一级造价工程师

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2011造价工程师考试-《建设工程技术与计量（安装）》知识讲义汇总

二、常用工程材料

当前常用的工程材料分类如表1.1.1所示。

（一）金属材料

1．黑色金属：黑色金属一般是指钢铁材料，钢铁材料是工业中应用最广、用量最多的金属材料，它们是以铁为基的合金。

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。

杂质元素，如硫、磷、氢等，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

钢材具有许多重要的优良特性如材质均匀、性能可靠；有高的强度和较好的塑性、韧性，可承受各种性质的荷载；具有优良的可加工性，可焊、可铆、可制成各种形状的型材和零件。

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。

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。为了便于选用，钢的一般分类如图1.1.1所示。

2）钢牌号的表示方法。优质碳素钢的牌号以两位数字表示，数字代表含碳量的百分之几（以0.01%为单位），如钢号为20，表示平均含碳量为0.20%的优质碳素钢；钢号为45，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素钢。

3）工程中常用钢及其合金的性能和特点。

① 碳素结构钢。某些不太重要、要求韧性不高的机械零件也广泛选用。如Q195钢强度不高，塑性、韧性、加工性能与焊接性能较好，主要用于轧制薄板和盘条等。

② 优质碳素结构钢。与普通碳素结构钢相比，优质碳素结构钢塑性和韧性较高。并可通过热处理强化，多用于较重要的零件，是广泛应用的机械制造用钢。

③ 低合金高强度结构钢。低合金高强度结构钢比碳素结构钢具有较高的韧性，同时有良好的焊接性能、冷热压力加工性能和耐蚀性，部分钢种还具有较低的脆性转变温度。而低合金高强度结构钢的生产工艺与碳素结构钢类似，故低合金高强度结构钢的价格与碳素结构钢相近。

低合金高强度结构钢的主要特性如下：Q295（09MnV、09MnNb）具有良好的塑性、韧性、冷弯性能、冷热压力加工性能和焊接性能，且有一定的耐蚀性能。用于制造各种容器、螺旋焊管、建筑结构、车辆用冲压件和船体等。

④ 合金结构钢。合金结构钢是在优质碳素结构钢的基础上加入适量的一种或数种合金元素而形成的，广泛用于制造各种要求韧性高的重要机械零件和构件。

⑤ 不锈耐酸钢。不锈耐酸钢简称不锈钢。它是指在空气、水、酸、碱、盐及其溶液和其他腐蚀介质中具有高稳定性的钢种。它在化工、石油、食品机械和国防工业中广泛应用。 按不锈钢使用状态的金相组织，可分为铁素体、马氏体、奥氏体、铁素体加奥氏体和沉淀硬化型不锈钢五类。

现将各类不锈钢的特点简述如下：

a.铁素体型不锈钢。铬是铁素体型不锈钢中的主要合金元素，通常含铬量的质量分数大于或等于13.00%，不含镍。某些钢种还添加有铝、钛和硫等。如淡水中，有良好的耐蚀性。

b.马氏体型不锈钢。铬是钢中的主要合金元素，由于此钢焊接性能不好，故一般不用作焊接件。

c.奥氏体型不锈钢。钢中主要合金元素为铬和镍，这类钢具有高的韧性、低的脆性转变温度、良好的耐蚀性和高温强度、较好的抗氧化性以及良好的压力加工和焊接性能。

d.铁素体—奥氏体型不锈钢。这类钢是在奥氏体不锈钢基础上，添加更多的铬、钼和硅等有利于形成铁素体的元素，或降低钢的含碳量而获得的。其屈服强度约为奥氏体型不锈钢的两倍，可焊性良好，韧性较高，应力腐蚀、晶间腐蚀及焊接时的热裂倾向均小于奥氏体型不锈钢。

e.沉淀硬化型不锈钢。这类钢的突出优点是经沉淀硬化热处理以后具有高的强度，耐蚀性优于铁素体型不锈钢。它主要用于制造高强度和耐蚀的容器、结构和零件，也可用作高温零件，如汽轮机零件。

⑥ 铸钢。铸钢具有较高的强度、塑性和韧性，可以铸成各种形状、尺寸和质量的铸钢件。某些冷、热变形性能差或难切削加工的钢，则能由铸造成型。

a.碳素钢铸钢。

b.低合金钢铸钢。

（2）铸铁的分类和牌号表示方法

铸铁是碳含量大于2.11%的铁碳含金，并且还含有较多量的硅、锰、硫和磷等元素。它具有生产设备和工艺简单、价格便宜等优点。大部分机械设备的箱体、壳体、机座、支架和受力不大的零件多用铸铁制造。某些承受冲击不大的重要零件，如小型柴油机的曲轴，多用球墨铸铁制造。其原因是铸铁价廉，切削性能和铸造性能优良，有利于节约材料，减少机械加工工时，且有必要的强度和某些优良性能，如高的耐磨性、吸震性和低的缺口敏感性等。

铸铁的分类。铸铁是铁碳合金的一种，与钢相比，其成分特点是碳、硅含量高，杂质含量也较高。但是，杂质在钢和铸铁中的作用完全不磷在耐磨磷铸铁中是提高其耐磨性的主要合金元素，锰、硅都是铸铁中的重要元素，唯一有害的元素是硫，铸铁的韧性和塑性，主要决定于石墨的数量、形状、大小和分布，其中石墨形状的影响最大。铸铁的其他性能也于石墨密切相关。基体组织是影响铸铁硬度、抗压强度和耐磨性的主要因素。

按照石墨的形状特征，铸铁可分为灰口铸铁（石墨成片状）、球墨铸铁（石墨成球状）和可锻铸铁（石墨成团絮状）三大类。

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（责任编辑：中大编辑）