造价师考试---建设工程技术与计量(安装)精讲讲义.doc

建设工程技术与计量(安装)精讲班第1讲讲义

2006年版新教材知识体系

复习导言
一、 2006年版新教材知识体系
全国造价工程师执业资格考试——建设工程技术与计量（安装工程部分）2006年版教材的知识体系与2003年版相同，仍由两部分组成。第一部分为通用知识，考生必须回答该试卷部分的所有题目。第二部分为专业选考知识，考生可以根据自己的专业背景或实际工作情况从此部分的60题中任选20题回答。但是每部分的知识构成同2003年版相比，做了大幅调整。
    第一部分包括第一章：安装工程材料、第二章：安装工程施工技术、第三章：安装工程施工组织和第四章通用安装工程。该部分教材按照由基础材料（或器材）到最终安装实际应用工程的思路编写。首先在第一章中介绍了安装工程中用到的一些基本材料和器材（这是安装工程的材料和器材的基础）；然后，在第二章中介绍了一些常用的安装工程的施工工艺和技术（这是安装工程施工工艺和技术的基础）；然后，在第三章介绍了安装工程组织施工的一些基础原理和知识；最后，在第四章中介绍了实际工作中常用到的几类安装工程。
    在第二部分专业选考题部分中，教材平行地介绍了管道工程（第五章），工业管道、静置设备及工艺金属结构安装工程（第六章），电器与仪表设备安装（第七章），用以满足不同专业人士的实际知识需要。

复习建议

二、 复习建议
     虽然06年版教材的难度、篇幅有所减缓，但本科目同其他科目相比，其突出的特点——专业知识跨度大（跨越13个专业）、知识点分布多且繁杂，不易记忆掌握，仍然存在。所以复习方法是本科目考试成功的重要决定因素之一。鉴于此，根据多年辅导经验，提出以下复习建议，以供学员复习时参考：
1.注意把握知识脉络体系，尽量建立章与章之间、每一章中节与节之间知识的联系。当复习某一具体知识点时要清楚该知识点在本教材知识体系图中的位置（哪一章、哪一节、哪一标题下），这样复习不仅记忆清晰，还可以达到事半功倍的效果。
2.在浩瀚的知识海洋中，注意重点地把握各知识要点。为了便于广大学员复习，我们根据考纲的要求和以往的复习指导经验，将本科目各章节的考核要点汇集在以后的各讲中。希望大家集中精力和时间重点复习这些知识内容。
3． 复习选考知识内容时，考生根据自己的专业背景知识或实际工作经验的优势可选取这样的复习战略：第五、六、七三章中任一章，重点复习，重点掌握；其它两章可作为辅助复习，掌握一些简单易记的知识要点。
4.为了便于学员了解教材各章节内容的考试分值的权重，我们汇总分析了最近三年本科考试的试题知识点结构。虽然新版教材的章节有了调整，但是学员仍然可以对照相应的知识点，分配自己的时间和经历，进行有效的复习。

2003年、2004、2005年考试各章节考核知识点分值分布统计

三、2003年、2004、2005年考试各章节考核知识点分值分布统计
（一）2003年考试各章节考核知识点分值分布统计
1．通考部分：
章
节
单选题数
多选题数
总题数
分值
分值所占比例（%）
第一章
第一节安装工程常用材料基础知识
4
1
5
5.5
7.9
第二节管道及设备常用附件和控制件
3
2
5
6
8.6
第三节常用低压电器器材
1
1
2
2.5
3.6
小           计
8
4
12
14
20.0
第二章
第一节切割与焊接
1
2
3
4
5.7
第二节焊接接头、坡口及组对

1
1
1.5
2.1
第三节常用焊接设备及材料
2

2
2
2.9
第四节热处理
1
1
2
2.5
3.6
第五节工程施工质量检验
2

2
2
2.9
第六节吹扫、清洗、脱脂、酸洗、钝化和预膜
1

1
1
1.4
第七节刷油、防腐蚀工程
2
2
4
5
7.1
第八节绝热工程
1
1
2
2.5
3.6
第九节吊装工程
2

2
2
2.9
第十节工程流水施工
1
1
2
2.5
3.6
第十一节工程网络计划技术
2

2
2
2.9
小           计
15
7
22
25.5
36.4
第三章
第一节机械设备安装
4
3
7
8.5
12.1
第二节电梯系统安装工程
5

5
5
7.1
第三节热力设备安装工程

2
2
3
4.3
第四节通风空调安装工程
5
3
8
9.5
13.6
第五节电器照明及常用低压电器设备安装
3
1
4
4.5
6.4
小          计
17
9
26
30.5
43.5
合  计

40
20
60
70
100

2. 专业选考部分
章
节
题数
分值
分值占本专业（%）
第四章
第一节给排水系统安装工程
5
7.5
25
第二节消防系统安装工程
2
3
10
第三节建筑热水供应系统安装工程
3
4.5
15
第四节燃气管道安装工程
2
3
10
第五节工业管道安装工程
5
7.5
25
第六节管道系统的试验、吹扫与清洗
1
1.5
5
第七节工程量清单项目设置计工程量计算规则
2
3
10
合  计

20
30
100
第五章
第一节工业管道安装工程
6
9
30
第二节静置设备安装工程
8
12
40
第三节工艺金属结构安装工程
3
4.5
15
第四节工程量清单项目设置计工程量计算规则
3
4.5
15
合  计

20
30
100
第六章
第一节电器设备
4
6
20
第二节仪表设备
3
4.5
15
第三节电器安装工程
3
4.5
15
第四节电器调整试验
2
3
10
第五节自动控制系统的常识
2
3
10
第六节仪表安装
3
4.5
15
第七节楼宇智能化技术
1
1.5
5
第八节工程量清单项目设置计工程量计算规则
2
3
10
合  计

20
30
100

（二）2004年考试各章节考核知识点分值分布统计
1．通考部分：
章
节
单选题数
多选题数
总题数
分值
分值所占比例（%）
第一章
第一节安装工程常用材料基础知识
4
1
5
5.5
7.9
第二节管道及设备常用附件和控制件
2
2
4
5
7.1
第三节常用低压电器器材
2
1
3
3.5
5
小           计
8
4
12
14
20
第二章
第一节切割与焊接
2
1
3
3.5
5
第二节焊接接头、坡口及组对
2

2
2
2.9
第三节常用焊接设备及材料
1
1
2
2.5
3.6
第四节热处理
1
1
2
2.5
3.6
第五节工程施工质量检验
3
1
4
4.5
6.4
第六节吹扫、清洗、脱脂、酸洗、钝化和预膜
1

1
1
1.4
第七节刷油、防腐蚀工程
2
2
4
5
7.1
第八节绝热工程
1
2
3
4
5.7
第九节吊装工程
1
1
2
2.5
3.6
第十节工程流水施工
2
1
3
3.5
5
第十一节工程网络计划技术
1

1
1
1.4
小           计
17
10
27
32
45.7
第三章
第一节机械设备安装
4
3
7
8.5
12.2
第二节电梯系统安装工程
1

1
1
1.4
第三节热力设备安装工程
3
1
4
4.5
6.4
第四节通风空调安装工程
4
1
5
5.5
7.9
第五节电器照明及常用低压电器设备安装
3
1
4
4.5
6.4
小          计
15
6
21
24
34.3
合  计

40
20
60
70
100

2. 专业选考部分
章
节
题数
分值
分值占本专业（%）
第四章
第一节给排水系统安装工程
5
7.5
25
第二节消防系统安装工程
2
3
10
第三节建筑热水供应系统安装工程
3
4.5
15
第四节燃气管道安装工程
2
3
10
第五节工业管道安装工程
5
7.5
25
第六节管道系统的试验、吹扫与清洗
1
1.5
5
第七节工程量清单项目设置计工程量计算规则
2
3
10
合  计

20
30
100
第五章
第一节工业管道安装工程
6
9
30
第二节静置设备安装工程
8
12
40
第三节工艺金属结构安装工程
3
4.5
15
第四节工程量清单项目设置计工程量计算规则
3
4.5
15
合  计

20
30
100
第六章
第一节电器设备
4
6
20
第二节仪表设备
3
4.5
15
第三节电器安装工程
3
4.5
15
第四节电器调整试验
2
3
10
第五节自动控制系统的常识
2
3
10
第六节仪表安装
3
4.5
15
第七节楼宇智能化技术
1
1.5
5
第八节工程量清单项目设置计工程量计算规则
2
3
10
合  计

20
30
100

（三）2005年考试各章节考核知识点分值分布统计
1．通考部分：
章
节
单选题数
多选题数
总题数
分值
分值所占比例（%）
第一章
第一节安装工程常用材料基础知识
4
1
5
5.5
7.9
第二节管道及设备常用附件和控制件
3
2
5
6
8.6
第三节常用低压电器器材
1
1
2
2.5
3.6
小           计
8
4
12
14
20.0
第二章
第一节切割与焊接
2
1
3
3.5
5
第二节焊接接头、坡口及组对
2

2
2
2.9
第三节常用焊接设备及材料
1
1
2
2.5
3.6
第四节热处理
1
1
2
2.5
3.6
第五节工程施工质量检验
2
1
3
3.5
5
第六节 吹扫、清洗、脱脂、酸洗、钝化和预膜
1

1
1
1.4
第七节刷油、防腐蚀工程
2
2
4
5
7.1
第八节绝热工程
1
2
3
4
5.7
第九节吊装工程
1
1
2
2.5
3.6
第十节工程流水施工
2
1
3
3.5
5
第十一节工程网络计划技术
2

2
2
2.9
小           计
17
10
27
32
45.8
第三章
第一节机械设备安装
4
3
7
8.5
12.1
第二节电梯系统安装工程
1

1
1
1.4
第三节热力设备安装工程
3
1
4
4.5
6.2
第四节通风空调安装工程
4
2
6
7
10
第五节电器照明及常用低压电器设备安装
3
0
3
3
4.4
小          计
15
6
21
24
34.2
合  计

40
20
60
70
100

2. 专业选考部分
章
节
题数
分值
分值占本专业（%）
第四章
第一节给排水系统安装工程
5
7.5
25
第二节消防系统安装工程
2
3
10
第三节建筑热水供应系统安装工程
3
4.5
15
第四节燃气管道安装工程
3
4.5
15
第五节工业管道安装工程
4
6
20
第六节管道系统的试验、吹扫与清洗
1
1.5
5
第七节工程量清单项目设置计工程量计算规则
2
3
10
合  计

20
30
100
第五章
第一节工业管道安装工程
7
10.5
35
第二节静置设备安装工程
7
10.5
35
第三节工艺金属结构安装工程
3
4.5
15
第四节工程量清单项目设置计工程量计算规则
3
4.5
15
合  计

20
30
100
第六章
第一节电器设备
4
6
20
第二节仪表设备
3
4.5
15
第三节电器安装工程
3
4.5
15
第四节电器调整试验
2
3
10
第五节自动控制系统的常识
2
3
10
第六节仪表安装
3
4.5
15
第七节楼宇智能化技术
1
1.5
5
第八节工程量清单项目设置计工程量计算规则
2
3
10
合  计

20
30
100

工程材料及其分类

第一章 安装工程材料
第一节工程材料
本讲主要内容：
1． 工程材料及其分类
2． 金属材料
 考纲要求：熟悉安装工程主要金属材料的分类、基本性能及用途。
知识要点：
一、工程材料及其分类
    工程材料有各种不同的分类方法。一般都将工程材料按化学成分分为金属材料、非金属材料、高分子材料和复合材料四大类。
    （一）金属材料
    金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。工业上把金属和其合金分为两大部分：
    1．黑色金属材料
铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金）。
    2．有色金属材料
黑色金属以外的所有金属及其合金。
    应用最广的是黑色金属。以铁为基的合金材料占整个结构材料和工具材料的90.0%以上。黑色金属材料的工程性能比较优越，价格也较便宜，是最重要的工程金属材料。
    有色金属按照性能和特点可分为：轻金属、易熔金属、难熔金属、贵金属、稀土金属和碱土金属。它们是重要的有特殊用途的材料。
    （二）非金属材料
非金属材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。
1．耐火材料
2．耐火隔热材料
3．耐蚀（酸）非金属材料
    4．陶瓷材料
   （三）高分子材料
    高分子材料为有机合成材料，也称聚合物。它具有较高的强度、良好的塑性、较强的耐腐蚀性能，很好的绝缘性和重量轻等优良性能，在工程上是发展最快的一类新型结构材料。
    高分子材料种类很多，工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类：塑料、橡胶、合成纤维。
   （四）复合材料
复合材料就是用两种或两种以上不同材料组合的材料，其性能是其它单质材料所不具备的。复合材料可以由各种不同种类的材料复合组成。它在强度、刚度和耐蚀性方面比单纯的金属、陶瓷和聚合物都优越，是特殊的工程材料，具有广阔的发展前景。
建设工程技术与计量(安装)精讲班第2讲讲义

常用工程材料

二、常用工程材料
    （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。工程实际中用的钢和铸铁除含铁、碳以外，还含有其它元素，其中一类是杂质元素，如硫、磷、氢等，另一类是根据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
钢中主要化学元素为铁，另外还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮等，这些少量元素对钢材性质影响很大。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，磷使钢显著产生冷脆性，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、韧性不显著降低。
钢的力学性能（如抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧度和硬度等）决定于钢的成分和金相组织。钢的成分一定时，其金相组织主要决定于钢的热处理，如退火、正火、淬火加回火等，其中淬火加回火的影响最大。
例题1：碳的含量对钢的性质有决定性的影响，当含碳量低时，其性能表现为（       ）。
   A．强度高，塑性、韧性低     
   B．塑性小，性脆，硬度大
   C．强度低，塑性、韧性高     
   D．强度高，塑性、韧性也较高
答案：C．强度低，塑性、韧性高
    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。
例题：将钢材分为沸腾钢、镇静钢的分类标准为(    )。
  A．按冶炼炉的种类分类     
  B．按脱氧程度分类
  C．按质量分类              D．按特殊性能分类
答案：B．按脱氧程度分类
    2）钢牌号的表示方法。
按照国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB/T221—2000）中规定，我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法，即：
    ① 牌号中化学元素采用国际化学元素表示。
    ② 产品名称、用途、特性和工艺方法等，通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。
    ③ 钢铁产品中的主要化学元素含量（％）采用阿拉伯数字表示。
碳素结构钢牌号由代表屈服点的字母“Q”、屈服点等级、质量等级和脱氧程度等四部分按顺序组成。屈服点数值共分为Q195、Q215、Q235、Q255和Q275N/mm2五种；质量等级以硫、磷杂质含量多少，分别用A、B、C、D符号表示，脱氧程度如上所述，Z和TZ在表示钢的牌号时可以省略。如Q235—AF表示屈服点为235N/mm2、质量等级为A的沸腾钢。
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。
低合金高强度结构钢原名为普通低合金钢。低合金高强度结构钢以屈服点等级为主，划分成五个牌号，其表示方法如下：屈服点等级加质量等级。屈服点等级：Q295、Q345、Q390、Q420和Q460。质量等级：E、D、C、B、A。由于合金元素的强化作用，使低合金结构钢不但具有较高的强度，且具有较好的塑性、韧性和可焊性。低合金高强度结构钢主要用于焊接结构，其制造工艺主要是冷、热压力加工和焊接。
合金结构钢的牌号按下列规则编制。数字表示含碳量的平均值，专门用途合金结构钢在牌号首部（或尾部）加注专门用途的符号。合金结构钢和弹簧钢用二位数字表示平均含碳量的万分之几，不锈耐酸钢和耐热钢含碳量用千分数表示。平均含碳量＜0．1%，用“0”表示；平均含碳量≤0．03%，用“00”表示。合金工具钢平均含碳量≥1．00%时，不标含碳量，否则用千分数表示。高速工具钢和滚珠轴承钢不标含碳量，滚珠轴承钢标注用途符号“G”。平均合金含量<1．5%者，在牌号中只标出元素符号，不注其含量。平均合金含量为1．5%~2．49%，2．50%~3．49%，…，22．50%~23．49%时，相应地注为2，3，…，23，铬轴承钢的铬含量用千分数表示。低铬合金工具钢的铬平均含量低于1．00%时，铬含量用千分数表示，但须在含量数字前加注“0”，如“Cr06”。现以45Si2MnV为例，“45”表示含碳量为0．45%，硅含量在1．5%~2．49%，锰、钒含量小于1．5%的低合金镇静钢。
例题：在碳素结构钢中，屈服点为２３５，质量等级为Ａ的沸腾钢，其牌号应为（　）。
　 A．ＧＱ２３５－ＡＦ　　　　　　　　   
     B．Ｆ２３５－ＡＴ
　 C．ＧＢ／Ｑ２３５－ＡＦ　　　　　　  
     D．Ｑ２３５－ＡＦ
答案：D．Ｑ２３５－ＡＦ
   3）工程中常用钢及其合金的性能和特点。
① 碳素结构钢。碳素结构钢包括普通碳素结构钢（GB/T700—1988）和优质碳素结构钢（GB/T699—1999）。
碳素结构钢生产工艺简单，有良好工艺性能（如焊接性能、压力加工性能等）、必要的韧性、良好的塑性以及价廉和易于大量供应，通常在热轧后使用。在桥梁、建筑、船舶上获得了极广泛的应用。某些不太重要、要求韧性不高的机械零件也广泛选用。
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。根据含碳量的不同，优质碳素钢分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
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。
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，它的综合力学性能优于优质碳素结构钢。合金结构钢是合金钢中用量最多的一类钢，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。
    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。高铬钢（17．0%~30．0%Cr）有良好的抗高温氧化能力，在氧化性酸溶液，如硝酸溶液中，有良好的耐蚀性，故其在硝酸和氮肥工业中广泛使用。高铬铁素体不锈钢的缺点是钢的缺口敏感性和脆性转变温度较高，钢在加热后对晶间腐蚀也较为敏感。如0Crl3不锈钢在弱腐蚀介质中，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，钢在淬火—回火状态使用，有较高的强度、硬度和耐磨性。通常用在弱腐蚀性介质，如海水、淡水和水蒸气等中，使用温度小于或等于580℃、通常作为受力较大的零件和工具的制作材料，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，其次是钛、铌、钼、氮和锰等。此钢具有奥氏体组织，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。但是这类钢的屈服强度低，且不能采用热处理方法强化，而只能进行冷变形强化。
    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。   
铸钢件与锻钢件比较，在零件截面尺寸不很大、形状和热处理条件相同的条件下，铸钢件和锻钢件的力学性能大致相同。铸钢件的强度和塑性介于锻钢件纵向和横向性能之间，且具有各向同性的优点。但是，铸钢件壁厚增大时，铸件的冶金缺陷，如成分偏析、缩孔、晶粒粗大等会增加，使铸钢件的塑性和韧性明显下降。
    a 碳素钢铸钢。牌号有两种表示方法，也即是以强度表示的铸钢牌号和以化学成分表示的铸钢牌号。以强度表示的是碳素钢铸钢牌号，即在ZG后面加两组力学性能数字，第一组数字表示该钢的屈服强度最低值（MPa），第二组数字表示该钢的抗拉强度最低值（MPa），例如ZG200-400。以化学成分表示的是合金钢铸钢牌号，即在ZG后面依次加上表示铸钢的名义万分含碳量及合金元素的名义百分含量，例如ZG15Cr1Mo1V。
    b低合金钢铸钢。根据JB/T6402—1992低合金钢铸钢牌号表示方法，以化学成分表示低合金钢铸钢牌号，即在ZG后面依次加上表示铸钢的名义万分含碳量及合金元素的名义百分含量，例如ZG35CrMnSi。
例题：具有高的韧性、低的脆性转变温度、良好的耐蚀性及良好的加工和焊接性能，但其屈服强度低、不能采用热处理方法进行强化的不锈钢为(    )。
      A．铁素体型不锈钢   
      B．奥氏体型不锈钢
      C．马氏体型不锈钢    
      D．铁素体—奥氏体型不锈钢
答案：B．奥氏体型不锈钢
   （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。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。
1）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同，如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，铸铁的组织特点是含有石墨，组织的其余部分相当于碳的质量分数小于0．80%钢的组织。故称铸铁的组织为石墨加钢的基体。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。
2）铸铁牌号的表示方法
3）工程中常用铸铁的性能和特点
① 灰口铸铁。灰口铸铁的组织由石墨和基体两部分组成。基体可以是铁素体，珠光体或铁素体加珠光体，相当于钢的组织。因此铸铁的组织可以看成是钢基体上分布着石墨。
② 球墨铸铁。球墨铸铁的抗拉强度远远超过灰口铸铁，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，而且重量更轻。不同基体的球墨铸铁，性能差别很大，球墨铸铁具有较好的疲劳强度，实验表明，球墨铸铁的扭转疲劳强度甚至超过45#钢。在实际应用中，大多数承受动载的零件是带孔或带台肩的，因此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。
③ 蠕墨铸铁。蠕墨铸铁是近十几年来发展起来的一种新型高强铸铁材料。它的强度接近于球墨铸铁，并具有一定的韧性和较高的耐磨性；同时又有灰口铸铁良好的铸造性能和导热性。蠕墨铸铁是在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂经处理而炼成的。
④ 可锻铸铁。可锻铸铁是由白口铸铁通过退火处理得到的一种高强铸铁。它有较高的强度、塑性和冲击韧性，可以部分代替碳钢。
⑤ 耐磨铸铁。在铸铁中加入某些合金元素而得到。
⑥ 耐热铸铁。耐热铸铁是在高温下工作的铸件，如炉底板、换热器、坩埚、热处理炉内的运输链条等。
⑦ 耐蚀铸铁。常用耐蚀铸铁有高硅、高硅钼、高铝和高铬等耐蚀铸铁。
例题1：对铸铁的韧性、塑性影响最大的因素为（       ）。
   A．石墨的数量              
   B．石墨的大小
   C．石墨的形状                 
   D．石墨的分布
答案：C．石墨的形状
例题2：按照石墨的形状特征，铸铁可分为（        ）。
   A．灰口铸铁 
   B．合金铸铁 
   C．可锻铸铁  
   D．球墨铸铁
答案：A．灰口铸铁       C．可锻铸铁      D．球墨铸铁

2．有色金属
    1）铝及其合金。铝及其合金在采用各种强化手段后，铝合金可以达到与低合金高强钢相近的强度，因此比强度要比一般高强钢高得多。
    纯铝材料按纯度可分为三类。有高纯铝，工业高纯铝和工业纯铝。
    主要的铝合金：防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝合金的所含主要元素和性能。
    2）铜及其合金。纯铜呈紫红色，常称紫铜，主要用于制作电导体及配制合金。根据杂质含量的不同，工业纯铜分为四种T1、T2、T3、T4。编号越大，纯度越低。纯铜的强度低，不宜用作结构材料。
在铜中加入合金元素后，可获得较高的强度，同时保持纯铜的某些优良性能。一般铜合金分黄铜、青铜和白铜三大类。
    3）镍及其合金。镍及镍合金是化学、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。镍力学性能良好，尤其塑、韧性优良，能适应多种腐蚀环境。
    4）钛及其合金。
钛具有较好的低温性能，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均能迅速溶解。
    5）铅及其合金。硬铅的密度比铅高，可作为结构材料，在化工防腐蚀设备中被广泛应用，但硬铅的耐腐蚀性比纯铅略有降低。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。
    6）镁及其合金。
镁合金的比强度和比刚度可以与合金结构钢相媲美，故镁合金是航空工业的重要结构材料，它能承受较大的冲击、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。
建设工程技术与计量(安装)精讲班第3讲讲义

非金属材料

主要内容：
1． 非金属、高分子、复合材料
2． 型材、板材，管材，线材
3． 防腐、绝热材料
4． 常用管件、法兰
考纲要求：1。熟悉安装工程主要非金属、高分子、复合材料的分类、基本性能及用途。
2．熟悉安装工程常用型材、板材，管材，线材防腐、绝热材料的分类（规格），性能及适用范围。
3. 掌握常用管件、法兰等附件的结构，特点及用途。
知识要点：
二、常用工程材料
（二）非金属材料
非金属材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。
    1．耐火材料
   （1）耐火材料的主要性能指标和分类：
1）耐火材料的主要性能指标。
① 耐火度。耐火度是耐火材料受热后软化到一定程度的温度。
② 荷重软化温度。
③ 高温化学稳定性。高温化学稳定性是耐火材料抗炉气和炉料腐蚀的能力；
④ 抵抗温度变化的能力越好，则耐火材料在经受温度急剧变化时越不易损坏；
⑤ 抗压强度要好；
⑥ 密度和比热容 
⑦ 热导率要小，隔热性能要好，电绝缘性能要好。
2）耐火材料的分类
① 耐火砌体材料。按材质高低，分为普通耐火材料和特种耐火材料；按材料密度分为重质耐火材料和轻质耐火材料；按耐火材料的主要化学成分分为粘土砖、高铝砖、硅砖、氧化铝砖、石墨和碳制品以及碳化硅制品等。
② 耐火水泥及混凝土。低钙铝酸盐耐火水泥是用优质铝钒土和石灰石，按一定比例配合经烧结、磨细制成。
耐火混凝土具有施工简便、价廉和炉衬整体密封性强等优点，但强度较低。按照胶结料的不同，耐火混凝土分为水硬性耐火混凝土、火硬性耐火混凝土和气硬性耐火混凝土；按照密度的高低，可分为重质耐火混凝土和轻质耐火混凝土两类。
    2．耐火隔热材料
  耐火隔热材料，又称为耐热保温材料。它是各种工业用炉（冶炼炉、加热炉、锅炉炉膛）的重要筑炉材料。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。
    3．耐蚀（酸）非金属材料
   （1）铸石。铸石是以辉绿岩、玄武岩、页岩等天然岩石为主要原料，经熔化、浇注、结晶、退火而成的一种硅酸盐结晶材料。铸石具有极优良的耐磨与耐化学腐蚀性、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。
   （2）石墨。石墨按照来源不同可分为天然石墨和人造石墨。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，并且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，石墨的导热系数比碳钢大2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。除了强氧化性的酸（如硝酸、铬酸、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。
   （4）天然耐蚀石料。天然耐蚀石料的组成含二氧化硅的质量分数大于55.0%，且其含量越高耐酸性能越好。含氧化镁、氧化钙的质量分数在50.0%以上的石料，有较好的或好的耐碱性能，但不耐酸侵蚀。而某些耐酸石料含二氧化硅虽然很高，由于结构致密也能耐碱侵蚀。
   （5）水玻璃型耐酸水泥。水玻璃型耐酸水泥具有能抗大多数无机酸和有机酸腐蚀的能力，但不耐碱。
    4．陶瓷材料
  陶瓷材料属于硅酸盐材料。目前陶瓷的应用已渗透到各类工业、各种工程和各个技术领域。陶瓷材料有着许多区别于其它材料的物理化学性能。比如高温化学稳定性、超硬的特点和极好的耐腐蚀性能。
  （1）陶瓷材料的分类
    工程陶瓷材料的分类见教材图1.1.2。它们可用于制造某些工业构件、零件和工具。陶瓷的种类很多，但缺乏统一的分类方法，陶瓷一般分为普通陶瓷和新型陶瓷两大类。
  （2）常用的陶瓷材料
在工程中常用的陶瓷有电器绝缘陶瓷、化工陶瓷、结构陶瓷和耐酸陶瓷等。
例题1：在工程材料分类中，铸石属于(    )。
A.耐火材料   
B.耐火隔热材料   
C.耐蚀非金属材料     
D.陶瓷材料
答案：C.耐蚀非金属材料

高分子材料

（三）高分子材料
    1．高分子材料的基本概念
    高分子材料具有较高的强度、良好的塑性、较强的耐腐蚀性能，很好的绝缘性和重量轻等优良性能，在工程上是发展最快的一类新型结构材料。高分子材料一般分天然和人工合成两大类。天然高分子材料有蚕丝、羊毛、纤维素和橡胶以及存在于生物组织中的淀粉和蛋白质等。工程上的高分子材料主要是人工合成的各种有机材料。通常根据机械性能和使用状态将其分为塑料、橡胶和合成纤维三大类。
  人工合成的高分子材料，就是把低分子材料（单体）聚合起来所形成的。其聚合过程称为聚合反应。最常用的聚合反应有加成聚合反应（简称加聚反应）和缩合聚合反应（简称缩聚反应）两种。
    2．高分子材料的基本性能及特点
高分子材料的基本性能及特点是质轻，比强度高，有良好的韧性，减摩、耐磨性好，电绝缘性好，耐蚀性。化学稳定性好， 导热系数小，易老化，易燃，耐热性好，刚度小。
    3．工程中常用高分子材料
   （1）塑料制品。
1）塑料的组成。常用的塑料制品都是以合成树脂为基本材料，再按一定比例加入填充料、增塑剂、着色剂和稳定剂等材料，经混炼、塑化，并在一定压力和温度下制成的。
另外熟悉各组成在塑料中所起的作用。
2）工程中常用塑料制品。
① 热塑性塑料。
a低密度聚乙烯（LDPE）。。
b高密度聚乙烯（HDPE）。。
c聚丙烯（PP）。
d聚氯乙烯（PVC）。
e聚四氟乙烯（PTFE，F-