233网校2019年一级造价工程师《建设工程技术与计量（安装）》第一章视频讲义，考点：”建设工程材料（三）有色金属材料、非金属材料“。下面跟着李恺老师一起学习，免费试听精讲班课程>>
第一章 安装工程材料
李恺老师简介：注册安全工程师、注册一级建造师、注册造价工程师。主讲造价工程师《建设工程技术与计量（安装）》、《案例分析》，一级建造师《机电工程管理与实务》。针对考试有独特的教学方法，应试性极强。
建设工程材料（三）
（1）铸铁的分类。
按石墨的形状特征，灰口铸铁可分为普通灰铸铁（石墨呈片状）、蠕墨铸铁（石墨呈蠕虫状）、可锻铸铁（石墨呈团絮状）和球墨铸铁（石墨呈球状）四大类。
（3）工程中常用铸铁的性能特点
1）灰铸铁。灰铸铁包括普通灰铸铁、奥氏体灰铸铁、冷硬灰铸铁、耐磨灰铸铁、耐热灰铸铁和耐 蚀灰铸铁六种，灰铸铁价格便宜，应用非常广泛。在各类铸铁的总产量中，灰铸铁占 80%以上。
2）球墨铸铁。综合机械性能接近于钢。球墨铸铁的抗拉强度远远超过灰铸铁，而与钢相当。因此对于承受静载的零件，使用球墨铸铁比铸钢还节省材料，重量更轻，并具有较好的耐疲劳强度。球墨铸铁的扭转疲劳强度甚至超过45钢。在实际工程中常用球墨铸铁来代替钢制造某些重要零件，如曲轴、连杆和凸轮轴等。也可用于高层建筑室外进入室内给水的总管或室内总干管。
3）蠕墨铸铁。强度接近于球墨铸铁，并具有一定的韧性和较高的耐磨性；同时又有灰铸铁良好的铸造性能和导热性。蠕墨铸铁在生产中主要用于生产汽缸盖、汽缸套、钢锭模和液压阀等铸件。是一种新的铸铁材料，发展前景乐观。
4） 可锻铸铁具有较高的强度、塑性和冲击韧性，可以部分代替破钢。这种铸铁有黑心可 锻铸铁、白心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁三种类型可锻铸铁常用来制造形状复杂、承受冲击和 振动荷载的零件，如管接头和低压阀门等。与球墨铸铁相比，可锻铸铁具有成本低、质量稳定、处理工艺简单等优点。
例：综合机械性能接近于钢，扭转疲劳强度甚至超过45钢，在实际工程中常用来代替钢制造某些重要零件，可用于高层建筑室外进入室内给水的总管或室内总干管的是（ ）。
A．灰铸铁
B．球墨铸铁
C．蠕墨铸铁
D．可锻铸铁
【233网校答案】B
【233网校解析】球墨铸铁。综合机械性能接近于钢。球墨铸铁的抗拉强度远远超过灰铸铁，而与钢相当。因此对于承受静载的零件，使用球墨铸铁比铸钢还节省材料，重量更轻，并具有较好的耐疲劳强度。球墨铸铁的扭转疲劳强度甚至超过45钢。在实际工程中常用球墨铸铁来代替钢制造某些重要零件，如曲轴、连杆和凸轮轴等。也可用于高层建筑室外进入室内给水的总管或室内总干管。
某种铸铁具有较高的强度、塑性和冲击韧性，可以部分代替碳钢，用来制作形状复杂、承受冲击和振动荷裁的零件，且与其他铸铁相比，其成本低，质量稳定、处理工艺简単。此铸铁为（ ）。（2017）
A．可锻铸铁
B．球墨铸铁
C．蠕墨铸铁
D．片墨铸铁
【233网校答案】A
关于可锻铸铁的性能，说法正确的有（ ）。(2018)
A．较高的强度、塑性和冲击韧性
B．可生产汽缸盖、汽缸套等铸件
C．黑心可锻铸铁依靠石墨化退火获得
D．与球墨铸铁比成本低，质最稳定，处理工艺简单
【233网校答案】ACD
（二）有色金属材料
有色金属是指黑色金属以外的所有金属及其合金。不同有色金属具有不同的优良性能，如钛合金的耐蚀性优于不锈钢；铜和铝的导电性明显高于铁合金；镍铬合金的比电阻较高，同时还有高的抗氧化性能和塑性，以及为零的电阻温度系数；铅具有高的抗X射 线和γ射线穿透能力。
2．工程中常用有色金属的性能和特点
（1）铝及铝合金
铝及铝合金在采用各种强化手段后可以达到与普通低合金钢相近的强度，而且其比强度要比普通钢高得多。铝及铝合金在电气工程、一般机械和轻工业中都 有广泛的用途。
铝合金是在铝中加入合金元素获得，具有较高强度，同时保持良好的加工性能。许多 铝合金不仅可通过冷变形提高强度，而且可用热处理来大幅度地改善性能。
根据成分及工艺特点，铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。变形铝合金塑性较 好，适于变形加工；铸造铝合金流动性较好，适于铸造生产。
变形铝合金包括防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金及锻铝合金等。在工程中一般常用的是防锈铝合金（LF） 。
铸造铝合金有四种。Al-Mg铸造铝合金强度高，密度小，有良好的耐蚀性，但铸造性能不佳，耐热性不良。多用于制造承受冲击荷载，以及在腐蚀性介质中工作的外形不太复杂的零件，如氨用泵体等。
（2）铜及铜合金
（3）镍及镍合金
镍及镍合金是用于化学、石油、有色金属冶炼、高温、高压、高浓度或混有不纯物等各种苛刻腐蚀环境的比较理想的金属材料。
由于镍的标准电势大于铁，可获得耐蚀性优异的镍基耐蚀合金。镍力学性能良好，尤 其塑性、韧性优良，能适应多种腐蚀环境。广泛应用于化工、制碱、冶金、石油等行业中 的压力容器、换热器、塔器、蒸发器、搅拌器、冷凝器、反应器和储运容器等。
（4）钛及钛合金
钛在高温下化学活性极高，在540℃以下使用；钛具有良好的低温性能，可做低温材料；常温下钛具有极好的抗蚀性能，在大气、海水、硝酸和碱溶液等介质中十分稳定。但在任何浓度的氢氟酸中将迅速溶解。
（5）铅及铅合金
铅在大气、淡水、海水中很稳定，铅对硫酸、磷酸、亚硫酸、铬酸和氢氟酸等则有良好的耐蚀性。铅不耐硝酸的腐蚀，在盐酸中也不稳定。
（6）镁及镁合金
比强度和比刚度可以与合金结构钢相媲美，镁合金能承受较大的冲击、振动荷载，并有良好的机械加工性能和抛光性能。其缺点是耐蚀性较差、缺口敏感性大及熔铸工艺复杂。
具有良好的低温性能，可作为低温材料，常温下具有极好的抗蚀性能，在大气、海水、硝酸和碱溶液等介质中十分稳定，多用于化工行业，如500°C以下的热交换器。此种金属材料为（ ）。（2014）
A．铝及铝合金
B．钛及钛合金
C．镍及镍合金
D．铅及铅合金
【233网校答案】B
钛及钛合金具有很多优异的性能，其主要优点有（ ）。（2015多）
A．高温性能良好，可在540℃以上使用
B．低温性能良好，可作为低温材料
C．常温下抗海水、抗大气腐蚀
D．常温下抗硝酸和碱溶液腐蚀
【233网校答案】BCD
工程中常用有色金属及其合金中，具有优良耐蚀性的有（ ）。（2017）
A．镍及其合金
B．钛及其合金
C．镁及其合金
D．铅及其合金
【233网校答案】ABD
二、非金属材料
非金属材料包括无机非金属材料和高分子材料。高分子材料包括橡胶、塑料和合成纤维等。
（一）无机非金属材料
1．耐火材料
常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。
2）中性耐火材料
碳质制品的热膨胀系数很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度 高。在高温下长期使用也不软化，不受任何酸碱的侵蚀，有良好的抗盐性能，也不受金属 和熔渣的润湿，质轻，是优质的耐高温材料。
某中性耐火材料制品，热膨胀系数较低,导热性高,耐热震性能好，高温强度度，不受酸碱的侵蚀，也不受金属和熔渣的润湿，质轻 ，是优质的耐高温材料。 此类耐火制品为（ ）。（2017）
A．硅砖制品
B．碳质制品
C．黏土砖制品
D．镁质制品
【233网校答案】B
2．耐热保温和绝热材料
（1）耐热保温材料。又称耐火隔热材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛭石、玻璃纤维（又称矿渣棉）、石棉，以及它们的制品如板、管、砖等。
1）硅藻土耐火隔热保温材料。目前应用最多、最广。硅藻土砖、板广泛用于保温绝热部位。
硅藻土制成的耐火保温砖、板、 管，具有气孔率高，耐高温及保温性能好，密度小等特点。采用这种材料，可以减少热损 失，降低燃料消耗，减薄炉墙厚度，降低工程造价，缩短窑炉周转时间，提高生产效率。
硅藻土砖、板广泛用于电力、冶金、机械、化工、石油、金属冶炼电炉和硅酸盐等工 业的各种热体表面及各种高温窑炉、锅炉、炉墙中层的保温绝热部位。硅藻土管广泛用于 各种气体、液体高温管道及其他高温设备的保温绝热部位。
它广泛用于电力、冶金、机械、化工和硅酸盐等工业的各种热体表面及各种高温窑炉、锅炉的炉墙保温绝热。此种耐火隔热材料为（ ）。（2015）
A．蛭石
B．粘土砖
C．硅藻土砖
D．矿渣棉
【233网校答案】C
3．耐蚀（酸）非金属材料
常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
（1）铸石具有极优良的耐磨性、耐化学腐蚀性、绝缘性及较高的抗压性能。其耐磨性能比钢铁高十几倍至几十倍。耐化学腐蚀性高于不锈钢、橡胶、塑性材料及其他有色金属十倍到几十倍；但脆性大、承受冲击荷载的能力低。在要求耐蚀、耐磨或高温条件下，当不受冲击震动时，铸石是钢铁（包括不锈钢）的理想代用材料。
（2）石墨按照来源不同可分为天然石墨和人造石墨。防腐材料中应用的主要是 人造石墨。人造石墨经过不透性处理，即通过浸渍、压型浇注等方法制得的新型结构材料 称为不透性石墨。它不仅具有高度的化学稳定性，还具有极高的导热性能。
石墨材料具有高熔点（3700℃），在高温下有高的机械强度。当温度增加时，石墨的强度随之提高。石墨在3000℃以下具有还原性，在中性介质中有很好的热稳定性，在急 剧改变温度的条件下，石墨比其他结构材料都稳定，不会炸裂破坏。石墨的导热系数是碳 钢的三倍多，所以石墨材料常用来制造传热设备。
石墨具有良好的化学稳定性。人造石墨材料的耐腐蚀性能良好，除了强氧化性的酸 （如硝酸、铭酸、发烟硫酸和卤素）之外，在所有的化学介质中都很稳定，甚至在熔融的 碱中也很稳定。
（3）玻璃
按形成玻璃的氧化物可分为硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、硼酸盐玻璃和铝酸 盐玻璃等，其中硅酸盐玻璃是应用最为广泛的玻璃品种。硅酸盐玻璃的化学稳定性高，抗 酸能力强（但不耐氢氟酸的腐蚀），组织紧密而不透水，若长期在某些介质作用下也会受 到侵蚀。玻璃长时期在温水或水汽作用下能使硅酸盐水解，玻璃表面分离出二氧化硅凝胶 和苛性碱，使玻璃混浊变色、表面粗糙。硅酸盐玻璃具有较好的光泽、透明度、化学稳定 性和热稳定性，机械强度高，硬度大和电绝缘性强，一般用于制造化学仪器、高级玻璃制品、无碱玻璃纤维和绝缘材料等。
（4）天然耐蚀石料。
（5）水玻璃耐酸水泥。水玻璃耐酸水泥具有能抵抗大多数元机酸和有机酸腐蚀的能力，但不耐碱及氢氟酸。
某盐酸合成车间的换热器，其材质应选用（ ）。（2013）
A．高合金钢
B．铸石
C．不锈性石墨
D．耐蚀陶瓷
【233网校答案】C
耐蚀（酸）非金属材料的主要成分是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等。下面选项中属于耐蚀（酸）非金属材料的是（ ）。（2016多）
A．铸石
B．石墨
C．玻璃
D．陶瓷
【233网校答案】ABC
耐蚀性优于金属材料，具有优良的耐磨性、耐化学腐蚀性。绝缘性及较高的抗压性能，耐磨性能比钢铁高十几倍至几十倍，这种材料为（ ）。(2018)
A．陶瓷
B．玻璃
C．铸石
D．石墨
【233网校答案】C
