2021造價(jià)工程師考試《安裝工程》考點(diǎn)：有色金屬材料

　　考點(diǎn)二 有色金屬材料

　　有色金屬是指黑色金屬以外的所有金屬及其合金。

　　不同有色金屬具有不同的優(yōu)良性能，如鈦合金的耐蝕性優(yōu)于不銹鋼;銅和鋁的導(dǎo)電性明顯高于鐵合金;鎳鉻合金的比電阻較高，同時(shí)還有高的抗氧化性能和塑性，以及為零的電阻溫度系數(shù);鉛具有高的抗X射線和γ射線穿透能力;鉛錫基合金、鋁銅基合金具有優(yōu)良的減摩性能等。對(duì)于力學(xué)性能，多數(shù)有色金屬塑性好，尤其是鋁鈦基合金的比強(qiáng)度和比剛度均比鐵基合金高。

　　1、有色金屬及其合金牌號(hào)表示方法 (可略)

　　2、工程中常用有色金屬的性能和特點(diǎn)

　　常用的有色金屬主要特性如表1.1.6所示。

　　(1)鋁及鋁合金。(可略)

　　鋁及鋁合金在采用各種強(qiáng)化手段后可以達(dá)到與普通低合金鋼相近的強(qiáng)度，而且其比強(qiáng)度要比普通鋼高得多。

　　純鋁材料按純度可分為高純鋁、工業(yè)高純鋁和工業(yè)純鋁三類。高純鋁主要用于科學(xué)研究及制作電容器等;工業(yè)高純鋁用于制作鋁箔、包鋁及冶煉鋁合金的原料;工業(yè)純鋁可制作電線、電纜、器皿及配制合金。純鋁的強(qiáng)度很低，不作為結(jié)構(gòu)材料使用。

　　鋁合金是在鋁中加入合金元素獲得，具有較高強(qiáng)度，同時(shí)保持良好的加工性能。許多鋁合金不僅可通過冷變形提高強(qiáng)度，而且可用熱處理來大幅度地改善性能。

　　根據(jù)成分及工藝特點(diǎn)，鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩類。變形鋁合金塑性較好，適于變形加工;鑄造鋁合金流動(dòng)性較好，適于鑄造生產(chǎn)。

　　變形鋁合金包括防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金及鍛鋁合金等。

　　(2)銅及銅合金。

　　純銅呈紫紅色，稱紫銅，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，主要用于制作電導(dǎo)體及配制合金。純銅的強(qiáng)度低，不宜用作結(jié)構(gòu)材料。

　　一般銅合金分黃銅、青銅和白銅三大類。

　　1)黃銅(H)。以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。按照化學(xué)成分，黃銅分普通黃銅和復(fù)雜黃銅兩種。在銅鋅合金中加入鋁、硅、錳和鎳等元素，形成各種復(fù)雜黃銅如鉛黃銅、錳黃銅和鋁黃銅等。

　　2)青銅(Q)。 青銅包括有錫青銅、鋁青銅和硅青銅等。

　　(3)鎳及鎳合金。鎳及鎳合金是用于化學(xué)、石油、有色金屬冶煉、高溫、高壓、高濃度或混有不純物等各種苛刻腐蝕環(huán)境下比較理想的金屬材料。

　　由于鎳的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)位大于鐵，可獲得耐蝕性優(yōu)異的鎳基耐蝕合金。鎳力學(xué)性能良好，尤其塑性、韌性優(yōu)良，能適應(yīng)多種腐蝕環(huán)境。廣泛應(yīng)用于化工、制堿、冶金、石油等行業(yè)中的壓力容器、換熱器、塔器、蒸發(fā)器、攪拌器、冷凝器、反應(yīng)器和儲(chǔ)運(yùn)容器等。

　　(4)鈦及鈦合金。鈦的許多優(yōu)異的性能是其它材料所不及的，且鈦資源豐富，儲(chǔ)量?jī)H次于鋁、鐵和鎂，為四大元素之一。鈦合金不僅在飛機(jī)、導(dǎo)彈、航天和艦船等方面廣泛應(yīng)用，而且也正向民用領(lǐng)域推廣。

　　鈦在高溫下化學(xué)活性極高，非常容易和氧、氮和碳等元素形成穩(wěn)定的化合物。所以在大氣中工作的鈦及其合金僅在540℃以下具有良好的耐熱性;鈦具有較好的低溫性能，可做低溫材料，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均能迅速溶解。

　　工業(yè)純鈦的棒材、板材和擠壓型材用于飛機(jī)、船舶和化工等行業(yè)，制造各種耐蝕、500℃以下耐熱零件，如熱交換器等。

　　(5)鉛及鉛合金。鉛在大氣、淡水、海水中很穩(wěn)定，鉛對(duì)硫酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性。但鉛不耐硝酸的腐蝕，在鹽酸中也不穩(wěn)定。

　　(6)鎂及鎂合金。鎂及鎂合金的主要特性是密度小、化學(xué)活性強(qiáng)、強(qiáng)度低。鎂合金相對(duì)密度小，雖然強(qiáng)度不高，但它的比強(qiáng)度和比剛度卻可以與合金結(jié)構(gòu)鋼相媲美，鎂合金能承受較大的沖擊、振動(dòng)荷載，并有良好的機(jī)械加工性能和拋光性能。其缺點(diǎn)是耐蝕性較差、缺口敏感性大及熔鑄工藝復(fù)雜。

　　例題

　　1.1 與馬氏體型不銹鋼相比，奧氏體型不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)是( )。

　　A.較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性 B.較高的韌性、良好的耐腐蝕性

　　C.良好的耐腐蝕性和抗氧化性 D.良好的壓力加工和焊接性能

　　解題要點(diǎn)：

　　馬氏體型不銹鋼：此鋼具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。通常用于弱腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中，如海水、淡水和水蒸氣中;以及使用溫度≤580℃的環(huán)境中，通常也可作為受力較大的零件和工具的制作材料。但由于此鋼焊接性能不好，故一般不用作焊接件。

　　奧氏體型不銹鋼：鋼中主要合金元素為鉻、鎳、鈦、鈮、鉬、氮和錳等。此鋼具有較高的韌性、良好的耐蝕性、高溫強(qiáng)度和較好的抗氧化性，以及良好的壓力加工和焊接性能。但是這類鋼的屈服強(qiáng)度低，且不能采用熱處理方法強(qiáng)化，而只能進(jìn)行冷變形強(qiáng)化。所以答案為：BCD。

　　1.2 鑄鐵的基體組織是影響其性能的主要因素，受其影響的性能有

　　( )。

　　A.韌性和塑性 B.硬度

　　C.耐磨性 D.抗壓強(qiáng)度

　　解題要點(diǎn)：

　　鑄鐵的組織特點(diǎn)是含有石墨，組織的其余部分相當(dāng)于碳含量<0.80%鋼的組織。鑄鐵的韌性和塑性主要決定于石墨的數(shù)量、形狀、大小和分布，其中石墨形狀的影響最大。鑄鐵的其他性能也與石墨密切相關(guān)�；�體組織是影響鑄鐵硬度、抗壓強(qiáng)度和耐磨性的主要因素。

　　所以答案為：BCD。

　　1.3 關(guān)于可鍛鑄鐵的性能，說法正確的有( )。

　　A.較高的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性

　　B.可生產(chǎn)汽缸蓋、汽缸套等鑄件

　　C.黑心可鍛鑄鐵依靠石墨化退火獲得

　　D.與球墨鑄鐵比成本低，質(zhì)量穩(wěn)定，處理工藝簡(jiǎn)單

　　解題要點(diǎn)：

　　可鍛鑄鐵具有較高的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性，可以部分代替碳鋼。這種鑄鐵有黑心可鍛鑄鐵、白心可鍛鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵三種類型。黑心可鍛鑄鐵依靠石墨化退火來獲得;白心可鍛鑄鐵利用氧化脫碳退火來制取�？慑戣T鐵常用來制造形狀復(fù)雜、承受沖擊和振動(dòng)荷載的零件，如管接頭和低壓閥門等。與球墨鑄鐵相比，可鍛鑄鐵具有成本低，質(zhì)量穩(wěn)定，處理工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

　　所以答案為： ACD。

　　1.4 鈦及鈦合金具有很多優(yōu)異的性能，其主要優(yōu)點(diǎn)有( )。

　　A.高溫性能良好，可在540℃以上使用

　　B.低溫性能良好，可作為低溫材料

　　C.常溫下抗海水、抗大氣腐蝕

　　D.常溫下抗硝酸和堿溶液腐蝕

　　解題要點(diǎn)：

　　鈦在高溫下化學(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，所以在大氣中工作的鈦及鈦合金只在540℃以下使用;鈦具有良好的低溫性能，可做低溫材料;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均能迅速溶解。

　　所以答案為：BCD。