機電工程學習資料:鋼材的類型及應用

　　1.型鋼

　　在機電工程中常用型鋼主要有：圓鋼、方鋼、扁鋼、H型鋼、工字鋼、T形鋼、角鋼、槽鋼、鋼軌等。例如：電站鍋爐鋼架的立柱通常采用寬翼緣H型鋼（HK300b）；為確保爐膛內壓力波動時爐墻有一定的強度，在爐墻上設計有足夠強度的剛性梁。一般每隔3m左右裝設一層，其大部分采用強度足夠的工字鋼制成。

　　2.板材

　�。�1）按其厚度可分為厚板、中板和薄板。

　　（2）按其軋制方式可分為熱軋板和冷軋板兩種，其中冷軋板只有薄板。

　　（3）按其材質有普通碳素鋼板、低合金結構鋼板、不銹鋼板、鍍鋅鋼薄板等。

　　例如：油罐、電站鍋爐中的汽包就是用鋼板（10～100多毫米厚）焊制成的圓筒形容器。其中，中、低壓鍋爐的汽包材料常為專用的鍋爐碳素鋼，高壓鍋爐的汽包材料常用低合金鋼制造。

　　3.管材

　　在機電工程中常用的有普通無縫鋼管、螺旋縫鋼管、焊接鋼管、無縫不銹鋼管、高壓無縫鋼管等，廣泛應用在各類管道工程中。

　　例如：鍋爐水冷壁和省煤器使用的無縫鋼管一般采用優質碳素鋼管或低合金鋼管，但過熱器和再熱器使用的無縫鋼管根據不同壁溫，通常采用15CrMo或12Cr1MoV等鋼材。

　　4.鋼制品

　　在機電工程中，常用的鋼制品主要有焊材、管件、閥門等。

　　二、有色金屬的類型及應用

　　1.重金屬

　�。�1）銅及銅合金

　　工業純銅密度為8.969/cm3，具有良好的導電性、導熱性以及優良的焊接性能，純銅強度不高，硬度較低，塑性好。在純銅中加入合金元素制成銅合金，除了保持純銅的優良特性外，還具有較高的強度，主要品種有黃銅、青銅、白銅。

　�。�2）鋅及鋅合金的特性

　　純鋅具有一定的強度和較好的耐腐蝕性。

　　鋅合金分為變形鋅合金、鑄造鋅合金、熱鍍鋅合金。

　�。�3）鎳及鎳合金

　　純鎳是銀白色的金屬，強度較高，塑性好，導熱性差，電阻大。鎳表面在有機介質溶液中會形成鈍化膜保護層而有極強的耐腐蝕性，特別是耐海水腐蝕能力突出。

　　鎳合金是在鎳中加入銅、鉻、鉬等而形成的，耐高溫，耐酸堿腐蝕。

　　2.輕金屬

　　（1）鋁及鋁合金特性及應用

　　工業純鋁密度小，具有良好的導電性和導熱性，塑性好，但強度、硬度低，耐磨性差，可進行各種冷、熱加工。

　　鋁合金分為變形鋁合金、鑄造鋁合金。

　　（2）鎂及鎂合金

　　純鎂強度不高，室溫塑性低，耐腐蝕性差，易氧化，可用作還原劑。

　　鎂合金可分為變形鎂合金、鑄造鎂合金，用于飛機、宇航結構件和高氣密零部件。

　�。�3）鈦及鈦合金

　　純鈦的強度低，但比強度高，塑性及低溫韌性好，耐腐蝕性好。隨著鈦的純度降低，強度升高，塑性大大降低。

　　在純鈦中加入合金元素對其性能進行改善和強化形成鈦合金，其強度、耐熱性、耐腐蝕性可得到很大提高。