机电工程常用材料及工程设备 - 图文 下载本文

1、 2、 金属材料 黑色金属

有色金属

分类 概念 黑色金属 铁及铁合金,广义的有锰、铬及其合金 有色金属 铝、镁、镍、铜、钛及其合金

3、黑色金属材料(钢铁材料),是机电工程中应用最广、用量最多的金属材料。都以铁与碳为主要元素组成的合金。 4、 名碳含量 分类 用途 称 生WC>2% 铁 铸2.5%~3铁 .5% 按用途分:炼钢生铁、铸造生铁 按化学成分分:普通生铁、特种生铁 按断口颜色分:灰铸铁、白口铸铁、麻口铸铁。 按生产方法和组织性能分:普通灰铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、特殊性能铸铁。 按化学成分和性能分类:碳素结构钢、合金结构钢和特殊性能低合金高强度钢 按用途分:结构钢、工具钢、特殊用钢、专用钢、铸钢、锻钢、热轧钢、冷轧钢、冷拔钢。 灰铸铁多用于制造低中参数汽轮机的低压缸和隔板。 主要用于压力容器、高温和低温构件、耐腐蚀、耐磨及耐热构件、零部件、管道和锻件 钢 WC≤2%

5、钢按化学成分和性能分类: 名称 分类 用途 低碳钢(WC≤0.25%) Q195、Q215、Q235、Q255、Q275(Q为屈服强度,数字为屈服强度的下限中碳钢值) (0.25%0.6%) 型钢、钢筋、钢丝等都是碳素结构钢,优质的碳素结构钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等。 最为常用,Q315、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620等 低合金结构钢 合金结构钢 中合金结构钢 高合金结构钢 耐候钢、耐海水腐蚀钢、特殊性能低合金高强度钢 表面处理钢材、汽车冲压钢板、石油及天然气管线钢、工程机械用钢与可焊接高强度钢、钢筋钢、低温用钢以及钢轨钢等。 例如,某600MW超临界电站锅炉汽包使用的就是Q460型钢;机电工程施工中使用的起重机就是Q345型钢制造的,因该种钢不仅韧度好,而且缺口敏感性也较碳素结构钢较大。 碳素结构钢

6、钢材:

名称 常见品 用途 电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢(HK300b); 为确保炉膛内压力波动时炉墙有一定的强度,在炉墙上设计有足够强度的刚性梁。 一般每隔3米左右装设一层,其大部分采用强度足够的工字钢制成。 大型角钢广泛用于厂房、铁路、交通、桥梁、车辆、船舶等大型结构件; 中型角钢用于电力铁塔、井架及其他用途的构件;小型角钢用于设备制造、支架和框架等。 型材 圆钢、方钢、扁钢、H型钢、角钢、工字钢、T型钢、槽钢、钢轨等 钢带(带钢) 碳素结构钢厚钢板广泛用于焊接、铆接、栓接结构,如桥梁、船舶、管线、车辆和机械。其中质量等级C、D属于优质碳素结构钢,主要用于对韧性和焊接厚钢板(厚度在4mm以性能要求较高的钢结构。 上的钢板) 电站锅炉中的汽包是用钢板焊制成的圆筒容器。其中,中、低压锅炉的汽包材中板(厚度在4~25mm) 料常用专用的锅炉碳素钢,高压锅炉的汽包材料常用低合金钢制造。 厚板(厚度在25~60mm) 特厚板(60以上) 普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝钢管 锅炉水冷壁使用的无缝钢管一般采用优质碳素钢管或低合金钢管 过热器和再热器使用的无缝钢管根据不同壁温,通常采用15Cr或12CrlMoV等钢材。 结构用焊接钢管主要用于管桩、脚手架、桥梁、矿山、船舶、电站、输电塔、球场、运动场、房屋的门、窗、栏杆、钢家具以及运动器械、自行车等。 薄钢板(厚度在0.2~4mm) 板材 管材 钢制品 焊条、管件、阀门

7、纯铝:(1)密度:2.7g/cm3 ,仅为铁的1/3;

(2)导电性好,磁化率极低,接近于非铁磁性材料;

(3)在电气工程、航空及宇航工业、一般机械和轻工业中广泛应用。 按纯度分类 用途 高纯铝 主要用于科学研究及制作电容器等 工业纯铝 以纯度高低分别用于制作铝箔、包铝和电线、电缆、器皿、焊条、装饰材料、反光板、热交换器等。 8、铝合金

铝合金而处理后可显著提高强度,可用于制造承受较大载荷的机器零件和构件。 按成分和工艺特点不同分类 用途 变形铝合金 可采用锻造、轧制、挤压等方法制成板材、带材、管材、线材等 铸造铝合金 适用于铸造生产、可直接浇筑成铝合金。 9、纯铜(紫铜):(1)纯铜、铜合金的导电、导热性很好。 (2)对大气和水的抗蚀能力很高 (3)抗磁性物质

(4)制作电导体及配制合金。

杂质含量的不同分类 用途 纯度 T1 导电材料和配高纯度合金 高 T2 电力输送用导电材料,制作电线、电缆等 低 T3、T4 电机、电工器材、电器开关、垫圈、铆钉、油管等。 10、铜合金有较高的强度和硬度,而且塑性很好,容易冷、热成型,易焊接。铸造型好。 名称 主要合金元素 分类 普通黄铜 黄铜 锌 复杂黄铜 铅黄铜 锡黄铜 铝黄铜 用途 制作轴瓦和衬套 广泛用于制作船舶零件 制造大型蜗杆、海船用螺旋桨 青铜 白铜 铝、硅、铅、铍、锰 镍 锡青铜、铝青铜、锡青铜在造船、化工、机械、仪表等工业中广泛应用,主要制造轴铍青铜 承、轴套等耐磨零件和弹簧等弹性元件,以及抗蚀、抗磁零件等。 主要用于制造船舶一起零件、化工机械零件及医疗器械等 锰含量高的锰白铜可制作热电偶丝

11、钛:(1)熔点高,热膨胀系数小,导热差;

(2)纯钛塑性好、强度低、容易加工成型,可制成细丝和薄片; (3)钛的抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢

(4)工业纯钛中含有氢、碳、氧、铁、镁等杂质元素,工业纯钛可制作在350℃以下工作、强度要求不高的零件。 名称 钛合金 12、 纯镁 镁合金 室温密度仅为1.74g/cm3,是所有金属结构材料中最低的 按照形成的工艺特点分 变形镁合金 铸造镁合金 用于结构件、管件等 用于压铸件、抗蠕变压铸件等 分类 α钛合金 β钛合金 (α+β)钛合金 用途 一般在350℃以下使用,使用制造压气机叶片、轴、轮盘等重载的回转件等 13、纯镍:(1)具有优异的耐腐蚀和抗高温氧化性能,是重要的工程金属材料。

(2)工业纯镍有良好的强度和导电性,可用于电子器件;同时由于其耐蚀性好,还可用于食品加工设备。

镍合金其耐蚀性和力学性能进一步提高,还可具有特殊物理性能。镍合金按其特性和应用领域分为: 耐腐蚀镍合金 耐高温镍合金 功能镍合金 14、高分子材料分类 分类标准 分类 天然高分子材料 来源 合成高分子材料 特性 普通高分子材料 功能高分子材料 用途和性能 塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料等 可用于化工、石油、船舶等领域,如阀门、泵、船舶紧固件、锅炉热交换器等 广泛用于航空发动机和运载火箭发动机涡轮盘、压气机盘等。 15、塑料:以树脂为主要成分,一般含有添加剂,在加工过程中能流动成型的材料。

塑料

按物理化学 按用途分 性能分 热塑性塑料 热固性塑料 通用塑料 工程塑料

16、通用塑料:指用量大、用途广、成型性好、价格低廉的塑料,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料六大品牌,占塑料总产量的75%以上。

工程塑料:有良好的力学性能和尺寸稳定性,可作为工程结构的塑料,如:ABS塑料,聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等。

17、 塑料 名称 性能 分类 用途 聚乙烯(PE) 强度较低、耐热性不高(通常<80℃),但具有优良的耐蚀性和电绝缘性,耐低温冲击、易加工。 强度、硬度、刚度和耐热性(150℃不变形)均优于低压聚乙烯 按生产方式的不同分:低压聚乙烯(压力<5MPa)常用以制造容器、通高压、中压、用机械零件、管道和绝缘材料等。 低压。 硬质聚氯乙烯 软质聚氯乙烯 制造容器、储罐、阀门等 常用与制作化工耐蚀的结构材料及管道、电绝缘材料等 软质聚氯乙烯的强度、电性能和化学稳定性低于硬质聚氯乙烯,使用温度低且易老化,软质聚氯乙烯主要用于电线电缆的套管、密封件等。 用来生产注塑产品,用于制作仪表透明罩板、外壳等。 通用塑料 聚丙烯(PP) 聚氯乙烯强度,刚度比聚乙烯好 (PVC) 聚苯乙烯(PS) 良好的刚性材料,但质脆而硬,不耐冲击,耐热性低 ABS塑料 工程塑料 聚酰胺(PA) 聚碳酸酯(PC)

ABS塑料是丙烯腈(jing)(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)说那种单体的 共聚物。 缺点:可燃、热变形温度低、耐候性较差、不透明等。 缺点:吸湿性大、对强酸、强碱、酚类等抵抗力较差, 易老化 缺点:耐候性不够理想,长期暴晒容易出现裂纹 在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造及化工中得到广泛应用,如机器零件、各种仪表外壳、设备衬里等。 常用与代替铜及其他有色金属制作机械、化工、电器零件,如:齿轮、轴承、油管、密封圈等。 主要应用于:机械、电气等部门,如机械行业中的轴承、齿轮、涡轮蜗杆等传动零件;电气工业中高绝缘的垫圈、垫片、电容器等。