知識點：黑色金屬材料的類型及應用

    【考頻指數(shù)】★★★★

    【考點精講】

    一、碳素結構鋼

    1.鋼號：按屈服強度的下限值分類為Q195、Q215、Q235和Q275，A、B、C、D表示鋼材質量等級，A級鋼中硫、磷含量最高。

    2.Q235含碳量適中，具有良好的塑性、韌性、焊接性能、冷加工件能，大量生產鋼板、型鋼、鋼筋，用以建造高壓輸電鐵塔、橋梁、廠房屋架等，其中C、D級鋼含硫、磷最低，相當于優(yōu)質碳素鋼，適用于制造對可焊性及韌性要求較高的工程結構機械零部件，如機座、支架、受力不大的拉桿、連桿、軸等。

    二、低合金結構鋼

    1.鋼號：Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690.

    2.特性：具有高強度、高韌性、良好的冷成形和焊接性能、低的冷脆轉變溫度和良好的耐蝕性等綜合力學性能。

    3.應用于鍋爐汽包、壓力容器、壓力管道、橋梁、重軌和輕軌等制造；國家體育場鳥巢（Q460）；某600MW超超臨界電站鍋爐汽包采用Q460.

    三、鑄鋼和鑄鐵

    1.鑄鋼應用于軋鋼機機架、吊車所用的齒輪。

    2.鑄鐵應用于普通罩殼和閥殼（灰鑄鐵）；液壓泵殼體（孕育鑄鐵）、凸輪軸（球墨鑄鐵）。

    四、特殊性能低合金高強度鋼

    1.種類：耐候鋼、耐熱鋼、耐海水腐蝕鋼、耐磨鋼、表面處理鋼材、汽車沖壓鋼板、石油及天然氣管線鋼、工程機械用鋼與可焊接高強度鋼、鋼筋鋼、低溫用鋼以及鋼軌鋼等。

    2.應用于橋梁、建筑、塔架（耐候鋼）；加熱爐、鍋爐、燃氣輪機（耐熱鋼）；車輛履帶、挖掘機鏟斗（耐磨鋼）。

    五、鋼材的類型及應用

    1.型鋼

    （1）電站鍋爐鋼架的立柱——寬翼緣H型鋼（HK300b）；

    （2）爐墻剛性梁——工字鋼。

    2.板材

    （1）按其材質有普通碳素鋼板、低合金結構鋼板、不銹鋼板、鍍鋅薄鋼板等。

    （2）電站鍋爐中的汽包：中、低壓鍋爐的汽包材料——專用的鍋爐碳素鋼；高壓鍋爐的汽包材料——低合金鋼制造；

    3.管材

    （1）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。

    （2）鍋爐水冷壁和省煤器——優(yōu)質碳素鋼管或低合金鋼管；

    過熱器和再熱器——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。

    【速記點評】該知識點為掌握性內容，主要區(qū)分碳素結構鋼，低合金結構鋼，鑄鐵，特殊性能低合金高強度鋼的特性及用途，是常見的選擇題考點。

    【經(jīng)典例題】

    1.電站鍋爐爐墻上型鋼制作的剛性梁通常采用（）制成。

    A.工字鋼

    B.T型鋼

    C.角鋼

    D.槽鋼

    【答案】A

    【解析】本題考查的是黑色金屬材料的類型及應用。為確保爐膛內壓力波動時爐墻有一定的強度，在爐墻上設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.低合金結構鋼主要適用于（）等制造。

    A.鍋爐汽包

    B.壓力容器

    C.起重機軌道D.壓力管道E.高強螺栓【答案】ABCD【解析】本題考查的是黑色金屬材料的類型及應用。低合金結構鋼是在普通鋼中加入微量合金元素，而具有較好的綜合力學性能。主要適用于鍋爐汽包、壓力容器、壓力管道、橋梁、重軌和輕軌等制造。

    3.背景資料：某項目的廠房鋼結構選用了低合金結構鋼，在采購時，鋼廠只提供了高強度、高韌性的綜合力學性能。

    【問題】鋼廠提供的低合金結構鋼還應有哪些綜合力學性能？

    【參考答案】低合金結構鋼還應有良好的冷卻成形和焊接性能、低的冷脆轉變溫度和良好的耐蝕性等綜合力學性能。