土建工程讲义：建设工程材料

　　工程材料按化学成分划分为金属材料、非金属材料和复合材料三类。

　　工业上把金属及其合金分为两大部分：黑色金属材料【铁和以铁为基的合金(即钢铁材料)】和有色金属材料【黑色金属以外的所有金属及其合金】。

　　非金属材料包括无机非金属材料和高分子材料。

　　无机非金属材料主要包括：耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀(酸)非金属材料和陶瓷材料等。

　　高分子材料一般分为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。

　　复合材料就是用两种或两种以上不同材料组合的材料。

　　土建工程讲义：常用钢及其合金的性能和特点

　　①普通碳素结构钢

　　普通碳素结构钢的碳、磷、硫及其他残余元素的含量控制较宽，某些性能如低温韧性和时效敏感性较差。

　　②优质碳素结构钢

　　优质碳素结构钢是含碳小于0.8%的碳素钢，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(2014年考题)，多用于较重要的零件，是广泛应用的机械制造用钢。

　　③普通低合金钢

　　普通低合金钢比碳素结构钢具有较高的韧性，同时有良好的焊接性能、冷热压加工性能和耐蚀性，部分钢种还具有较低的脆性转变温度。另外，由于普通低合金钢的生产工艺与碳素结构钢类似，故普通低合金钢的价格与碳素结构钢相近。

　　④优质低合金钢

　　⑤不锈耐酸钢(13、14年真题考点)

　　a.铁素体型不锈钢。铬是铁素体型不锈钢中的主加元素，通常含铬的质量分数大于或等于13.00%.有良好的耐蚀性，故其在硝酸和氮肥工业中广泛使用。其缺点是钢的缺口敏感性和脆性转变温度较高。

　　b.马氏体型不锈钢。此钢具有较高的强度、硬度和耐磨性。但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、镍、钛、铌、钼、氮和锰等。

　　此钢具有较高的韧性、良好的耐蚀性、高温强度和较好的抗氧化性，以及良好的压力加工和焊接性能。但屈服强度低，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。这类钢的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强度，耐蚀性优于铁素体型不锈钢。

　　⑥铸钢

　　土建工程讲义：不锈耐酸钢

　　a.铁素体型不锈钢。铬是铁素体型不锈钢中的主加元素，通常含铬的质量分数大于或等于13.00%.有良好的耐蚀性，故其在硝酸和氮肥工业中广泛使用。其缺点是钢的缺口敏感性和脆性转变温度较高。

　　b.马氏体型不锈钢。此钢具有较高的强度、硬度和耐磨性。但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、镍、钛、铌、钼、氮和锰等。

　　此钢具有较高的韧性、良好的耐蚀性、高温强度和较好的抗氧化性，以及良好的压力加工和焊接性能。但屈服强度低，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。这类钢的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强度，耐蚀性优于铁素体型不锈钢。

　　土建工程讲义：铸铁的分类和用途

　　铸铁是含碳量大于2%的铁碳合金，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。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

　　铸铁与钢相比，其成分特点是碳、硅含量高，杂质含量也较高。但杂质在钢和铸铁中的作用完全不同，如磷在耐磨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。

　　2)铸铁牌号的表示方法。

　　牌号中有两组数字时，第一组数字表示抗拉强度值，第二组数字表示伸长率值(如球墨铸铁QT400—18)。

　　3)工程中常用铸铁的性能和特点

　　①灰铸铁。

　　②球墨铸铁。其综合机械性能接近于钢，扭转疲劳强度甚至超过45钢。在实际工程中，常用球墨铸铁来代替钢制造某些重要零件。

　　③蠕墨铸铁。

　　④可锻铸铁。可锻铸铁具有较高的强度、塑性和冲击韧性，可以部分代替碳钢。

　　⑤耐磨铸铁。⑥耐热铸铁。⑦耐蚀铸铁。

　　土建工程讲义：常用铸铁的性能和特点

　　①灰铸铁。

　　②球墨铸铁。其综合机械性能接近于钢，扭转疲劳强度甚至超过45钢。在实际工程中，常用球墨铸铁来代替钢制造某些重要零件。

　　③蠕墨铸铁。

　　④可锻铸铁。可锻铸铁具有较高的强度、塑性和冲击韧性，可以部分代替碳钢。

　　⑤耐磨铸铁。

　　⑥耐热铸铁。

　　⑦耐蚀铸铁。