项目一常用金属材料
建筑金属材料
建筑金属材料
建筑金属材料是指用于建筑结构和装饰的金属材料，主要包括钢材、铝材、铜
材等。
这些材料具有优良的物理性能和工艺性能，被广泛应用于建筑领域，为建筑物的稳固性和美观性提供了重要支撑。
本文将就建筑金属材料的特点、应用和发展趋势进行探讨。
首先，建筑金属材料具有优良的物理性能。
钢材是建筑中最常用的金属材料之一，其高强度、耐腐蚀、可塑性强等特点使其成为建筑结构中不可或缺的材料。
铝材轻质、耐腐蚀、易加工，常用于建筑外墙、屋面等装饰材料。
铜材具有良好的导热性和导电性，常用于建筑屋面、雨水系统等。
其次，建筑金属材料在建筑领域有着广泛的应用。
在建筑结构中，钢材常用于梁、柱、桁架等承重构件的制造，其高强度和可塑性使得建筑结构更加稳固。
在建筑装饰中，铝材常用于幕墙、天花、窗框等部位，其轻质和色彩丰富的特点为建筑增添了美观的外观。
铜材常用于建筑屋面、雨水系统等，其良好的耐候性和抗腐蚀性使得建筑更加耐久。
此外，建筑金属材料在未来有着广阔的发展前景。
随着建筑技术的不断进步，
对建筑材料的性能要求也越来越高。
建筑金属材料以其优良的物理性能和工艺性能，能够满足现代建筑的需求。
同时，随着建筑节能环保的理念不断深入人心，轻质、耐腐蚀的建筑金属材料将会得到更广泛的应用。
综上所述，建筑金属材料具有优良的物理性能和工艺性能，被广泛应用于建筑
结构和装饰中。
随着建筑技术的不断发展，建筑金属材料将会迎来更广阔的发展前景。
我们有理由相信，在未来的建筑领域，建筑金属材料将会发挥越来越重要的作用，为建筑行业的可持续发展做出更大的贡献。
常见金属材料功函数
常见金属材料功函数金属材料是一类具有良好导电性、导热性和可塑性的材料，广泛应用于工业制造、建筑工程、电子技术等领域。
金属材料的功函数是指材料表面所需的最小能量，是表征材料电子行为的重要参数。
下面将介绍几种常见金属材料的功函数。
首先是铜(Cu)材料。
铜是一种常见的导电性和导热性优良的金属材料，常用于电子电路的导线和散热器。
铜的功函数约为4.72eV。
它的导电性和导热性使得铜成为优秀的材料选择。
接下来是铝(Al)材料。
铝是一种轻质金属材料，功函数约为 4.28eV。
铝具有优良的导电性和可塑性，被广泛应用于建筑工程和制造业，如制造飞机、汽车和包装材料等。
锡(Sn)是一种重要的金属材料。
锡的功函数约为4.26eV。
锡具有良好的可焊性和可塑性，广泛应用于电子电路的焊接和包装材料。
铁(Fe)是一种常见的金属材料，功函数约为4.5eV。
铁具有良好的导磁性和可塑性，广泛应用于建筑、机械制造和交通运输等领域。
镍(Ni)是一种重要的金属材料。
镍的功函数约为5.01eV。
镍具有良好的耐腐蚀性和磁性，被广泛应用于电子技术、航空航天和化工等领域。
铬(Cr)是一种常见的金属材料，功函数约为4.5eV。
铬具有良好的耐腐蚀性和磁性，广泛应用于建筑、车辆和石油化工等领域。
钛(Ti)是一种轻质金属材料，功函数约为4.95eV。
钛具有良好的耐蚀性和高强度，广泛应用于航空、航天、医疗和化工等领域。
除了以上所述的几种金属材料，还有许多其他常见的金属材料，如黄铜、锌、铅等，它们的功函数也各不相同，但都具有良好的导电性、导热性和可塑性。
综上所述，金属材料的功函数是表征材料表面最小能量的重要参数，不同的金属材料具有不同的功函数。
这些金属材料根据其导电性、导热性、可塑性等特性被广泛应用于各个领域。
对于选用合适金属材料的工程项目或实验研究来说，了解材料功函数是非常重要且必不可少的。
一建机电工程实务知识点整理必过经验(全面)
一建机电实务核心知识点整理1 机电工程项目常用材料机电工程项目常用材料有金属材料、非金属材料和电工线材。
掌握机电工程项目常用金属材料的类型及应用金属材料分黑色金属和有色金属两大类。
一、黑色金属材料的类型及应用(一)碳素结构钢（普碳钢）按照其屈服强度的下限值分为4个级别，其钢号对应为Ql95、Q215、Q235和Q275，其中Q代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值。
碳素结构钢具有良好的塑性和韧性，易于成形和焊接，常以热轧态供货，一般不再进行热处理。
如常见的各种型钢、钢筋、钢丝等，优质碳素钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强度螺栓及预应力锚具等。
(二)低合金结构钢也称低合金高强度钢，根据屈服强度划分共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690八个等级。
低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，而具有较好的综合力学性能。
主要适用于锅炉汽包、压力容器、压力管道、桥梁、重轨和轻轨等制造。
例如：某600MW超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。
(三)特殊性能低合金高强度钢（也称特殊钢）工程结构用特殊钢包括：耐候钢、耐海水腐蚀钢、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。
1．耐候钢：具有良好的焊接性能。
在钢中加入少量合金元素，如Cu、Cr、Ni、P等，使其在金属基体表面形成保护层，提高钢材的耐候性能，同时保持钢材具有良好的焊接性能，主要用于车辆、桥梁、房屋、集装箱等钢结构中。
2．石油及天然气管线钢：主要是为石油和天然气管道制造所使用的钢。
通常包括高强度管线管和耐腐蚀的低合金高强度管线管。
3．钢筋钢：（属于建筑结构用钢）有热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋和冷轧带肋钢筋、余热处理钢筋以及预应力混凝土用钢丝等。
(四)钢材的类型及应用1．型钢机电工程中常用型钢主要有：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、工字钢、T形钢、角钢、槽钢、钢轨等。
碳钢的力学性能
2）洛氏硬度
HR C h 0.002
式中，C为常数，压头是金刚 石圆锥时，C＝100；压头为淬火 钢球时,C＝130。
2）洛氏硬度
2）洛氏硬度
洛氏硬度无单位，需标明硬度标尺符号，在符号前面写 出硬度值，如60HRC、80HRA、90HRB。洛氏硬度各标尺之间没 有对应关系，不能直接比较硬度值的高低。
• (4)热膨胀性
金属材料在受热时体积会增大，冷却时则 收缩，这种现象称为热膨胀性。各种金属的 热膨胀性能不同。
在实际工作中有时必须考虑热膨胀的影响。 例如，一些精密测量工具就要选用膨胀系数 较小的金属材料来制造；铺设铁轨、架设桥 梁、金属工件加工过程中测量尺寸等都要考 虑到热膨胀的因素。
• (5)导电性
3）维氏硬度
维氏硬度值一般不标单位，在符号HV前写出硬度值。 维氏硬度试验因试验力小（常用49.03N），压痕浅，轮 廓清晰，数值准确，试验力选择范围大（49.03~980.7N）， 所以可测量从很软到很硬材料的硬度，维氏硬度值之间能直 接进行比较。 维氏硬度常用来测试薄片材料、金属镀层及零件表面硬 化层的硬度，但试验麻烦，不宜用于成批生产的常规检验。
3.力学性能
力学性能是指材料在力作用下所表现出来的性能，主要 有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
(1)强度 强度是指金属抵抗永久变形（塑性变形）和断裂的能力。 常用的强度判据是屈服强度σs和抗拉强度σb。 （2）塑性 指金属材料产生永久变形而不被破坏的能力。塑性判据 是断后伸长率和断面收缩率。 测定强度和塑性的方法是拉伸试验。
强度指标：
1.屈服强度σs ：是指材料产生明显
塑性变形时的应力。
2.抗拉强度σb ：是指材料拉伸时所
能承受的最大应力。
金属材料类型
金属材料类型金属材料是一种常见的工程材料，广泛应用于各个领域，如建筑、汽车、航空航天等。
根据其化学成分、晶体结构和加工方式的不同，金属材料可以分为多种类型。
本文将介绍几种常见的金属材料类型，以便读者更好地了解金属材料的特点和应用。
第一种类型是铁基合金。
铁基合金是指铁为主要合金元素的合金材料，包括碳钢、合金钢、不锈钢等。
碳钢是以铁和碳为主要合金元素的合金材料，具有良好的可塑性和焊接性，常用于制造结构件、机械零件等。
合金钢是在碳钢的基础上加入其他合金元素，如铬、镍、钼等，以提高其强度、硬度和耐腐蚀性能，常用于制造刀具、轴承等。
不锈钢是含有铬、镍等合金元素的钢，具有良好的耐腐蚀性能，常用于制造厨具、化工设备等。
第二种类型是铝合金。
铝合金是以铝为主要合金元素的合金材料，具有良好的导热性、导电性和耐腐蚀性，常用于制造航空器、汽车、电子产品等。
常见的铝合金包括1000系、2000系、3000系、5000系、6000系和7000系等，它们的合金元素和性能特点各不相同。
例如，2000系铝合金含有铜为主要合金元素，具有良好的强度和硬度，常用于制造飞机结构件。
6000系铝合金含有硅和镁为主要合金元素，具有良好的耐腐蚀性和焊接性，常用于制造建筑结构件。
第三种类型是钛合金。
钛合金是以钛为主要合金元素的合金材料，具有良好的强度、硬度和耐高温性能，常用于制造航空航天器、医疗器械、运动器材等。
钛合金根据其合金元素的不同，可以分为α型、β型和α＋β型等。
α型钛合金具有良好的塑性和焊接性，常用于制造航空发动机零件。
β型钛合金具有良好的强度和硬度，常用于制造航空航天器结构件。
α＋β型钛合金综合了α型和β型的优点，具有良好的综合性能，常用于制造医疗植入物、运动器材等。
除了上述几种类型外，金属材料还包括镍基合金、钴基合金、镁合金等，它们各具特点，应用范围广泛。
在工程设计和制造过程中，选择合适的金属材料类型对产品的性能和成本具有重要影响，因此需要充分了解各种金属材料类型的特点和应用，以便做出合理的选择。
车削加工基础知识
• 淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能，能够达到 的最高硬度约为HRC55（HB538），σb为600～1 100 MPa 。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的 应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。
编辑课件
25
任务二 车刀及其选用方法
一、基础知识
• （3）机夹车刀。 • 机夹车刀是采用普
通刀片，用机械夹 固的方法将刀片夹 持在刀杆上使用的 车刀。常见的机夹 车刀按装夹方式可 分S类夹紧、P类夹 紧和M类夹紧3类 。
编辑课件
机夹车刀装夹方式
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任务二 车刀及其选用方法
一、基础知识
• 机夹车刀有以下几个特点。 • ① 刀片不经过高温焊接，避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生
较大的前角。 • ❖ 机床、夹具、工件和刀具系统刚性差时，选取较大的前角。
编辑课件
32Байду номын сангаас
任务二 车刀及其选用方法
一、基础知识
• （2）前刀面形状。 • 前刀面形状及应用如书中表1-11所示。 • （3）后角的选择。
• 青铜是铜和锡、铅的合金，具有熔点低、硬度大、可塑性强 、耐磨、耐腐蚀、色泽光亮等特点，适用于铸造各种器具、 机械零件、轴承和齿轮等。
编辑课件
16
任务一 认识常用材料
二、技能训练
• （1）在教师的带领下，深入企业生产第一线，了解材料的 使用情况。
• （2）在教师的辅助下，查阅有关材料手册，明确常用金属 材料的牌号及其用途。
编辑课件
金工实训项目一 金工实训基础知识
延
伸
任务二：常用的 量具及使用方法
知 识 延 伸
图1-7 0～125mm的游标卡尺
任务二：常用的 量具及使用方法
1850年起游标卡尺开始生产并迅
知 识
速获得广泛应用；1867年开始制造出 千分尺；1895年出现了量块，从此把 它作为长度量传的标准，推动了测量
延
技术的发展。
伸
任务二：常用的 量具及使用方法
识
2.5%~6.67%。工业用铸铁是以铁(Fe)
准
碳（C)、硅(Si)为主要组成元素并含有
备
锰(Mn)磷(P）、硫(S）等杂质的多元
合金。
任务一：机械制 造基础知识
有时为了进一步提高铸铁的性能
知
或得到某种特殊性能，还加入铬(Cr) 钥(Mo)、钒(V>,铝(A1>等合金元素或
识
提高硅(Si)锰(Mn)磷(P)等元素的含量，
案
如图1-4所示即为钢直尺的几种用法。
例
分
析
b量螺距
任务二：常用的 量具及使用方法
钢直尺用于测量零件的长度尺寸，
案
如图1-4所示即为钢直尺的几种用法。
例
分
析
c量深度
任务二：常用的 量具及使用方法
钢直尺用于测量零件的长度尺寸，
案
如图1-4所示即为钢直尺的几种用法。
例
分
析
d量宽度
任务二：常用的 量具及使用方法
一、游标卡尺
知 识
（一）游标卡尺简介 1. 游标卡尺的工作原理
游标卡尺是利用游标读数原理制
延
成的量具，它是生产实践中最常用的
伸
量具之一，其具有结构简单、使用方
常用金属材料有哪些
常用金属材料有哪些
金属材料是工程领域中应用最为广泛的材料之一，它具有良好的导电、导热、强度和塑性等特性，因此在各个领域都有着重要的作用。
下面我们来了解一些常用的金属材料。
首先，我们来介绍一些常见的有色金属材料。
铜是一种常见的有色金属材料，它具有良好的导电性和导热性，因此被广泛应用于电气工程和制冷设备中。
另外，铝也是一种重要的有色金属材料，它具有较低的密度和良好的耐腐蚀性，因此被广泛应用于航空航天和汽车制造领域。
此外，还有镍、锌等有色金属材料也被广泛应用于工程领域中。
除了有色金属材料，还有许多常见的无色金属材料。
首先，钢是一种常见的无色金属材料，它是由铁和一定量的碳组成，具有良好的强度和硬度，因此被广泛应用于建筑和机械制造领域。
另外，铝合金也是一种重要的无色金属材料，它具有较低的密度和良好的强度，因此被广泛应用于航空航天和汽车制造领域。
此外，还有不锈钢、铸铁等无色金属材料也在工程领域中扮演着重要的角色。
除了上述提到的金属材料，还有许多其他常用的金属材料，比如钛合金、镁合金等。
这些金属材料都具有各自独特的特性，因此在不同的工程领域中有着不同的应用。
总的来说，金属材料在工程领域中具有着不可替代的作用，它们为各种工程提供了坚固可靠的基础。
随着科学技术的不断发展，相信金属材料在工程领域中的应用将会变得更加广泛，也会不断涌现出新的金属材料，为工程领域的发展注入新的活力。
《项目一 常用金属材料》任务书
项目一常用金属材料课题一碳钢任务一认识碳钢班级姓名组号合作者学习目标完成本学习任务后，你应当能1. 说出碳钢的分类、牌号、性能2.会正确选用碳钢任务实施一．完成下列填空题：’1．碳钢是指含碳量小于_______的铁碳合金，实际使用的含碳量_________。
碳钢不仅冶炼方便，价格低，产量大，且具有优良的____________、_________和___________性能. 2．碳钢的种类很多，按用途分，碳钢主要有_____________、____________和___________三种；按含碳量分类，有_________、________和__________三类；按质量分_____、_______和_______三类。
3．将分发到的实物进行相关分类：（弹簧、螺钉、轴承、链轮、钢丝钳、剪刀、锉刀、游标卡尺）属于碳素结构钢的有_______、________、______、_______等结构件，其含碳量一般_______％；属于碳素工具钢的有_______、________、______、_______等各种工具，其含碳量一般______％。
类别牌号举例普通碳素结构钢优质碳素结构钢碳素工具钢铸造碳钢二、完成下列选择题：1．碳钢指含碳量（）的铁碳合金。
A．< 1.5％ B．< 2％ C．< 2.11% D．< 4%32.低碳钢的含碳量为（）。
A．≤ 0.20％ B．≤ 0.25％ C．≤ 0.30％ D．≥0.1％3．螺钉由（）制造；机床主轴由（）制造；锉刀由（）制造；飞轮由（）制造。
A．45 B．Q195 C．ZG 230-460 D．T12任务评价根据各小组讨论结果，分别派代表交流学案内容，相互对照检查，评价各自结果。
参考题型正确错误填空题（32题）选择题（6题）任务巩固1.何为碳钢？碳钢的材料有何特点？2.常用的碳钢普通碳素结构钢优质碳素结构钢碳素工具钢铸造碳钢碳钢牌号牌号：ZG200—400 45 Ｑ235—A.F T103.碳钢如何分类？4.碳钢的牌号如何表示？任务拓展1．碳素钢中除铁与碳外，还常有、、、等杂质元素，其中、是有益元素，、是有害元素。
金属材料包括
金属材料包括
金属材料是一种广泛应用于工业生产和日常生活中的材料，具有良好的导电性、导热性和机械性能。
金属材料的种类繁多，包括铁、铜、铝、锌、镁等多种金属元素及其合金。
在工程领域，金属材料被广泛用于制造机械零部件、建筑结构、航空航天器件等，其重要性不言而喻。
首先，铁是最常见的金属材料之一。
铁具有良好的强度和可塑性，因此被广泛
用于制造建筑结构、汽车零部件、机械设备等。
此外，铁还是制造钢铁的原料之一，钢铁在工业生产中有着不可替代的地位，被广泛用于制造各种工业产品。
其次，铜是一种重要的导电材料。
铜具有良好的导电性和导热性，因此被广泛
用于制造电线、电缆、电器零部件等。
此外，铜还常用于制造工艺品和装饰品，其金黄色的外观具有一定的装饰效果。
另外，铝是一种轻质金属材料，具有良好的耐腐蚀性和可塑性。
铝被广泛用于
制造飞机、汽车、船舶等轻型交通工具的结构材料，同时也用于制造各种家用电器和包装材料。
此外，锌是一种重要的防腐蚀材料。
锌具有良好的耐腐蚀性，因此被广泛用于
制造防腐蚀涂料、镀锌钢材等，以保护其他金属材料不受腐蚀的侵害。
最后，镁是一种轻质金属材料，具有良好的机械性能和耐高温性能。
镁被广泛
用于制造航空航天器件、汽车零部件、运动器材等，其轻质高强的特点受到了广泛的青睐。
综上所述，金属材料是工程领域中不可或缺的材料之一，其种类繁多，各具特点，被广泛应用于各个领域。
随着科学技术的不断进步，金属材料的性能和加工工艺也在不断提升，相信金属材料在未来会有更加广阔的应用前景。
常用五金材料
常用五金材料
五金材料是指用于制造五金制品的原材料，广泛应用于建筑、机械、家具、电
子等行业。
常见的五金材料包括钢铁、铝合金、不锈钢、黄铜和铜等。
下面将介绍这些常用五金材料的特点和用途。
首先，钢铁是最常见的五金材料之一。
它具有高强度、耐磨、耐腐蚀等优点，
因此被广泛用于制造机械零部件、建筑结构、汽车零件等。
钢铁的种类繁多，包括碳素钢、合金钢、不锈钢等，可以根据具体需求选择合适的材质。
其次，铝合金也是常用的五金材料之一。
它具有轻质、耐腐蚀、导热性好等特点，被广泛用于航空航天、汽车制造、建筑装饰等领域。
铝合金的强度和硬度可以通过热处理和合金化来调整，因此具有很大的灵活性。
不锈钢是一种耐腐蚀性能极佳的五金材料，主要由铁、铬、镍等元素组成。
它
不易生锈，耐高温、耐酸碱腐蚀，因此被广泛用于厨房用具、化工设备、医疗器械等领域。
不锈钢的种类繁多，可以根据具体使用环境选择合适的材质。
黄铜是一种黄色的合金材料，主要由铜和锌组成。
它具有良好的导热性能和加
工性能，被广泛用于制造阀门、管道、钟表等产品。
黄铜还具有抗菌性能，因此在医疗卫生领域也有广泛的应用。
最后，铜是一种重要的导电材料，被广泛用于制造电线、电缆、电器等产品。
铜具有良好的导电性和导热性，因此在电子通讯、能源领域有着重要的地位。
总之，常用五金材料包括钢铁、铝合金、不锈钢、黄铜和铜等，它们各具特点，应用范围广泛。
在选择五金材料时，需要根据具体的使用要求和环境条件来进行合理的选择，以确保产品的质量和性能。
合金钢
低合金工具钢
1.合金刃具钢 2)高速钢 高速钢是一种含钨、铬、钒等多种元素的高合金刃具 钢。高速钢主要合金元素总量达到10%～25%，具有较 高的淬透性。经过适当热处理后，具有高的硬度、红硬 性和耐磨性。当其切削刃的温度高达600 ℃时，仍能使 硬度保持50HRC以上，从而保证其切削性能和耐磨性。 切削速度可达碳素工具钢的1~3倍。 高速钢主要用于制造切削速度较高的刃具（车刀、钻 头等）和形状复杂、负荷较重的成形刀具（铣刀、拉刀 等）。此外，高速钢还可用于制造冷冲模、冷挤压模以 及某些耐磨零件。常用的高速钢有：钨系高速钢，其代 表为W18Cr4V；钼系高速钢，其代表为W6Mo5Cr4V2。
阅读和思考
阅读P14，P17-18回答 1.合金工具钢的牌号表示方法。 2.9SiCr和Cr12MoV两个牌号表示的具体意义 是什么？ 3.合金工具钢的分类。
合金工具钢牌号表示方法
合金工具钢的牌号表示方法与合金结构钢相似， 其区别在于用一位数字表示平均碳含量的千分数， 即一位数字+元素符号+数字。当碳含量大于或等 于1.00%时则不予标出。如： 9SiCr，其中平均碳含量为0.9%，Si、Cr的含量 都小于1.5%； Cr12MoV，表示平均碳含量大于1.00%，铬含量 约为12%，钼和钒的含量都小于1.5%的合金工具 钢。
度高得多，而且还
和耐磨性。因此，采用低合金高强度钢代替普通碳素结构钢可减轻结
具有良好的塑性、韧性、焊接性
构重量，保证使用可靠，节约钢材。如用普低钢16Mn（Q345）代替Q235钢， 一般可节约钢材25%～30%以上。 低合金高强度钢大多数是在热轧状态下使用。加工过程中经常采用冷弯、 冷卷和焊接成构件后不再进行热处理。主加元素为锰（0.8%～1.8%），为 了某些需要，还加入钒、钛、铌、铜或铬、钼、硼等元素，合金元素总量一 般不超过3%。最常见的牌号有
机械设计基础项目一 常用材料和热处理
1、铸造性能
• 金属及合金在铸造工艺中获得优良铸件的 能力称为铸造性能。
2、锻造性能
• 用锻压成形方法获得优良锻件的难易程度 称为锻造性能。
3、焊接性能
• 焊接性能是指金属材料对焊接加工的适应 性，也就是在一定的焊接工艺条件下，获 得优质焊接接头的难易程度。
4、切削加工性能
• 金属材料的切削加工性能是指金属材料在 切削加工时的难易程度。
情景一 金属材料的性能
• 金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。
• 使用性能：指金属材料在使用过程中所表 现出来的性能，包括力学性能、物理性能 (电导性、热性能等)，化学性能(耐蚀性、 抗氧化性等)。
• 工艺性能：指金属材料在各种加工过程中 所表现出来的性能，包括铸造性能、锻造 性能、焊接性能、热处理性能和切削加工 性能等。
• 合金钢按合金元素的质量分数可分为低合 金钢(WMc＜5％)、中合金钢(5％≤WMc＜10 ％)、高合金钢(WMc≥10％)，按用途可分为 合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢等。
• 3、铸钢
• 4、铸铁
• 铸铁是含碳量大于2.11％，并且含有硅、猛、 硫和磷等杂质元素的铁碳合金。
• 根据碳的存在形式和铸铁中石墨的形态不 同，铸铁可以分为：1)白口铸铁 ；2)麻口 铸铁 ；3)灰铸铁 ；4)可锻铸铁 ；5)球墨铸 铁等。
• 塑性是指金属在断裂前发生不可逆永久变 形的能力。
2、硬度
• 硬度是指材料抵抗局部变形特别是塑性变 形、压痕或划痕的能力。
• 测定硬度的方法很多，主要有压入法、刻 画法、回跳法等。
• (1)布氏硬度 • (2)洛氏硬度
3、冲击韧性
• 冲击韧性指金属材料抵抗冲击载荷作用而 不破坏的能力。
常用材料重量与比重
常用材料重量与比重常用材料的重量和比重在很大程度上决定了它们在不同项目中的应用。
重量指的是材料的质量，比重是材料的密度与空气或水的密度之比。
以下是一些常用材料的重量和比重：1.金属材料：金属材料通常密度较高，重量也相对较大。
以下是一些金属材料的比重：- 钢：密度约为7.85 g/cm³，比重约为7.9- 铁：密度约为7.87 g/cm³，比重约为7.9- 铝：密度约为2.7 g/cm³，比重约为2.7- 铜：密度约为8.96 g/cm³，比重约为8.9- 铅：密度约为11.3 g/cm³，比重约为11.3- 镀锌钢板：密度约为7.15 g/cm³，比重约为7.152.木材：木材的重量和比重因木材的种类和湿度而异。
- 例如，桦木的密度约为0.65g/cm³，比重约为0.65- 桃花心木的密度约为1.1g/cm³，比重约为1.1- 大叶桉木的密度约为0.9g/cm³，比重约为0.93.塑料：塑料材料的重量和比重因其成分和结构而异，以下是一些常见塑料的比重：- 聚乙烯（PE）：密度约为0.93 g/cm³，比重约为0.93- 聚氯乙烯（PVC）：密度约为1.4 g/cm³，比重约为1.4- 聚丙烯（PP）：密度约为0.91 g/cm³，比重约为0.91- 聚苯乙烯（PS）：密度约为1.05 g/cm³，比重约为1.054.玻璃：玻璃的密度和比重因其成分和制造工艺而异。
- 强化玻璃的密度约为2.5 g/cm³，比重约为2.5- 铅玻璃（水晶）的密度约为3.1 g/cm³，比重约为3.15.混凝土：混凝土的重量和比重主要取决于其成分和密度。
- 普通混凝土的密度约为2.3 g/cm³，比重约为2.3- 轻质混凝土的密度约为1.2 g/cm³，比重约为1.2需要注意的是，这些数据只是一些常见材料的典型值，实际应用中可能会有一定的变化。
常用金属材料及高分子材料密度
氨基塑料
1.47～1.52
聚酰胺（尼龙）（PA）
1.05～1.15
环氧塑料（EP）
1.6～2.0
聚碳酸酯（PC）
1.18～1.20
烯丙基塑料（PDAP）
1.61～1.87
聚甲醛（POM）
1.42～1.43
有机硅塑料（SI）
（玻纤）
1.8～1.9
聚对苯二甲酸乙二酯（PETP）
1.37~1.38
2.6
低碳钢（含碳0.1％）
7.85
汽油
0.66～0.75
中碳钢（含碳0.4％）
7.82
煤油
0.78～0.82
高碳钢（含碳1％）
7.81
柴油
0.82～0.95
高速钢（含钨9％）
8.3
机械油
0.93～0.96
高速钢（含钨18％）
8.7
泡沫塑料
0.20
不锈钢（含铬13％）
7.75
碳化硅
3.10
铜材
8.9
1.3～1.4
铸锌
6.86
尼龙
1.05～1.14
工业镍
8.9
聚氯乙稀
1.35－1.40
木炭
0.3～0.5
聚乙烯
0.92～0.95
石墨
1.9～2.1
赛璐珞
1.35～1.40
石膏
2.3～2.4
有机玻璃
1.18
生石膏
1.1
聚苯乙烯
0.91
注：国际单位制中不用“比重”，一律用相对密度。
二、常用塑料材料的密度
7.8
轴承钢
GCr15
7.81
普通碳素钢
Q915、Q215、Q255、Q275
土木工程材料知识点
土木工程材料知识点
一、金属材料
金属材料在土木工程中广泛应用，常见的金属材料有钢铁和铝。
钢铁
是最常用的金属材料，它具有高强度、耐腐蚀和可塑性等优点，在建筑和
桥梁中常用于梁、柱和框架等结构。
铝具有轻质、耐腐蚀和可回收等特点，在建筑和航空领域中得到广泛应用。
二、非金属材料
1.混凝土：混凝土是最常见的非金属材料之一，它由水泥、沙子、石
子和水混合而成。
混凝土具有耐久性和承载能力，用于制作基础、柱、梁
和板等结构部件。
2.砖石：砖石是一种常用的建筑材料，它具有一定的强度和耐久性。
砖石常用于墙体和地面铺装等部位。
3.玻璃：玻璃是一种透明材料，它具有良好的光透性和美观性。
玻璃
在建筑中常用于窗户、幕墙和隔断等部位。
三、复合材料
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成，具有优良的性能。
在
土木工程中，常见的复合材料有玻璃纤维和碳纤维增强复合材料。
1.玻璃纤维增强复合材料：玻璃纤维增强复合材料具有优异的抗冲击
性和耐腐蚀性，被广泛应用于桥梁、塔架和风力发电机塔等结构中。
2.碳纤维增强复合材料：碳纤维增强复合材料具有高强度和刚度，重
量轻，被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
总之，土木工程材料是土木建筑领域的重要组成部分，选择合适的材料对于项目的成功非常重要。
随着科技的发展，新型的材料也不断涌现，为土木工程领域带来了更多的选择。
化学实验室中的金属材料
化学实验室中的金属材料随着科技的发展，金属材料在各个领域中扮演着重要的角色，尤其在化学实验室中更是必不可少的。
金属材料广泛应用于实验设备、反应容器、导电线路等方面，为实验室工作提供了可靠的基础。
本文将重点介绍化学实验室中常见的金属材料及其特点。
1. 钢铁材料钢铁材料是化学实验室中最常见的金属材料之一。
其主要成分是铁，通过添加适量的碳及其他合金元素，可以获得不同性能的钢铁材料。
钢铁材料具有优良的强度、刚性和耐腐蚀性，因此在制备实验设备和容器上得到广泛应用。
此外，钢铁材料也常被用于搭建实验室的桌椅、货架等。
2. 铝合金材料铝合金材料是化学实验室中另一常见的金属材料。
它具有较低的密度和良好的可加工性，因此在实验设备的制作上应用广泛。
铝合金材料还具有良好的耐腐蚀性和导热性，在化学实验中经常用于制备反应器、冷凝器等部件。
此外，铝合金也常被制作成实验室的门窗、水槽等设备。
3. 不锈钢材料不锈钢材料是化学实验室中常用的金属材料之一，它具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和美观性。
不锈钢材料主要由铁、铬、镍等多种元素组成，能够抵御氧化和腐蚀，适用于制备实验室洗涤器具、反应容器、实验台面以及实验室的水槽、水龙头等设备。
4. 铜材料铜材料是一种优良的导电材料，在化学实验室的导电线路和电路板中得到广泛应用。
铜材料还具有优良的导热性和耐腐蚀性，被广泛应用于制备散热器、传热设备等。
此外，铜材料还常被用于制作实验室的接地线和接地装置，保证实验室的安全运行。
5. 铁材料铁材料是最基础的金属材料之一，在化学实验室中应用广泛。
铁材料具有良好的强度和耐磨性，常用于制备实验室的工作台、储物柜等家具。
此外，铁材料还广泛用于制备实验室蒸馏设备、加热设备等。
综上所述，化学实验室中的金属材料包括钢铁材料、铝合金材料、不锈钢材料、铜材料和铁材料等。
不同金属材料具有不同的特点和应用领域，科学合理地选择和使用金属材料，可以有效提高实验室的工作效率和安全性。
工字钢 常用材质
工字钢常用材质工字钢是一种常用的金属材料，主要由碳素结构钢制成。
它具有工字形截面，因此得名为工字钢。
工字钢具有许多优点，被广泛应用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
工字钢常用材质有Q235、Q345、Q420等。
其中，Q235是最常见的材质，具有良好的可塑性、可焊性和机械性能，广泛应用于各类建筑结构和工程项目。
Q345材质比Q235材质强度更高，适用于承受较大荷载的场合。
Q420材质比Q345材质更高强度，适用于特殊要求的工程项目。
工字钢具有以下特点：首先，工字钢的截面形状使其具有较高的强度和刚度，能够承受较大的荷载和变形；其次，工字钢可以根据实际需求进行切割和焊接，方便快捷；再次，工字钢的重量轻，安装和运输方便，可以降低工程成本；此外，工字钢具有良好的可塑性和可焊性，可以满足各种复杂的建筑设计需求。
工字钢的应用非常广泛。
在建筑领域，工字钢常用于梁柱、屋架、楼梯等结构的搭建，可以有效提高建筑物的稳定性和承重能力。
在桥梁领域，工字钢常用于桥梁的主梁和支撑结构，能够承受大量的车辆和行人荷载。
在机械制造领域，工字钢常用于制造起重机、挖掘机、矿山设备等重型机械，能够承受较大的冲击和振动。
除了常用材质外，工字钢还可以根据具体要求进行定制。
根据不同的工程需求，可以选择材质、截面形状和尺寸等参数进行定制。
定制工字钢可以更好地满足各种特殊的工程设计要求，提高工程的可靠性和经济性。
工字钢作为一种常用材质，在建筑、桥梁、机械制造等领域发挥着重要的作用。
它具有优良的机械性能和可塑性，能够满足各种复杂的工程需求。
通过选择合适的材质和定制工字钢，可以有效提高工程的安全性和经济性。
随着科技的不断进步，工字钢的应用将会越来越广泛，并在未来的发展中发挥更大的作用。
建筑金属材料
引言概述：建筑金属材料在现代建筑中扮演着重要的角色，其独特的性能和美观的外观使其成为许多建筑项目的首选材料。
本文将进一步探讨建筑金属材料的优点、各类金属材料的应用、施工技术和未来发展趋势等方面。
正文内容：一、建筑金属材料的优点1. 耐久性：建筑金属具有卓越的耐久性，能够抵御恶劣的天气条件，不易腐蚀、老化或变形。
2. 强度和稳定性：金属材料具有较高的强度和稳定性，能够支撑大型建筑结构的重量。
3. 轻质化：相比传统的建筑材料，建筑金属材料更轻便，减轻了建筑对地基和结构的负荷。
4. 可再生性：建筑金属材料多数可以回收再利用，符合可持续发展的理念。
5. 美观性：金属材料的独特纹理和光泽使建筑外观更加现代、高雅。
二、不同类型的建筑金属材料及其应用1. 铝合金：铝合金是一种轻质、耐腐蚀的材料，广泛应用于建筑幕墙、天花板和阳光房等区域。
2. 不锈钢：不锈钢具有杰出的抗腐蚀性能，常用于桥梁、楼梯扶手和厨房设备等。
3. 镀锌钢板：镀锌钢板具有很好的耐候性和防腐蚀能力，常用于屋顶、墙壁和围栏等结构。
4. 钛合金：钛合金具有高强度和低密度的特性，主要用于高层建筑的结构支撑和夹层板等部位。
5. 铜材料：铜材料具有良好的导电性和导热性，在建筑中常用于屋顶、立面装饰和室内元素等。
三、建筑金属材料的施工技术1. 水切割技术：水切割技术能够在高压水流作用下将金属材料切割成所需形状，精确度高。
2. 焊接技术：建筑金属材料通常需要通过焊接技术进行连接，常用的焊接方法包括氩弧焊和电阻焊等。
3. 表面处理技术：金属材料的表面处理能够增加其耐腐蚀性和美观度，常用的处理方法包括镀锌和喷涂等。
4. 安装技术：建筑金属材料的安装需要借助骨架或支架系统，确保材料的稳定性和结构的安全性。
5. 维护技术：定期维护和清洁金属材料可以延长其使用寿命，常用的维护方法包括洗刷和涂层修复等。
四、建筑金属材料的未来发展趋势1. 可持续发展：未来建筑金属材料将更加注重可持续发展，包括材料的回收利用和节能减排等方面。
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项目一常用金属材料参考答案一、填空题1．铁碳 2.11%2．硫（S）磷（P）普通钢优质钢高级优质钢磷（P）硫（S）3．低碳钢中碳钢高碳钢 0.25%~0.60%4．235MPa A 结构5. 工具高碳高级优质6．沸腾钢镇静钢特殊镇静钢7．塑性硬度韧性疲劳强度8．提高下降9．硬度韧性好10. 低合金钢中合金钢高合金钢合金结构钢合金工具钢特殊性能钢11. 高速钢硬度耐磨性红硬性钻头和车刀12. 0.10%~0.25% 淬透性13. 合金调质钢调质（淬火+高温回火）14. 9SiCr15.高硬度高耐磨性高的尺寸稳定性足够的韧性16．黑心可锻铸铁最低抗拉强度为300MPa 伸长率为6%17.软基体硬质点硬基体软质点锡基轴承合金铅基轴承合金18. 铸造变形19. 钴（Co）镍（Ni）粘结剂粉末冶金 YG YT YA YW20. 物理气相沉积化学气相沉积二、选择题1.B2.B3.C4.A5.D6.B7.C8.A9.A 10.B 11.D 12.D 13.C 14.A 15.C 16.C 17.B 18.D19.D 20.C 21.C 22.A 23.B 24.D 25.B 26.D 27.A 28.A 29.B 30.A 31.A 32.B 33.B 34.A 35.B 36.B 37.B 38.C 39.B 40.A 41.B 42.A 43.B 44.B 45.C 46.C 47.B 48.A 49.B 50.A 51.B 52.B 53.C54.D 55.B三、是非题1.√2.×3.×4.×5.×6.√7.×8.√9.×10.× 11.× 12.× 13.× 14.√ 15.× 16.× 17.×18.√ 19.√ 20.×四、填表五、简答题1. 碳钢是指含碳量小于2.11%的铁碳合金，实际使用的含碳量小于1.5%，其中还含有少量的Si、Mn、P、S等杂质。
碳钢冶炼方便，价格低廉，产量大且具有优良的锻造性、焊接性和切削加工性能。
2. 合金结构钢可分为低合金高强度钢（典型牌号Q460）、合金渗碳钢（典型牌号20CrMnTi）、合金调质钢（典型牌号40Cr）、合金弹簧钢（典型牌号60Si2Mn）和滚动轴承钢（典型牌号GCr15）等。
3. 铸铁按石墨形态不同可分为灰铸铁（片状石墨）、可锻铸铁（团絮状石墨）、球墨铸铁（球状石墨）和蠕墨铸铁（蠕虫状石墨）等。
4. 用铁磁性区分，能被磁铁吸住的是1Cr13，没有铁磁性的是1Cr18Ni9。
项目二常见热处理参考答案一、填空题1．加热保温冷却组织结构性能2．使用工艺使用寿命3．退火正火淬火回火4．临界温度空气5．快细高6．马氏体临界冷却速度水矿物油7．回火温度低温中温高温8．高温回火9．硬度耐磨性塑性韧性表面淬火化学热处理10．化学热处理渗碳渗氮碳氮共渗11．淬火低温回火12．45 调质处理（淬火+高温回火）综合力学性能13．钢中的碳含量化学成分冷却方式高于14．淬火后的硬度调质处理15．强度硬度耐磨性回火组织性能二、选择题1．A 2．C 3．C 4．B 5．B 6．A 7．D 8．B 9．C 10．B 11．C 12．A 13．A 14．A 15．C 16．C 17．A 18．C 19．C 20．C三、是非题1. ×2．√3.√4.√5.× 6.×7.√8.×9. ×10. √四、简答题：1．正火是将工件加热适当温度，保温一段时间后，在空气中冷却的热处理工艺。
正火的目的与退火基本相同，细化组织，用于低碳钢，可提高硬度，改善切削加工性；用于中碳钢和性能要求不高的零件，可代替调质；用于高碳钢，可消除网状碳化物，为球化退火做组织准备。
2．淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，以大于临界冷却速度的速度快速冷却，从而获得以马氏体组织为主的热处理方法。
淬火的目的是提高钢的硬度、强度和耐磨性。
3．淬硬性是指钢经淬火后能达到的最高硬度。
主要取决于钢中的碳含量，碳含量愈高，淬硬性越好；淬透性是指钢经淬火获得淬硬层深度的能力。
淬透性主要取决于钢的化学成分和淬火冷却方式。
4．将淬火后的钢，重新加热到某一温度，保温后冷却下来的热处理工艺。
按回火温度分为低温回火、中温回火、高温回火。
低温回火目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性。
中温回火目的是得到较高的弹性和屈服点，适当的韧性。
高温回火目的是得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。
5．热处理（1）——正火：消除锻造应力，调整硬度，改善切削加工性能，可细化晶粒，为以后热处理作准备，提高工件淬火、回火后的耐磨性。
热处理（2）——调质：使主轴获得强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能热处理（3）——表面淬火。
局部采用高频表面淬火，达到较高的硬度，提高表面的耐磨性。
项目三机械传动装置及零部件参考答案一、填空题1．支撑转动零件传递运动和动力2．心转传动3．左右两侧面上下两面4．外圈内圈滚动体保持架5．普通螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹6．螺纹大径管子内经7．帘布芯绳芯8．模数齿数齿形角9．定轴轮系周转轮系10．从动轮的转向传动比11．直流交流12．回转直线13．214．传动链起重链牵引链15．仿形法展成法16．外循环内循环17．连接传动18．刚性挠性安全19．20 1.5 细20．润滑油润滑脂21．曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构22．曲柄摇杆23．双摇杆曲柄摇杆双曲柄24．曲柄摇杆25．机械空回行程26．凸轮从动件机架高27．盘形移动圆柱圆锥28．基圆29．均匀转动时转时停的周期性运动30．棘轮槽轮二、选择题1.A2.A3.A4.C5.B6.C7.C8.B9.B 10.C 11.D 12.C 13.B 14.C 15.B 16.A 17.B 18.D 19.C 20.D21.B 22.B 23.D 24.A 25.D 26.C 27.A 28.B 29.C 30.B三、是非题1.√2.√3.×4.√5.×6.×7.×8.×9.√ 10.√11.√ 12.√ 13.× 14.√ 15.× 16.√ 17.√ 18.√ 19.× 20.×21.×22.×23.√24.√25.√26.√ 27.× 28.√ 29.√ 30.×四、简答题1．自行车前轮——心轴，中轮——转轴，后轮——心轴2．螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接螺钉连接3．带轮的结构有实心带轮、腹板带轮、孔板带轮和轮辐带轮。
五、分析计算题1．d f=m(z-2.5）m=5mmmin/ 9.5820314.33125.0min /3125.040186040118152010077864325321167//mm z m n v r z z z z z z z z n n n =⨯⨯⨯=⋅⋅⋅==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅==π d a =m(z+2)=5×27=135mm d=mz=5×25=125mm p=πm =3.14×5=15.70mm2．d a2=m(Z 2+2) =408 mm ，m=4mm a=m(Z 1 +Z 2 )/2=310 mm, Z 1 =55 d f1 =m(Z 1－2.5)=210mm d a1=m(Z 1+2))=228mm 3．m=6mm d=192mm4．（1）传动比i 12= n 1/n 2=840/280=3 （2）Z 1=27，Z 2=81（3）d 1=mZ 1=5×27=135mmP=πm=3.14×5=15.7mm5．da 1=m 1(z 1+2)=55 m 1=2.5mm da 2=m 2(z 2+2)=186 m 2=3mm这两个齿轮不能配对使用。
因为m 1不等于m 2（两齿轮的模数不相等），不满足直齿圆柱齿轮正确啮合条件，所以不能配对使用。
6．i 19＝z 2z 4z 5z 7z 9/z 1z 3z 4z 6z 8＝34×57×42×35/17×19×21×1＝420 n 9＝n 1/i 19＝1470/420＝3.5r/min 转向为顺时针方向7．轮系的传动比i= Z 2 Z 4 Z 6 Z 8 Z 10/ Z 1 Z 3 Z 5 Z 7 Z 9 =50×40×20×18×22/2×1×40×26×46 =165.5 轮系中各轮转向如图，8．齿条向上移动。
9．a+b=210＜c+d=220满足杆长之和条件，且a杆为最短杆，图示d杆为机架，所以为曲柄摇杆机构；取b杆为机架，也可得到曲柄摇杆机构；若取a杆为机架，可得到双曲柄机构；若取c杆为机架，可得到双摇杆机构。
10．0<a≤60cm项目四液压和气压传动装置参考答案一、填空题1．流体变化压力2．能源部分控制部分执行部分辅助部分3．机械能液压能动力4．液压能机械能执行活塞柱塞摆动5．控制流动方向压力流量方向控制阀压力控制阀流量控制阀6．溢流稳压限压保护7．方向控制回路压力控制回路速度控制回路顺序动作回路8．阀芯相对阀体接通关断起动停止9．中位滑阀机能H O M Y P10．液压力弹簧力11．压缩空气能量传递信号传递12．空气压缩机储气罐后冷却器13．气源部分执行元件及工作机构（气动机构）控制元件14．机械能气体压力能15．低压中压高压超高压16．40°C 水蒸气变质油雾17．单作用气双作用固定式轴销式18．容积变化叶片式活塞式齿轮式19．方向控制阀压力控制阀流量控制阀20．气压元器件管路方向控制回路压力控制回路速度控制回路二、选择题1.B2.C3.C4. A5.D6.D7.A8.B9.B 10.A 11.B 12.D 13.B 14. D 15.B 16.A 17.D 18.D 19.A 20.A21.A 22.C 23.B 24.A 25.C 26.B 27.C三、是非题1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.×10.√ 11.√ 12.× 13.× 14.× 15.√ 16.√ 17.× 18.√19.√ 20.√四、画出下列液压元件的图形符号单向定量泵溢流阀减压阀三位四通“O”型电磁阀五、简答题1．优点：操作控制方便，易于实现自动控制、远程控制和过载保护。