2H311000机电工程常用材料及工程设备

金属、非金属、电气材料考点金属材料的类型及应用【重要】
金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。

一、黑色金属材料（钢铁材料）
（一）生铁（碳含量>2%的铁碳合金）：炼钢生铁、铸造生铁
（二）铸铁（碳含量>2%，一般为2.5%~3%）：
①灰铸铁、白口铸铁；
②普通铸铁、孕育铸铁。（12单）
（三）钢（碳含量≤2%的铁碳合金）。碳素结构钢、合金结构钢、特殊性能低合金高强度钢。

【例题·单选】合金结构钢的强度等级是根据（）划分的。【2017】
A.屈服强度
B.抗拉强度
C.抗压强度
D.抗弯强度
【答案】A
【解析】考查黑色金属材料。合金结构钢根据屈服强度划分，共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620等强度等级

2.按钢用途分：
①结构钢、
②工具钢、
③特殊用钢、
④专用钢、
⑤铸钢、
⑥锻钢、
⑦热轧钢、
⑧冷轧钢、
⑨冷拔钢

（四）钢材
①型材：如，电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢。炉膛内炉墙用工字钢。
②板材：主要有：钢带（带钢）、薄钢板、中板、厚板、特厚板中、低压锅炉的汽包材料：专用的锅炉碳素钢高压锅炉的汽包材料：低合金钢制造
③管材：如，锅炉水冷壁和省煤器使用的无缝钢管采用优质碳素钢管或低合金钢管。（08单）过热器和再热器使用 15CrMo或12Cr1MoV等钢材过热器把锅炉中首次蒸发的蒸汽加热成高品质的过热蒸汽；过热蒸汽在汽轮机高压缸中做功后变为低压低温的蒸汽。再热器把这部分蒸汽重新加热成高温蒸汽，加热后的再热蒸汽再进入汽轮机中，低压缸继续做功，最后进入凝汽器凝结成。
④钢制品：在机电安装工程中，主要有焊条、管件、阀门（重要）等。（07单）提示】钢的类型及应用，属于历年的高频考点。需要重点掌握钢的分类依据，适用环境。此外，此
部分属于机电工程的基础内容，通常都是考核选择题，相对简单，属于必拿分的内容。

二、有色金属
铝及铝合金：
铜及铜合金：
钛及钛合金：
镁及镁合金：
镍及镍合金：

（一）铝及铝合金
铝合金分为变形铝合金、铸造铝合金。
变形铝合金可采用锻造、轧制、挤压等方法制成板材、带材、棒材、管材、线材等。
铸造铝合金适于铸造生产，可直接浇铸成铝合金铸件。
（二）铜及铜合金
纯铜常称紫铜。纯铜、铜合金的导电、导热性很好，对大气和水的抗蚀能力很高。铜是抗磁性物质。
铜中加入合金元素后，可获得较高的强度和硬度，而且塑性很好，容易冷、热成形，易焊接。铸造铜合金
有很好的铸造性能。铜合金一般分黄铜、青铜和白铜三大类。（18单）
铜合金
铜合金一般分黄铜、青铜和白铜三大类。
（1）黄铜，黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。
（2）青铜，含铝、硅、铅、铍，锰等的铜合金习惯称为青铜。
（3）白铜，白铜是以镍为主要合金元素的铜合金。

【例题·单选】下列有色金属材料中，不属于铜合金的是（）。【2018】
A.紫铜
B.青铜
C.黄铜
D.白铜
【答案】A
【解析】纯铜常称紫铜，主要用于制作电导体及配制合金。纯铜、铜合金的导电、导热性很好，对大气和
水的抗蚀能力很高。铜是抗磁性物质。

（三）钛及钛合金（飞机外壳、眼镜架等）
钛的熔点高，热膨胀系数小，导热性差。纯钛塑性好、强度低，容易加工成型，可制成细丝和薄片。钛合金可分为三类：α钛合金、β钛合金和（α+β）钛合金。

（四）镁及镁合金
镁的室温密度是所有金属结构材料中最低的。镁合金可分为变形镁合金、铸造镁合金。例如，变形镁合金可用于结构件、管件等；铸造镁合金可用于压铸件、抗蠕变压铸件等。
（五）镍及镍合金
（电镀镍层在空气中的稳定性很高，由于金属镍具有很强的钝化能力，在表面能迅速生成一层极薄的钝化膜，能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀）纯镍具有优异的耐腐蚀和抗高温氧化性能，是重要的工程金属材料。镍合金按其特性和应用领域分为耐腐蚀镍合金、耐高温镍合金和功能镍合金三类。

镍合金管
【提示】本考点需要重点掌握有色金属的类别，主要包括重金属和轻金两大类别，每一种类别记住其最主要的特征，主要考核单选题。
考点非金属材料的类型及应用【重要】

一、非金属材料的类型及应用
（一）高分子材料
【例题·多选】硬质聚氯乙烯主要用于制作（）的材料。【2016】
A.化工耐蚀结构
B.密封件（软质聚氯乙烯）
C.管道
D.电绝缘
E.电缆套管（软质聚氯乙烯）
【答案】  ACD
【解析】本题考查的是非金属材料的类型及应用。硬聚氯乙烯通常用于制作化工耐蚀的结构材料及管道、
电绝缘材料等。
【对比】软聚氯乙烯的强度、电性能和化学稳定性低于硬聚氯乙烯，使用温度低且易老化，主要用于电线电缆的套管、密封件等。硬聚氯乙烯

【例题·单选】常用于化工耐蚀管道是（）材料。
A.聚四氟乙烯
B.聚丙烯
C.硬聚氯乙烯
D.高密度聚乙烯
【答案】C
【解析】硬聚氯乙烯通常用于制作化工耐蚀的结构材料及管道、电绝缘材料。

二、机电工程常用的非金属材料的使用范围
（一）砌筑材料：
常用包括：耐火黏土砖、普通用高铝砖、轻质耐火砖、耐火水泥、硅藻土质隔热材料、轻质黏土砖、石
棉绒、石棉水泥板、矿渣棉、蛭石、浮石。用于各类型炉窑砌筑工程（二）绝热材料：
常用绝热材料种类多，膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类、
泡沫塑料类等。（11单）

【例题·单选】机电工程常用的绝热材料是（）。【2011】
A.涂料
B.聚氨酯复合板
C.岩棉
D.石棉水泥板
【答案】C
【解析】常用绝热材料的种类很多，通常有膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、
矿棉类、岩棉类、泡沫塑料类等。

（三）防腐材料及制品：
陶瓷制品：管件、阀门、管材、泵用零件、轴承等
油漆及涂料：用于管道工程，清漆、酚醛树脂漆等
塑料制品：用于建筑管道、电线导管、化工耐腐零件、热交换器，聚氯乙烯、聚乙烯
橡胶制品：用于密封件、衬板、衬里，天然橡胶、氯化橡胶
玻璃钢及其制品：用于石化耐腐蚀、耐压容器及管道

【例题·单选】（）适用于低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境的通风系统。
A.酚醛复合风管
B.玻璃纤维复合风管
C.聚氨酯复合风管
D.硬聚氯乙烯风管
【答案】C
【解析】聚氨酯复合风管适用于低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境，但对酸碱性环境和防排烟系统不适用

【例题·单选】常用的建筑排水管是（）材料。【2010】
A.聚四氟乙烯
B.聚丙烯
C.硬聚氯乙烯
D.高密度聚乙烯
【答案】C
【解析】硬聚氯乙烯排水管及管件：硬聚氯乙烯排水管及管件用于建筑工程排水，在耐化学性和耐热性能满足工艺要求的条件下，此种管材也可用于工业排水系统。
考点电气材料的类型及应用【必会】

一、电线电缆
（一）电线
1. 裸导线（表面没有绝缘材料）
2.绝缘导线
（X：橡胶 V：聚氯乙烯 B：扁形固定 R：软线）
【例题·单选】机电工程现场焊接时，电焊机至焊钳的连接电线宜选用（）。
A.橡皮绝缘铜芯线
B.塑料绝缘铝芯电线
C.塑料护套铜芯线
D.塑料绝缘铜芯软线
【答案】D
【解析】电焊机至焊钳连线用RV聚氯乙烯（塑料）平行铜芯软线，因为电焊位置不固定，多移动。

（二）电力电缆
【例题·单选】能承受机械外力，且可承受相当大拉力的电缆型号是（）。【2010】
A.VLV32
B.VLV22
C.VLV
D.VV
【答案】A
【解析】VLV32、VV32型：能受机械外力，且能承受大的，可敷设在竖井内、高层建筑的电缆竖井内，且适用于潮湿场所。

二、绝缘材料
【补充】气体绝缘材料（空气、氮气、二氧化硫、六氟化硫）
六氟化硫SF6气体绝缘介质特点：
（1）物理性质。纯净的SF6气体无色、无味、无毒、不燃烧，属惰性气体。
（2）化学性质。SF6气体不溶于水和变压器油，在温度低于800℃时仍然为惰性气体，不燃烧，在炽热温度下也不与氢气、氧气、铝、铜以及其它许多物质发生作用，水、酸、碱也不会使它。
液体绝缘材料
用以隔绝不同电位导电体的液体。又称绝缘油。它主要取代气体，填充固体材料内部或极间的空隙，以提高其介电性能，并改进设备的散热能力。例如，在油浸纸绝缘电力电缆中，它不仅显著地提高了绝缘性能，还增强散热作用；在电容器中提高其介电性能，增大每单位体积的储能量；在开关中除绝缘作用外，更主要起灭弧作用

固体绝缘材料绝缘漆是漆类中的一种特种漆。绝缘漆是以高分子聚合物为基础，能在一定的条件下固化
成绝缘膜或绝缘整体的重要绝缘材料。

层压制品
层压制品是由两层或多层浸有树脂的纤维或织物经叠合、热压结合成的整体。它可以是板、管、棒或其他形状。层压制品可加工成各种绝缘和结构零部件，广泛应用在电机、变压器、高低压电器、电工仪表和电子设备中。

云母带
在常温下应具有柔软性和一定的拉伸强度，以使卷绕时不致断裂。

本章小结：
本章为选择题考点，18年考查有色金属（铜合金）、17年考查合金结构钢等级、16年考查非金属材料、考查范围较广。