熱性
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7.合金名稱 | 主要特性 |
鎳及其合金 | 各種苛刻腐蝕環(huán)境的比較理想的金屬材料,有良好的力學(xué)性能,塑性和韌性優(yōu)良、耐熱性和耐蝕性好、具有特殊的電、磁和熱膨脹性能,用于食品加工設(shè)備、化學(xué)品裝運(yùn)容器、電氣與電子部件、處理苛性堿設(shè)備、耐海水腐蝕設(shè)備和換熱器。制作接觸氯化鈣溶液的零件。 |
鈦及其合金 | 在高溫下化學(xué)活性極高,非常容易與氧、氮和碳等元素形成穩(wěn)定的化合物,只在540℃以下使用,具有良好的低溫性能,可作為低溫材料,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,但在任何濃度的氫氟酸中迅速溶解。 鈦及鈦合金管用于其他管材無法勝任的工藝部位,工作溫度-140~250℃。常用于輸送強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及其它材質(zhì)管道不能輸送的介質(zhì)。鈦管雖然具有許多優(yōu)點(diǎn),但因價(jià)格昂貴,焊接難度大,所以沒有被廣泛采用。 |
鉛及其合金 | 熔點(diǎn)低、耐磨和減摩性能好、耐蝕性高、抗X-射線和γ-射線穿透能力強(qiáng)、塑性好、強(qiáng)度低,鉛在大氣、淡水、海水中很穩(wěn)定,對(duì)硫酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性,不耐硝酸和鹽酸。 鉛及鉛合金管用于醫(yī)藥、化工,耐蝕性強(qiáng),輸送硫酸、二氧化硫、氫氟酸和醋酸,不能輸送硝酸、次氯酸、高錳酸鉀和鹽酸,最高工作溫度200℃,在高于140℃時(shí)不宜在壓力下使用,機(jī)械性能不好,是金屬管材中質(zhì)量最重的一種。 |
銅及銅合金管 | 分紫銅管和黃銅管,導(dǎo)熱性能良好,工作溫度250℃以下,用于制造換熱器、壓縮機(jī)輸油管、低溫管道、自控儀表、保溫伴熱管和氧氣管道。 |
鋁及鋁合金管 | 用于輸送耐腐蝕性介質(zhì)管道、食品衛(wèi)生管道及有特殊要求的管道,工作溫度200℃以下,在高于160℃不宜在壓力下使用。鋁管的特點(diǎn)是重量輕,不生銹,但機(jī)械強(qiáng)度較差,不能承受較高的壓力,鋁管常用于輸送濃硝酸、醋酸、脂肪酸、過氧化氫等液體及硫化氫、二氧化碳?xì)怏w。它不耐堿及含氯離子的化合物,如鹽水和鹽酸等介質(zhì)。 |
8.耐火材料(耐火砌體材料,耐火水泥和耐火混泥土)。耐火隔熱材料(硅藻土、蛭石、玻璃纖維和石棉)。
9.耐蝕非金屬材料1)鑄石具有極優(yōu)良的耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性、絕緣性及較高的抗壓性能。但脆性大、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(dāng)不受沖擊震動(dòng)時(shí),鑄石是鋼鐵(包括不銹鋼)的理想代用材料。
2)石墨具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性,還具有極高的導(dǎo)熱性能。石墨材料具有高熔點(diǎn)(3700℃),在高溫下有高的機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)溫度增加時(shí),石墨的強(qiáng)度隨之提高。石墨在3000℃以下具有還原性,在中性介質(zhì)中有很好的熱穩(wěn)定性,在急劇改變溫度的條件下,石墨比其他結(jié)構(gòu)材料都穩(wěn)定,不會(huì)炸裂破壞。石墨的導(dǎo)熱系數(shù)比碳鋼大兩倍多,所以石墨材料常用來制造傳熱設(shè)備。石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。人造石墨材料的耐腐蝕性能良好,除了強(qiáng)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(xué)介質(zhì)中都很穩(wěn)定,甚至在熔融的堿中也很穩(wěn)定。
10. 高分子材料按機(jī)械性能和使用狀態(tài)分為塑料、橡膠和合成纖維,性能和特點(diǎn):1)質(zhì)輕2)比強(qiáng)度高(接近鋼)3)良好的韌性4)減摩、耐磨性好5)電絕緣性好6)耐蝕性7)導(dǎo)熱系數(shù)小8)易老化9)易燃10)耐熱性11)剛度小。
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