机电工程常用材料

机电工程常用材料及工程设备是机电工程的基础内容，正确选择机电工程合格的材料和设备，是满足机电工程项目使用功能要求的关键。

本章涉及到的材料及设备种类较多，考试时通常考查分类和应用，学习时需结合工程实际进行区分记忆。

本章也是机电科目的基础章节，通常都是考查选择题，相对简单，属于必拿分的内容。

金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。

一、碳素结构钢

碳素结构钢又称为普碳钢，按照碳素钢屈服强度的下限值将其分为4个级别，其对应的牌号为Q195、Q215、Q235和Q275等。

其中Q代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值（屈服强度拉伸试验如图1H411010-1），数字后面标注的字母A、B、C、D表示钢材质量等级，即硫、磷质量分数不同，A级钢中硫、磷含量最高，D级钢中硫、磷含量最低。

二、低合金结构钢

(一)低合金结构钢的分级

低合金结构钢也称为低合金高强度钢，根据屈服强度划分，其共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和 Q690八个强度等级。

(二) 低合金结构钢(如图1H411010-2)的特性及用途

①低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，具有高强度、高韧性、良好的冷成型和焊接性能、低的冷脆转变温度和良好的耐腐蚀性等综合力学性能。

②低合金结构钢主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造，如图1H411010-3所示。

三、特殊性能低合金高强度钢

特殊性能低合金高强度钢也称特殊钢。其中，工程结构用特殊钢主要包括耐候钢、耐热钢、低合金高强度钢、耐磨钢、耐海水腐蚀钢、工程机械用钢、低温用钢、钢轨钢等。

四、钢材的类型及应用

(一) 型材

在机电工程中，常用的型材主要有：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、角钢、工字钢、T型钢、槽钢、钢轨等，如图1H411010-4、1H411010-5所示。

(二)板材

按其厚度分为厚板、中厚板和薄板。按其轧制方式分为热轧板和冷轧板两种，其中冷轧板只有薄板。按其材质有普通碳素钢板、低合金结构钢板、不镑钢板、镀锌薄钢板等，如图 1H411010-8所示。

例如，油罐、电站锅炉中的汽包就是用钢板焊制成的圆筒形容器。其中，中、低压锅炉的汽包材料常为专用的锅炉碳素钢，高压锅炉的汽包材料常用低合金钢制造。

(三)管材

机电工程中常用的管材有普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、不镑钢无缝钢管、高压无缝钢管等，如图 1H411010-9、1H411010-10、1H411010-11 所示。

例如，锅炉水冷壁和省煤器使用的无缝钢管一般采用优质碳素钢管或低合金钢管；过热器和再热器采用15CrMo或12CrlMoV等材质的无缝钢管，如图1H411010-12、1H411010-13所示。

(四) 钢制品

在机电工程中，常用的钢制品主要有焊材、阀门、管件等，如图1H411010-14、 1H411010-15、1H411010-16所示。

有色金属的种类很多，密度大于4. 5g/Cm3的金属称为重金属，如铜、锌、镍等；密度小于等于4.5g/cm3的金属称为轻金属，如铝、镁、钛等。

有色金属的类型及应用见表1H411010-1。