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导读前瞻
2025年一级建造师
机电工程管理与实务
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信
微
主讲老师：王峰 系
联
题
押
准
精
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回望2024 第1章 机电工程常用材料与设备
1.1 机电工程常用材料
1
7 8 含碳量>2.11%
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8 4 0.0218%~2.11%
信
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微
系
联 ≤0.20%
一
唯
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视频01—02集 联系地址：石家庄市长安区睿和中心19A08
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第1章 机电工程常用材料与设备 第1章 机电工程常用材料与设备
1.1.1 金属材料的分类及应用 (1)根据铸铁中断口形式不同的分类
1.黑色金属材料的分类及应用
① 白口铸铁。其断口呈银白色；白口铸铁的质地很硬，不容易切削，不易进行
黑色金属主要包括：纯铁、铸铁、碳素钢和合金钢等。广义的黑色金属还包
机 械加工，主要用作炼钢原料和生产可锻铸铁的毛坯。
括：铬、锰及其他合金。
1 ) 铸铁 ② 灰口铸铁。其断口呈暗灰色；是应用最广的铸铁。
8
7
1
9
铸铁的含碳量大于2.11%(钢的含碳量小于2.11%)。铸铁还含有较多的Si 、Mn 8 4 ③ 麻口铸铁。断口呈黑白相间的麻点；因具有较大硬脆性，故工业上应用很少。
3
信
和 其他一些杂质元素。铸铁强度、塑性和韧性较低，但具有优良的铸造性能、很 微
系
联
高的减摩和耐磨性、良好的消振性、切削加工性和缺口敏感性低等优点。铸铁广
题
押
泛应用于机械制 造、冶金、石油化工、电力、建筑机电等行业。加入一定准量的合
精
金元素，形成合金铸铁；常用的合金铸铁有：耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸 铁等。
5 6
第1章 机电工程常用材料与设备 练一练
(2)根据铸铁中石墨形态不同的分类 （蠕）入会可断球
8
根据铸铁中断口形式不同铸铁分1 7为（ ）。
9
① 普通灰铸铁。铸铁中石墨呈片状存在。 8 4
A.灰口铸铁 信
3
微
② 可锻铸铁。铸铁中石墨呈团絮状存在；有较高的强度、塑性和冲击韧度。
系
B.合金 铸铁 联
用于 制造弹簧支架、低压阀门、低压阀、管接头等受冲击和振动的零件。
唯
一
C.可锻铸铁
③ 球墨铸铁。铸铁中石墨呈球状存在；这类铸铁不仅机械性能比灰口铸铁和
D.麻口铸铁
可锻铸铁高，生产工艺比可锻铸铁简单，而且还可以通过热处理进一步提高其
机械性能。 E.白口铸铁
④ 蠕墨铸铁。铸造前加蠕化剂(镁或稀土)后凝固而制得；在汽车发动机、排气
管、柴油机缸盖、制动零件等方面的应用取得了良好的效果。 荣胜教育答案：ADE
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1.1 机电工程常用材料 1.1 机电工程常用材料
3)合金钢
2)碳素钢
合金钢是在碳素钢的基础上添加一种或多种合金元素而得到的多元合金。
碳素钢(碳钢),是碳的质量分数为0.0218%～2.11%的铁碳合金。碳素钢通常轧
(1)机械结构合金钢。在优质碳素钢中适当加入一种或数种合金元素，提高钢的强
制成一般工程构件、机械零件和工具等。工程用铸造碳钢用于各种铸钢件。
度、韧性和淬透性；通常要经过热处理后使用。主要包括合金结构钢和合金弹簧
(1)碳素结构钢。含碳量一般为0.05%～0.70%。可分为普通碳素结构钢和优质 钢两 大类，是适用于制造机器和机械零件的合金钢。
(2)高速钢(锋钢)。以钨、钼、铬、钒、钴为主要合金元素的高碳高合金莱氏体钢，
碳 素结构钢两类。优质碳素结构钢与普通碳素结构钢相比，硫、磷及其他非金 8
7
1 通常用作高速切削工具。主要用来制造中、高速切削刀具，如车刀、铣刀、麻花
9
属夹杂物的含量较低。主要用于铁道、桥梁、各类建筑工程，制造承受静载荷 8 4
信 3 钻等。
微
的各种金属构件及不重要、不需要热处理的机械零件和一般焊接件。 系 (3)结构合金钢。包括可焊接高强度合金结构钢、合金钢筋钢、压力容器用合金钢、
联
(2)碳素工具钢。用于制作刃具、模具和量具的碳素钢。易切削结构钢在钢中加题 高锰耐磨钢等，用于制作工程和建筑结构件。
押
准 (4)轴承钢。主要有高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、中碳轴承钢等。用
入一些使钢变脆的元素，使钢切削时切削易脆断成碎屑，从而有利于提高精切削
于制造滚动轴承滚珠、滚柱和轴承套圈，也可用于制作精密量具、冲模、量具等。
速度和延 长刀具寿命；用于制造螺栓、螺母、销钉、轴、管接头等。
1.1 机电工程常用材料 第1章 机电工程常用材料与设备
1.1 机电工程常用材料
(5)耐热钢。在高温下具有较高的强度和良好化学稳定性的合金钢。耐热钢常用
1
7 8 含碳量>2.11%
9
于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉等高温下工作的零部件。这些部件除
信
3 8 4 0.0218%~2.11%
微
要求高温 强度和抗高温氧化腐蚀外，还要求有足够的韧性、良好的可加工性和 系
联 ≤0.20%
一
唯
焊接性等。
(6)不锈耐酸钢。分为不锈钢和耐酸钢两种。在空气中能抵抗腐蚀的称为不锈钢；
在各种侵蚀性强烈的介质中能抵抗腐蚀作用的钢称为耐酸钢。
(7)特殊物理性能钢。具有特殊磁性、电性、弹性、膨胀性等物理特性的钢，包
括软磁钢、永磁钢、无磁钢以及特殊弹性钢、特殊膨胀钢、高电阻钢等。
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1.1 机电工程常用材料 第1章 机电工程常用材料与设备
1.1 机电工程常用材料
4)低合金钢 含碳量>2.11%
0.0218%~2.11%
(1)低合金高强度结构钢。是在含碳量≤0.20%的碳素结构钢的基础上，加入少
量的合金元素(含量<5%),韧性高于碳素结构钢，具有良好的焊接性能、良好的 ≤0.20%
加 工性能和耐腐蚀性能。低合金钢多轧制成板材、型材、无缝钢管等。
8
7
1
9
(2)低合金耐热钢。含有一种或几种合金元素， 一般钢中所含合金元素的总量不 4
8
3
信
微
超过5%,含碳量不超过0.20%。 系
联
题
押
准
精
1.1 机电工程常用材料 1.1 机电工程常用材料
2.有色金属材料的分类及应用 3)铜及铜合金 8
1
7
9
1)有色金属及有色合金 (1)铜(纯铜)。外观呈现玫瑰
信
红3 8
4
色，是有光泽、有延展性的金属，表面氧化时
微
(1)有色金属。是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。有色金属可分为轻金属、重 金属、 呈现 紫红色，所以也称系为紫铜，其密度为8.89g/cm³(20℃), 熔点为1083℃,
联
一
贵金属及稀有金属。 唯
具有良好的 导电 性、导热性等，可以进行各种冷、热加工。
① 轻金属密度小于4500kg/m³, 如铝、镁、钾、钠、钙等。
铜包括高纯铜、韧铜、脱氧铜、无氧铜等。
②重金属密度大于4500kg/m³, 如铜、镍、铅、锌、锡、锑、汞等。
③ 贵金属价格比较昂贵，地壳中含量低，提纯困难，化学性质稳定，如金、银、 铂等。
④ 稀有金属在地壳中含量较少。包括：稀有轻金属锂、铯等；稀有难熔金属钛、 钼、
钨等；稀有分散金属镓、铟、锗等；稀土金属铳、钇、镧等；放射性金属镭、铀、钍等。
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1.1 机电工程常用材料 1.1 机电工程常用材料
(2)铜合金。
③ 青铜。是以锡为主要添加元素的铜合金。除黄铜、白铜以外的铜合金均称为青铜，
① 黄铜。是由铜和锌所组成的合金。
在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名称，如锡青铜、铅青铜、铝青铜、铍青铜等。
由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强，可用于热交换器和冷凝器、低温
管路等。还可制造板材、条材、棒材、管材等。 锡青铜的铸造性能、减摩性能、机械性能好，适用于制造轴承、蜗轮、齿轮等；
② 白铜。是添加镍为主要元素的铜合金。
8
1 7 铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料；
工业用铜分为结构白铜和电工白铜两大类。 4 9
8
3
信
结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好，色泽美 观；广泛用于制造精密机械、 微 铝青铜强度高，耐磨性和耐蚀性好，适用于铸造高载荷的齿轮、轴套等；
系
化工机械等。 联
题 铍青铜的弹性极限高，导电性好，适用于制造精密弹簧和电接触元件，铍青铜还用来
押
电工白铜有良好的热电性能，是制造精密电 工仪器、变阻器、精密电阻、准应变
精
制造煤矿、油库等使用的无火花工具。 驴仔调皮削铅笔，我喜欢
片、热电偶等用的材料。
练一练 第1章 机电工程常用材料与设备
1.1 机电工程常用材料
1
7 8 含碳量>2.11%
适于制造精密弹簧和电接触元件的是（ ）青铜？ 8 4 9 0.0218%~2.11%
信
3
微
系
（ ）青铜用于现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料？ 一
联 ≤0.20%
唯
铝青铜强度高，耐磨性和耐蚀性好，用于（ ）？
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1.1 机电工程常用材料 1.1 机电工程常用材料
3.常用金属复合材料的分类及应用
2)金属层状复合材料的分类及应用
金属复合材料是由两种及以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法组成的新材料。
(1)金属层状复合材料由几层不同性能的材料通过热轧、焊接工艺复合而成，与
1)金属基复合材料的分类及应用
单组元合金相比，综合性能优越，适合一些特殊工作环境。包括钛钢、铝钢、
(1)金属基复合材料。按用途可分为结构复合材料与功能复合材料；
按增强材料形 态可分为纤维增强、颗粒增强和晶须增强金属基复合材料； 8 铜钢、钛不锈钢、镍不锈钢等复合材料。
7
1
9
按金属基体可分为铝基、钛基、镍基、镁基、耐热金属基等复合材料，用于航天、航 8 4 (2)金属层状复合材料可根据需要，制造不同材质的复合材料，具有耐腐蚀、耐
3
信
微
空、电子、汽车等工业中；
系 高温、耐磨损、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽，且制造成本低等特点。
联
按增强材料可分为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤维、金属丝等。 题
押 用于石油化工、航天、食品、医药、电力、机械等行业，如制造压力容器、储
准
(2)金属基复合材料具有高比强度、高比模量、尺寸稳定性、耐热性等主要精性能 特点。
罐、航天和航空零 部件等。
用于制造各种航天、航空、汽车、电子等高性能结构件。
第1章 机电工程常用材料与设备 1.1 机电工程常用材料
1.1 机电工程常用材料
含碳量>2.11%
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0.0218%~2.11% 8 4
信
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≤0.20% 联
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1.1 机电工程常用材料 1.1 机电工程常用材料
2.高分子材料的分类及应用
(2)热固性塑料是以热固性树脂为主体成分，加工固化成型后具有网状体型的结
1)塑料
构，受热后不再软化，强热下发生分解破坏，不可以反复成型。优点是耐热性
(1)热塑性塑料是以热塑性树脂为主体成分，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙
高，受压不宜变形等，缺点是机械性能不好，但可加入填料来提高强度。这类
烯等。优点是加工成型简便，具有较好的机械性能，缺点是耐热性和刚性比较差。
塑料如酚醛塑料、 环氧塑料等。
例如：软管等采用低密度聚乙烯制作； 8
1 7 例如：环氧塑料可用来制作精密量具、电子仪表装置，配制电器绝缘漆等。
9
煤气管采用中、高密度聚乙烯制作； 8 4
3
信
微
水管采用聚氯乙烯制作；
系
联
热水管常用耐热性高的氯化聚氯乙烯或聚丁烯制作； 题
押
准
泡沫塑料热导 率极低，相对密度小，特别适于用作屋顶和外墙隔热保温材精料，在冷
库中用得更多。
1.1 机电工程常用材料 1.1 机电工程常用材料
3.非金属板材和管材的分类及应用
8
（2）有机及复合管材 1 7
9
8
4
管路类型 用途 信 3
微
聚乙烯管（PE管） 无毒，可用于输送生活用水。 系
其刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯，但其耐低温性差、 一
联
聚丙烯管（PP管） 唯
易老化，常用于流体输送。
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
硬聚氯乙烯管
足工艺要求的条件下，此种管材也可用于化工、纺织等工业废气排污排
（PVC-U管）
毒塔、气体液体输送等。
铝合金层增加耐压和抗拉强度，使管道容易弯曲而不反弹。
外塑料层可保护管道不受外界腐蚀。
铝塑复合管
内塑料层采用中密度聚乙烯时可作饮水管，无毒、无味、无污染，符合
（PAP管）
国家饮用水标准；
内塑料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压，适用于供暖及高压用管。
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1.1 机电工程常用材料 1.1 机电工程常用材料
1）电力电缆
2.电缆的分类及应用
（2）阻燃电缆
电缆按用途分有电力电缆、通信电缆、控制电缆和信号电缆等； 阻燃电缆是指残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。根据电缆阻燃材料
的不同，阻燃电缆分为含卤阻燃电缆及无卤低烟阻燃电缆。
按线芯材质分有铜芯和铝芯电缆；
无卤低烟阻燃电缆是指由 不含卤素(F 、Cl 、Br 、I 、At), 不含铅、镉、铬、
8
按绝缘材料分有纸绝缘电缆、橡胶绝缘电缆、塑料绝缘电缆等； 1 7 汞等物质的胶料制成，燃烧时产 生的烟尘较少，且不会发出有毒烟雾，燃烧时
9
4
8
信 3 的腐蚀性较低，因此对环境产生的危害很小。
电缆还分为阻燃电缆和耐火电缆。
微
系 阻燃电缆分为A 、B 、C三个类别，A 类最高。无卤低烟的聚烯烃材料主要采用
联
电缆的结构主要有三个部分，即线芯、绝缘层和保护层， 保护层又分为 题
氢 氧化物作为阻燃剂，氢氧化物又称为碱，其特性是容易吸收空气中的水分(潮
押
准
精 解)。潮解的结果是绝缘层的体积电阻系数大幅下降，由原来的17MQ/km 可降
内保护层和外保护层。
至0.1MQ/km。
1.1 机电工程常用材料 1.1 机电工程常用材料
(3)耐火电缆 (4)氧化镁电缆
1
7 8
9
8
4
耐火电缆是指在火焰燃烧情况下能够保持一定时间安全运行的电缆。分为A、B 氧化镁电缆是由铜芯、铜护信套3、氧化镁绝缘材料加工而成的。氧化镁电缆的材料
微
两种类别， 是无 机 物，铜和氧化联镁
系
的熔点分别为1038℃和2800℃,防火性能特佳，还具有耐
一
唯
A类是在火焰温度950〜1000℃时，能持续供电时间90min； 高温 (电缆允 许长 期工作温度达250℃)、防爆、载流量大、防水性能好、机械强
B类是在火焰温度750〜800℃时，能持续供电时间90min。 度高、寿命长、接地性能良好等优点。但价格贵、工艺复杂、施工难度大。在油
灌区、重要木结构公共建筑、高温场所等耐火要求高的场合，可采用氧化镁电缆。
耐火电缆不能当作耐高温电缆。
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1.1 机电工程常用材料 1.1 机电工程常用材料
3.母线槽的分类及应用
(3)高强度母线槽
1)母线槽的分类
高强度母线槽外壳做成瓦沟形式，使母线槽机械强度增加，解决了大跨度安装
(1)空气型母线槽
无 法支撑吊装的问题。母线线间有一定的空隙，使导线的温升下降，提高了过
母线之间接头用铜片软接过渡，接头之间体积过大，占用了一定空间，应用较少。
载能力，减少了磁振荡噪声，但它产生的杂散电流及感抗要比紧密式母线槽大
因存在烟囱效应，空气型母线槽不能用于垂直安装。
8 得多，相对紧密式母线槽，其防潮和散热功能有明显的提高。
(2)紧密型母线槽 1 7
9
4 (4)耐火型母线槽
8
紧密型母线槽具有体积小、结构紧凑、运行可靠、传输电流大、便于分接馈电、 维 信 3
微 耐火型母线槽外壳防火材料的耐高温应不低于1100℃；隔热层绝缘材料的耐高
护方便等优点，可用于树干式供电系统，在高层建筑中得到广泛应用。 系
联 温应不低于300℃；耐火时间有60min 、90min 、120min 、180min, 满负
母线的相间气隙小，母线通过大电流时，产生较大的电动力，使磁振荡频率形成题叠
押
准 荷运行可达8h以上。耐火型母线槽除应通过CCC 认证外，还应有国家认可的检
加状态，可能产 生较大的噪声。紧密型母线槽防潮性能较差，在施工时容精易受潮，
测机构出具的型式检验报告。
造成相间绝缘电阻下降。
1.1 机电工程常用材料 1.1 机电工程常用材料
（1）紧密型母线槽/高强度母线槽
线槽类型 优点 缺点 2)母线槽应用 1 7 8
9
具有体积小、结构紧凑、运行可靠、传
①
紧密
（
型
防
母
潮
线
散
槽
热
防
差
潮
、
性
绝缘
能较
电
差
阻下
，造
降
成
）
相间绝缘 高 层建筑的垂直输配电应选信用
3 8
紧
4
密型母线槽，其导体应选用长期工作温度不低于
微
紧密型
输电流大、便于分接馈电、维护方便等 电阻下降。 系
优点，可用于树干式供电系统，在高层 ②（电动力大、噪声大） 130℃的 阻燃材料包覆 联 。楼层之间应设阻火隔断。应急电源应选用耐火型母线槽。
母线槽 一
建筑中得到广泛应用。 母线的相间气隙小，母线通过大电流时，产 唯
生较大的电动力，使磁振荡频率形成叠加状
态，可能产生较大的噪声。
一般室内正常 环境可选用防护等级为IP40 的母线槽，消防喷淋区域应选用防护
①机械强度增加，可用大跨度
等级为IP54或 IP66的母线槽。
②（防潮、散热好）
相对紧密式母线槽而言,其防潮和散热功
（杂散电流、感抗大）
高强度 能有明显的提高; 母线槽不能直接和有显著摇动和冲击振动的设备连接，应采用软接头加以 连接。
它产生的杂散电流及感抗要比紧密式母线槽
母线槽 ③（温升下降，提高过载，减少噪声）
大得多
由于线间有一定的空隙，使导线的温升
下降，这样就提高了过载能力，并减少
了磁振荡噪声。
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1.1 机电工程常用材料
4.绝缘材料的分类及应用
3)绝缘气体
常用的气体绝缘材料有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫(SF ) 等。在电气设
6
备 中除可作为绝缘材料外，还具有灭弧、冷却和保护等作用。SF 是一种无
6
8
色、无味、不燃不爆、无毒且化学性质稳定的气体。分子中含有电负性很强 1 7
9
4
8
3
的氟原子，具有良好的绝 缘性能和灭弧性能。在均匀电场中，其击穿强度约 信
微
系
为空气的3倍，在0.3～0.4MPa下 ， 其击穿强度等于或优于变压器油。广泛 联
题
押
用于全封闭组合电器、断路器、气体绝缘变压器 等的绝缘。 准
精
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