知識點：黑色金屬材料的類型及應(yīng)用
【考頻指數(shù)】★★★★
【考點精講】
一、碳素結(jié)構(gòu)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(zhì)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(chǎn)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(zhì)碳素鋼，適用于制造對可焊性及韌性要求較高的工程結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)變溫度和良好的耐蝕性等綜合力學性能。
3.應(yīng)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(yīng)用于軋鋼機機架、吊車所用的齒輪。
2.鑄鐵應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(zhì)有普通碳素鋼板、低合金結(jié)構(gòu)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(zhì)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(nèi)容，主要區(qū)分碳素結(jié)構(gòu)鋼，低合金結(jié)構(gòu)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(yīng)用。為確保爐膛內(nèi)壓力波動時爐墻有一定的強度，在爐墻上設(shè)有足夠強度的剛性梁。一般每隔3m左右裝設(shè)一層，其大部分采用強度足夠的工字鋼制成。
2.低合金結(jié)構(gòu)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(yīng)用。低合金結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)選用了低合金結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)鋼還應(yīng)有哪些綜合力學性能？
【參考答案】低合金結(jié)構(gòu)鋼還應(yīng)有良好的冷卻成形和焊接性能、低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度和良好的耐蝕性等綜合力學性能。
