填料密封材料分类及性能
填料密封广泛应用于离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封，活塞泵、往复压缩机、制冷机的往复运动密封，以及各种阀门阀杆的旋转密封。按所用填料的弹性，填料密封可以分为软填料密封和硬填料密封两大类。软填料密封所用的填料主要有绞合填料、编结填料、塑性填料、金属填料以及各种截面形状的成型填料。
一、绞合填料与编结填料
1．麻填料
麻的纤维粗，摩擦阻力大，但在水中纤维的强度增加，柔性更好，对轴的磨损较石棉轻，因而可用于一般淡水、工业水及海水的密封。麻填料不耐化学品，耐热性也较差。
2．棉填料
棉纤维比麻纤维软，但是与麻相反，它在水中会变得较硬，而且会膨胀。因此摩擦阻力较大。棉填料不耐化学品，但对氨水和氢氧化钠碱溶液的适应性都不亚于石棉。棉填料可用于食品、果汁、浆液等洁净物质的密封。
3．油浸石棉填料
由于石棉具有柔性好，耐热性优异，强度大，耐酸碱和多种化学品以及抗磨损等一系列优点，很适合作密封填料。它的唯一缺点是干结后有渗透泄漏。但因其纤维很细，比面积（单位质量
的纤维表面积）大，浸渍油脂和其它润滑剂后能防止渗透泄漏，并能保持良好的润滑性，所以仍是一种价廉物美的密封填料。其耐热度一般在500℃左右。
4．聚四氟乙烯浸渍石棉填料
经四氟乙烯浸渍的石棉填料能耐酸耐碱及多种化学品，使用温度范围在-200~+260℃之间，摩擦系数小，且不会因pv值（压力与线速度的乘积）过高而使润滑剂流出，因而有稳定的密封性能和较长的使用寿命，广泛用于化工部门的搅拌机、反应槽等转轴的密封和活塞泵、压缩机往复活塞杆式的密封。但需要比其他填料更大的压紧力。
5．聚四氟乙烯纤维填料
聚四氟乙烯纤维填料编结填料是一种新填料，它除具备密封所必需的良好特性性，还能与特种润滑剂相配合，避免渗透泄漏。它几乎能耐一切化学品。其缺点是导热率低，热膨胀大，当圆周速度超过3.5m/s，密封部位温度超过200℃时，会出现粘轴现象，使用时应注意。
二、塑性填料
塑性填料是经模具制成型的填料，根据轴径大小制成环状，有绵状和积层两种型式。
1．绵状填料
绵状填料是把纤维与石墨（或云母）、金属粉（或鳞片）、油脂和弹性粘接剂相混合，填入填料腔后经压盖压紧来使用。它没
有固定尺寸，如填装不好往往影响密封性能。
2．积层填料
积层填料是在石棉或帆布的表面上涂敷橡胶，然后一层层地叠合，或者一层层地卷绕，再加热加压成型（见图1.2.4）。经硫化后并在热油中浸渍过的积层填料可用于120O C以下的低压蒸汽，水和氨液等介质，主要用作往复泵和阀杆的密封。当涂敷硬橡胶时，还可用于水压机的柱塞杆密封。但由于所含的润滑剂不足，使用需另加润滑剂。
图1.2.4 积层填料
三、金属填料
金属填料有半金属填料和全金属填料两种。图1.2.5所示为各种金属填料，图1.2.5a为金属带缠绕填料，它以石棉绳为芯，外层用铝、铅或锡箔带呈螺旋线多层缠绕而成。箔的表面涂润滑剂，截面压成放形。这种填料的特点是导热性好、耐磨损、摩擦性能稳定、摩擦系数小，机械强度大，耐压和耐压力波动。因填料是由一根金属带缠绕成的，不存在渗漏问题。缺点是需要较大的压缩力，并要求轴上的密封表面有足够的硬度（400HB以上），而且填料与轴难以密合，容易发生界面泄漏。因此常与其他纤维填料组合使用。这种填料使用于高速、高温、高压的场合。
图1.2.5b所示为中心夹有V形铅带，外包石棉橡胶积层的金属填料，为了润滑，涂有石墨。使用时铅带与密封面接触，可以避免密封面被磨损。这种填料可以用作抽送300℃以下的蒸汽、空气、氨等往复机械的轴封。
图1.2.5c所示的填料与图1.2.5b类似。只是内层为铅箔铜箔包卷石棉线，用途也大致相同。
图 1.2.5d是将金属箔卷成束，再把几束编在一起压制成填料。箔的表面涂润滑剂，其特点和使用范围与图1.2.5a相同。
此外还有石棉丝与铜丝、不锈钢丝以及其它耐热合金丝混合编结而成的半金属填料，以穿心编结较多，常用于500~600℃的过热蒸汽阀门。这类填料品种较多。
图1.2.5 金属填料
四、碳纤维填料
碳纤维填料是一种新型填料，具有优异的自润滑性能，耐高、低温和耐化学品性能，其弹性和柔软性也极为良好。缺点是有渗透泄漏，当浸渍聚四氟乙烯或其他粘接剂之后可以防止渗透泄漏。
五、柔性石墨
柔性石墨又称膨胀石墨，是纯石墨制品的一个分支，材料本
身没有掺入任何粘着剂或粘结物。它是将天然石墨中的杂质除去
通过氯化处理，使石墨层间膨胀从而得到柔性石墨的母材—膨胀石墨粒子。其膨胀后的体积可达原石墨体积的80~200倍。然后加压成型为方截面的填料，可以制成柔性石墨带，也可以模压成填料圈。其特点是：（1）耐高、低温，在氧化介质中使用温度为-200~+450℃，非氧化介质中使用温度为-200~+1600℃；（2）耐腐蚀；（3）具有自润滑性；（4）柔性回弹性良好；（5）致密性好；（6）耐辐射性好；（7）导热率高。
陶瓷材料的力学性能 陶瓷材料 陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料之间的主要区别在于化学键不同。 金属：金属键高分子：共价键（主价键）范德瓦尔键（次价键） 陶瓷：离子键和共价键。普通陶瓷，天然粘土为原料，混料成形，烧结而成。 工程陶瓷：高纯、超细的人工合成材料，精确控制化学组成。 工程陶瓷的性能：耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。 硬度高，弹性模量高，塑性韧性差，强度可靠性差。 常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。 一、陶瓷材料的结构和显微组织 1、结构特点 陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物；以离子键和共价键为主要结合键。 可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。 如“六方氮化硼为松散的绝缘材料；立方结构是超硬材料” 2、显微组织 晶体相，玻璃相，气相 晶界、夹杂 （种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。 （可通过热处理改善材料的力学性能） 陶瓷的分类 玻璃 — 工业玻璃 (光学，电工，仪表，实验室用)；建筑玻璃；日用玻璃 陶瓷 —普通陶瓷日用，建筑卫生，电器（绝缘） ，化工，多孔 ……特种陶瓷 -电容器，压电，磁性，电光，高温 …… 金属陶瓷 -- 结构陶瓷，工具（硬质合金） ，耐热，电工 …… 玻璃陶瓷 — 耐热耐蚀微晶玻璃，光子玻璃陶瓷，无线电透明微晶玻璃，熔渣玻璃陶瓷 … 2. 陶瓷的生产 (1)原料制备（拣选，破碎，磨细，混合）普通陶瓷（粘土，石英，长石等天然材料）特种
陶瓷（人工的化学或化工原料 --- 各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物） (2) 坯料的成形 （可塑成形，注浆成形，压制成形） (3)烧成或烧结 3. 陶瓷的性能 (1)硬度 是各类材料中最高的。 （高聚物<20HV，淬火钢500-800HV，陶瓷1000-5000HV） (2)刚度是各类材料中最高的（塑料1380MN/m2，钢MN/m2) (3)强度理论强度很高（E/10--E/5）；由于晶界的存在，实际强度比理论值低的多。 2 （E/1000--E/100）。耐压（抗压强度高），抗弯（抗弯强度高），不耐拉（抗拉强度很低比抗压强度低一个数量级）较高的高温强度。 (4)塑性：在室温几乎没有塑性。 (5) 韧性差，脆性大。是陶瓷的最大缺点。 (6) 热膨胀性低。导热性差，多为较好的绝热材料（λ=10-2～10-5w/m﹒K） (7)热稳定性 — 抗热振性（在不同温度范围波动时的寿命）急冷到水中不破裂所能承受的最高温度。陶瓷的抗热振性很低（比金属低的多，日用陶瓷 220 ℃） (8)化学稳定性 ：耐高温，耐火，不可燃烧，抗蚀（抗液体金属、酸、碱、盐） (9) 导电性 — 大多数是良好的绝缘体，同时也有不少半导体（ NiO ， Fe3O4 等） (10) 其它： 不可燃烧，高耐热，不老化，温度急变抗力低。 普通陶瓷
金属材料的分类及性能 一、金属材料定义：是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料。 二、金属材料分类： ①黑色金属：纯铁、铸铁、钢铁、铬、锰。 ②有色金属：有色轻金属、有色重金属、半金属、贵金属、稀有金属 三、金属材料性能： ①工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能等 ②使用性能：机械性能、物理性能、化学性能等 1. 工艺性能 金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能，主要有以下五个方面：（1）铸造性能：反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度，表现为熔化状态时的流动性、吸气性、氧化性、熔点，铸件显微组织的均匀性、致密性，以及冷缩率等。铸造性能通常指流动性，收缩性，铸造应力，偏析，吸气倾向和裂纹敏感性。 （2）锻造性能：反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度，例如将材料加热到一定温度时其塑性的高低（表现为塑性变形抗力的大小），允许热压力加工的温度范围大小，热胀冷缩特性以及与显微组织、机械性能有关的临界变形的界限、热变形时金属的流动性、导热性能等。可锻性：塑性和变形抗力 （3）焊接性能：反映金属材料在局部快速加热，使结合部位迅速熔化或半熔化（需加压），从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度，表现为熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑性以及与接缝部位和附近用材显微组织的相关性、对机械性能的影响等。 （4）切削加工性能：反映用切削工具（例如车削、铣削、刨削、磨削等）对金属材料进行切削加工的难易程度。 （5）热处理性能：热处理是机械制造中的重要过程之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的，所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节。 2. 机械性能：
第四部分路基填料分类和分组 一、为什么要进行土的工程分类 土在工程建设中的作用：建筑物地基，构筑物填料。前者是保持天然结构状态的土，后者是经由人工扰动或配制的土。 对不同工程用途的土，选取影响显著的指标，按其差异划分成类或组，给予合适的定名，可从土类和土名中初步了解其主要的工程特性。 当用作地基土时，可结合其它指标确定地基土的承载力，初步估计建筑物的沉降； 当用于路基填料时，可初步评估填料的压实强度、透水性和稳定性，合理地选择施工方案。 二、由于历史和专业的原因，我国铁路系统长期存在两种“土的工程分类”，即： ——铁路路基设计规范中的“填料分类” ——铁路工程地质技术规范中的“岩土分类” 两种分类方法服务于不同的工程目的，针对的是两种不同状态的土。 1、“铁路工程岩土分类”的服务对象主要是自然界中保持天然结构状态的地基土，它的土性决定于土的地质成因、矿物成分、粒径组成和水的含量，将它们按一定的规律划分成类或组，其主要目的是确定地基土的承载力，初步估算构筑物的沉降，如： ①用孔隙比和含水量等指标确定地基承载力； ②用含水量确定淤泥质土地基承载力； ③进行相关原位试验确定地基承载力。 2、“铁路路基工程填料分类”是针对天然结构已被破坏的扰动土，将其按
粒径组成、按细粒含量和级配情况等划分成类和组，用以估算填料压实后的强度、可压实性和渗透性、冻胀性等。 三、填料分组 “填料分类”定名后，即可根据填料的工程性质和适用性进行“填料分组”。 以填料的剪切强度、可压实性、压缩性、对气候环境的敏感性等为依据，将填料分为A、B、C、D、E共五组。 A组——优质填料：级配良好的碎石、含土碎石，级配良好的粗圆砾、粗角砾、细圆砾、细角砾，级配良好的含土粗圆砾、含土粗角砾、含土细圆砾、含土细角砾，级配良好的砾砂、粗砂、中砂、，含土砾砂、含土粗砂、含土中砂、含土细砂。 B组——良好填料：级配不好的碎石、含土碎石，细粒含量15%~30%的土质碎石，级配不好的粗圆砾、粗角砾、细圆砾、细角砾，级配不好的含土粗圆砾、含土粗角砾、含土细圆砾、含土细角砾，细粒含量15%~30%的土质粗圆砾、土质粗角砾、土质细圆砾、土质细角砾，级配良好的细砂，级配不好的砾砂、粗砂、中砂，细粒含量大于15%的含土砾砂、含土粗砂、含土中砂。 C组——一般填料：细粒含量大于30%的土质碎石，级配不好的细砂，含土细砂，粉砂，低液限粉土、粉质粘土、粘土。 D组——不宜使用的差质填料：高液限粉土、粉质粘土、粘土 E组——严禁使用的劣质填料：如有机土。 四、不同类型填料的工程性质 1、坚硬的石块，如花岗岩、石灰岩、石英岩等岩石块体，具较最高的抗压强度和抗剪强度，作为填料，浸水后强度不变，耐风化、抗冻、抗磨，为最佳的路堤填料。适用于各种气候条件下的路堤，最适宜浸水路堤。在施工时，
1.2 常用金属材料 金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。 金属材料大致可分为黑色金属两大类。黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。 1.2.1 钢 钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。 碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。 为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。 （一）碳钢 1．碳钢的分类 碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。 （1）按钢的含碳量多少分类分为三类： 低碳钢，含碳量0.25%； 中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%； 高碳钢，含碳量0.60%。 （2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类： 普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%； 优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%； 高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。 （3）按钢的用途分类分为两类： 碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件； 碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。 2．碳钢牌号的表示方法 （1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A级沸腾碳素结构钢。 （2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。08钢，表示平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。 （3）碳素工具钢碳素工具钢的牌号是用碳字汉语拼音字头T和数字表示。其数字表示钢的平均含碳量的千分之几。若为高级优质，则在数字后面加“A”。例如，T12钢，表示平均含碳量为1.2%的碳素工具钢。T8钢，表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。T12A，表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。 3．碳钢的用途举例 Q195、Q215，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。 Q235、Q255，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。 Q275，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。 Q345，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。
第一章材料的性能 第一节材料的机械性能 一、强度、塑性及其测定 1、强度是指在静载荷作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。材料的强度越大，材料所能承受的外力就越大。常见的强度指标有屈服强度和抗拉强度，它们是重要的力学性能指标，是设计，选材和评定材料的重要性能指标之一。 2、塑性是指材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。塑性指标用伸长率δ和断面收缩率ф表示。 二、硬度及其测定 硬度是衡量材料软硬程度的指标。 目前，生产中测量硬度常用的方法是压入法，并根据压入的程度来测定硬度值。此时硬度可定义为材料抵抗表面局部塑性变形的能力。因此硬度是一个综合的物理量，它与强度指标和塑性指标均有一定的关系。硬度试验简单易行，有可直接在零件上试验而不破坏零件。此外，材料的硬度值又与其他的力学性能及工艺能有密切联系。 三、疲劳 机械零件在交变载荷作用下发生的断裂的现象称为疲劳。疲劳强度是指被测材料抵抗交变载荷的能力。 四、冲击韧性及其测定 材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力被称为冲击韧性。。为评定材料的性能，需在规定条件下进行一次冲击试验。其中应用最普遍的是一次冲击弯曲试验，或称一次摆锤冲击试验。 五、断裂韧性 材料抵抗裂纹失稳扩展断裂的能力称为断裂韧性。它是材料本身的特性。 六、磨损 由于相对摩擦，摩擦表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使接触表面不断发生尺寸变化与重量损失，称为磨损。引起磨损的原因既有力学作用，也有物理、化学作用，因此磨损使一个复杂的过程。 按磨损的机理和条件的不同，通常将磨损分为粘着磨损、磨料磨损、接触疲劳磨损和腐蚀磨损四大基本类型。
第二节材料的物理化学性能 1、物理性能：材料的物理性能主要是密度、熔点、热膨胀性、导电性和导热性。不同用 途的机械零件对物理性能的要求也各不相同。 2、化学性能：材料的化学性能主要是指它们在室温或高温时抵抗各种介质的化学侵蚀能 力。 第三节材料的工艺性能 一、铸造性能：铸造性能主要是指液态金属的流动性和凝固过程中的收缩和偏析的倾向。 二、可锻性能：可锻性是指材料在受外力锻打变形而不破坏自身完整性的能力。 三、焊接性能：焊接性能是指材料是否适宜通常的焊接方法与工艺的性能。 四、切削加工性能：切削加工性能是指材料是否易于切削。 五、热处理性能：人处理是改变材料性能的主要手段。热处理性能是指材料热处理的难易 程度和产生热处理缺陷的倾向。 第二章材料的结构 第一节材料的结合键 各种工程材料是由不同的元素组成。由于物质是由原子、分子或离子结合而成，其结合键的性质和状态存在的区别。 一：化学键 1：共价键 2：离子键 3：金属键 4：范德。瓦尔键 二：工程材料的键性 化学键：组成物质整体的质点(原子、分子、离子)间的相互作用力，成为化学键。 1：共价键：有些同类原子，例如周期表Ⅳa、Ⅴa、Ⅵa族中大多元素或电负性相差不大的原子相互接近时，原子之间不产生电子的转移，此时借共用电子对所产生的力结合，形成共价键，如金刚石、单质硅、SiC等属于共价键。 2：离子键：大部分盐类、碱类和金属氧化物在固态下是不导电的，熔融时可以导电。这类化合物为离子化合物。当两种电负性相差大的原子(如碱金属元素与卤素元素的原子)相互靠
填料分类 细粒土含量在15%~30%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土和细砂、黏砂、砂粉土、砂黏土。 C组-一般填料。包括易风化的软块石（胶结物为泥质），细粒土含量在30%以上的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土和粉砂、粉土、黏粉土。 D组-不易使用的差质填料。包括强风化及全风化的软块石、黏粉土和黏土。 详见《铁路路基施工规范》附录B 填料分类、野外鉴别与室内试验 A B组填料的区别在与细粒土的含量，细粒土小于15%为A组15%~30%之间为B组，大于30%为C 组。 铁路路基填料采用原则 本线路基填料应尽量利用路堑挖方及隧道弃碴之A、B、C组填料用于路基相应的各部位填筑，当选用C组填料中的细粒土、粉砂和软块石时应采取隔水或加强边坡防护等措施。限制使用D组填料中的高液限黏性土，当必须使用时，应进行改良；不得使用D组填料中的风化软块石。严禁采用E组填料。当缺乏合格的移挖作填填料时，应在利用路堑弃方就近改良与远运合格填料进行经济比较的基础上确定。 膨胀土不能直接用于路基填筑，当附近无合格的填料必须用膨胀土时，应采用弱膨胀土进行改良，且改良后填筑高度不宜超过8ｍ。严禁使用中～强膨胀土做路基填料。 浸水路基设计填料采用的渗水土要求：采用不易风化的块石土A组填料、碎石土、砂卵砾石土A组填料，细粒含量小于
5%。粗颗粒的单轴饱和抗压强度Rc＞15MPa，且不易风化，不易软化。 Ⅶ度设防地震烈度区优先采用不易风化的块石土和C组细粒土等抗震稳定性较好的填料，严禁采用粉砂、细砂作填料，当条件限制必须使用时应采取土质改良或加固措施。路堤浸水部位，采用渗水土填料填筑，严禁采用粉砂、细砂、中砂作填料。软土地基上的路堤基底的垫层填料采用碎石或粗砂夹碎石（砾卵石），严禁采用细砂。在可液化地区不宜在路堤附近集中取土，取土坑应远离线路。 1、主要填料的改良措施 D组黏性土填料和弱膨胀土的改良措施：掺5～8％生石灰，具体掺入比可据现场试验确定。用作基床底层时采用场拌法施工，用作基床以下路堤时采用场拌法或集中路拌法施工。改良土指导性施工技术参数：基床底层室内浸水7天无侧限抗压强度不小于700kPa，浸水饱和72小时无崩解，强度衰减率小于30～40％，现场取样强度不小于450kPa。基床以下路堤改良土指导性施工技术参数可适当降低，室内浸水7天无侧限抗压强度不小于500kPa。现场填筑施工前必须进行工艺性试验，确定各工序工艺参数。 第四系更新统网纹状黏土以及灰岩残积层棕红色黏土(膨胀土弃运)，多为D组填料，用作填料时可采用掺入5~8%石灰进行改良；用于基床底层填筑必须采用场拌法施工。 花岗岩全风化物填料，D组细粒土，应按细粒土类别进行化学改良。用于基床底层时应采用场拌法。 对基岩全风化呈土状层，若化验为C组填料，则可直接填筑路堤本体；若为D组填料，则应掺5～8％生石灰改良。对易风化软岩的强风化层和极软岩的强～弱风化层，建议不使用。对易风化软岩的弱～微风化物，必须具备良好的级配并通过工艺性试验方能填筑路堤本体。 硬质岩岩块弃碴以及强风化硬质岩及其因构造和风化影响呈碎块石土状的硬质岩岩块土填料，属A、B组填料，可通过加强施工控制作为
一．金属材料分类 1．黑色金属钢铁 2．有色金属通常指铜、铝、铅、钛
三．金属材料力学性能代号及含义
1．钢板 a.按轧制方法分为：热轧、冷轧 b.按性能及用途可分为： ①碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板及钢带，一般厚度不大于4mm。 ②碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带，厚度不大于4mm。 ③碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带，4-200mm钢板及小于25mm钢带。 ④优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带，厚度不大于4mm。 ⑤优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带，厚度不大于4mm。 ⑥合金结构钢薄钢板，厚度不大于4mm的热轧或冷轧。 ⑦锅炉用钢板 ⑧压力容器用钢板 ⑨不锈钢冷轧或热轧钢板 ⑩耐热钢板 ?花纹钢板 2．型钢 ①热轧扁钢，厚度3-60，宽度10-150。 ②碳素结构钢和低合金热轧圆钢、方钢、六角钢 ③热轧角钢，分为等边及不等边，宽度20-200。 ④热轧槽钢，宽度50-300。 ⑤热轧工字钢，高度100-560。 ⑥热轧T型钢，宽度100-300。 ⑦冷弯空心型钢。 3．钢管 A．直缝电焊钢管（GB/T 13793—1992） a.以热轧或冷轧钢带，经焊接或焊后冷加工方法制造。钢管以不热处理状态交货。 b.规格：直径5.0—121，壁厚0.5—3.5。 c. a.以热轧或冷拔（轧）管加工，有热轧或热处理状态交货。 b.规格：直径6.0—245，壁厚0.25—24。 c.
4．钢丝 材料可有多种材料加工而成， a.普通结构钢丝：Q195、Q215、Q235主要制钉及建筑用。 b.优质碳素结构钢丝：08F、10F、15、20、25、35、40、45、50，冷拉状态交货，可后热处理， c.碳素弹簧钢丝：65、70、75、85，一般淬火—回火状态交货，可后热处理。 d.合金结构钢丝：15Cr、38Cr、40Cr、20CrNi3等等。交货状态有冷拉—L，退火—T，可热处理。 e.不锈钢丝：0Cr18Ni9-R、1Cr18Ni9Ti-Q、0Cr19Ni9-L。后缀RQL表示 软拉（R）—钢丝进行光亮热处理和热处理后酸洗或类似的处理。 轻拉（Q）—钢丝热处理后进行小变形程度的拉拔。 冷拉（L）—钢丝热处理后进行常规拉拔。 f.电阻电热合金丝：Cr15Ni60、Cr20Ni80 、Cr30Ni70、1Cr13Al4，热处理后软态交货。五．钢铁材料的热处理 热处理是为了达到材料的使用目的，发挥材料各种元素的作用，调整材料的强韧性，以及加工工艺的需要。 1．热处理工艺分类： a．淬火—加热至相变到奥氏体组织后快速冷却得到马氏体组织，目的为了提高硬度。 b．回火—低温回火，目的是去除应力；中温回火及高温回火是为了调整材料的强韧性。通常在一定温度下保温一段时间后已一定的速度冷却。 c．退火—降低材料硬度，便于加工及成形，有完全退火和不完全退火之分。加热保温后慢速冷却。 d．正火—提高材料硬度，加热后空冷。 e．调质—达到需要的强韧性或加工工艺的需要。先淬火后回火，是两个工艺的合并。 f．渗碳—提高材料的表面硬度。通常使含碳量在0.3%以下的材料在表面1mm左右深度提高到1%左右。 g．氮化—提高材料的表面硬度，或耐腐蚀性。通常使含碳量在0.4%左右的材料在表面0。2mm 左右深度形成氮化层，表面硬度可达到HRC70以上。 2．按种类有： a.常规热处理—如淬火、回火、退火、正火、调质。 b.化学热处理—如渗碳、氮化、碳氮共渗、硼化、渗金属、表面陶瓷。 c.真空热处理—使用真空设备的热处理，优点是无氧化及脱碳，热处理变形小。 3．使用设备有： a.箱式炉—使用电热丝或碳棒加热，电热丝炉使用温度可在低于950度以下使用，功率一般在3-200KW，用途广泛，可用于淬火、回火、退火，使用成本低。 b.盐浴炉—用硝盐加热，有高、中、低温炉，可高温加热到1300度，用于淬火、回火、退火。加热速度快，氧化脱碳小，利于防止晶粒粗大，可大批量多品种生产。 c.燃气炉—使用煤气或其它气体加热（如乙炔气等），可用于大型零件在炉内加热正火、退火或锻造，及局部加热用。 d.井式炉—使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化。 e.真空炉—使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火， f.箱式多用炉—使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化，可进行大批量多品种生产。
各种金属材料的特点
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各种金属材料的特点 铝材类 铝材属于金属类别中有色金属之一,由于应用较广，单独介绍如下：常用有铝型材和压铸铝合金两种。其中主要由纯度高达9２％以上的铝锭为主要原材料，同时添加增加强度、硬度、耐磨性等性能金属元素，如碳、镁、硅、硫等,组成多种成分“合金”。 １.1铝型材 铝型材常见如屏风、铝窗等。它是采用挤出成型工艺,即铝锭等原材料在熔炉中熔融后，经过挤出机挤压到模具流出成型，它还可以挤出各种不同截面的型材。主要性能即强度、硬度、耐磨性均按国家标准GB60６3。优点有：重量轻仅2.8，不生锈、设计变化快、模具投入低、纵向伸长高达1０米以上。铝型材外观有光亮、哑光之分，其处理工艺采用阳极氧化处理,表面处理氧化膜达到0.12ｍ/m厚度。铝型材壁厚依产品设计最优化来选择，不是市场上越厚越好,应看截面结构要求进行设计,它可以在0.5~５ｍm不均。外行人认为越厚越强硬,其实是错误的看法。 铝型材表面质量也有较难克服的缺陷：翘曲、变形、黑线、凸凹及白线。设计者水平高者及模具设计及生产工艺合理,可避免上述缺陷不太明显。检查缺陷应按国家规定检验方法进行,即视距40~５0CＭ来判别缺陷。 铝型材在家具中用途十分广泛:屏风骨架、各种悬挂梁、桌台脚、装饰条、拉手、走线槽及盖、椅管等等，可进行千变万化设计和运用! 铝型材虽然优点多，但也存在不理想的地方: 未经氧化处理的铝材容易“生锈”从而导致性能下降，纵向强度方面比不上铁制品．表面氧化层耐磨性比不上电镀层容易刮花.成本较高,相对铁制品成本高出３~４倍左右。 １.2压铸铝合金 压铸合金和型材加工方法相比,使用设备均不同，它的原材料以铝锭(纯度92%左右)和合金材料,经熔炉融化,进入压铸机中模具成型。压铸铝产品形状可设计成像玩具那样，造型各异,方便各种方向连接，另外,它硬度强度较高,同时可以与锌混合成锌铝合金。 压铸铝成型工艺分： 1、压铸成型 2、粗抛光去合模余料 3、细抛光 另一方面，压铸铝生产过程，应有模具才能制造,其模具造价十分昂贵,比注塑模等其它模具均高。同时,模具维修十分困难，设计出错误时难以减料修复。 压铸铝缺点: 每次生产加工数量应多,成本才低。抛光较复杂生产周期慢产品成本较注塑件高３～4倍左右。螺丝孔要求应大一点（直径4.5mｍ）连接力才稳定 适应范围：台脚、班台连接件、装饰头、铝型材封口件、台面及茶几顶托等，范围十分广泛。 （2）五金类 “五金”概念属通俗说法，标准分类应划分为黑色金属和有色金属两大类，它在家具中运用有管状、棒状、板状、线、角状几种。 2.１黑色金属件
填料分类 A组-优质填料。包括硬块石，级配良好和细粒土含量小于15%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土、砾砂、粗砂、中砂。 B组-良好集料。包括不易风化的软块石（胶结物为硅质或钙质），级配不良的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土、砾砂、粗砂、中砂、细粒土含量在15%～30%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土和细砂、黏砂、砂粉土、砂黏土。 C组-一般填料。包括易风化的软块石（胶结物为泥质），细粒土含量在30%以上的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土和粉砂、粉土、黏粉土。 D组-不易使用的差质填料。包括强风化及全风化的软块石、黏粉土和黏土。 E组-严禁使用的劣质填料。包括有机土。 详见《铁路路基施工规范》附录B 填料分类、野外鉴别与室内试验。 AB组填料的区别在与细粒土的含量，细粒土小于15%为A组15%～30%之间为B组，大于30%为C 组。
铁路路基填料采用原则 本线路基填料应尽量利用路堑挖方及隧道弃碴之A、B、C组填料用于路基相应的各部位填筑，当选用C组填料中的细粒土、粉砂和软块石时应采取隔水或加强边坡防护等措施。限制使用D 组填料中的高液限黏性土，当必须使用时，应进行改良；不得使用D组填料中的风化软块石。严禁采用E组填料。当缺乏合格的移挖作填填料时，应在利用路堑弃方就近改良与远运合格填料进行经济比较的基础上确定。 膨胀土不能直接用于路基填筑，当附近无合格的填料必须用膨胀土时，应采用弱膨胀土进行改良，且改良后填筑高度不宜超过8ｍ。严禁使用中～强膨胀土做路基填料。 浸水路基设计填料采用的渗水土要求：采用不易风化的块石土A组填料、碎石土、砂卵砾石土A组填料，细粒含量小于5%。粗颗粒的单轴饱和抗压强度Rc＞15MPa，且不易风化，不易软化。 Ⅶ度设防地震烈度区优先采用不易风化的块石土和C组细粒土等抗震稳定性较好的填料，严禁采用粉砂、细砂作填料，当条件限制必须使用时应采取土质改良或加固措施。路堤浸水部位，采用渗水土填料填筑，严禁采用粉砂、细砂、中砂作填料。软土地基上的路堤基底的垫层填料采用碎石或粗砂夹碎石（砾卵石），严禁采用细砂。在可液化地区不宜在路堤附近集中取土，取土坑应远离线路。 1.主要填料的改良措施 D组黏性土填料和弱膨胀土的改良措施：掺5～8％生石灰，具体掺入比可据现场试验确定。用作基床底层时采用场拌法施工，用作基床以下路堤时采用场拌法或集中路拌法施工。改良土指导
一.总则 为加强采购物资（原材料、外购外协件、生产辅料）的质量管理，确保采购物资质量特性满足生产需求，特制定本分类细则。 二.分类要求明细 （一）A类物资：构成最终产品的一部分，对产品功能、使用及安全性能有直接或重大影响的采购或外协物资。主要A类物资分类明细如下： 等等。 三、报检要求 （一）A、B类物资到货后物资供应部门或生产制造部门应及时向质量检验部门报检；必要时须提供图样，以便检查。 （二）A类物资报检需要提供《检验通知单》、合格证或质量证明书（包括检验报告）、MA 证（属MA管理的）、生产许可证（属生产许可证管理的）、防爆证（属防爆产品的）等有效证件。 （三）B类物资报检需提供《检验通知单》、合格证或质量说明书（包括检验报告）、MA 证（属MA管理的）、生产许可证（属于生产许可证管理的）等有效证件。 四. 检验要求 （一）A、B类采购物资检验时，质检员首先查看报检资料是否齐全，随机资料和附件是否齐全。
（二）A、B类物资其他检验项目按相关标准、技术协议、图样及检验规程执行。 （三）C类物资一律由物资供应部库管员对其质量证明材料、外观、包装、数量等项目进行检查，其结果作为最终验收依据，合格后登记入库。 所有采购物资经检验合格后方可入库、投入使用。 锻件外观质量检验规范 （一）目的。规范企业内部对锻件外观检验的要求，指导员工更好的做好锻件外观质量工作 （二）使用范围。适用本企业内部及外购外协锻件的外观质量检验 二 （一）锻件尺寸公差必须符合图样、工艺要求，不允许有加工余量超差、过烧、脱碳、白点、锻伤、折叠、夹层、结疤、夹渣、内外裂纹等锻造缺陷。 （二）锻件表面不允许有飞边、毛刺、弯曲、变形等影响使用的外观缺陷。锻件表面应清楚氧化皮，对残留飞边尖角进行打磨修钝。 （三）对有加工符号的部位，必须按工艺留有一定的加工余量。需要机加工的锻件表面，确认缺陷深度能保证留有机械加工余量的50％以上时，允许不清楚。 （四）不进行机加工的锻件表面，缺陷整修后最大深度不得超过该尺寸下偏差，整修处必须平滑。 （五）锻件的表面缺陷深度超过机加工余量时，重要的零件若需补焊，必须取得技术部门同意，并给出补焊工艺，方可进行补焊。 （六）锻件应没有白点，当在一个锻件上发现白点时，则与该锻件同一炉钢并同一炉热处理的整批锻件应逐个进行白点检查。 机加工件外观质量检验规范 一、目的及适用范围 （一）目的。规范企业内部对机加工件外观检验的要求，指导员工更好地做好各类机加工件外观质量工作。 （二）适用范围。适用本企业内部或外购、外协各类机加工外观检验。 二、检验细则 （一）机加工尺寸部分全部按照图样要求，不允许超差 （二）未经机械加工的表面不允许有裂纹、折叠等缺陷。 （三）经机械加工的表面不允许有裂纹、锈蚀、磕碰伤、划痕等缺陷。 （四）工件加工后，毛刺修光，棱角倒钝，过度处应为圆角或倒角。 （五）工件加工后，必须清除铁屑和油污。 （六）机加工件加工后，不允许落地，擦拭干净，摆放整齐。 结构件外观质量检验规范 一、目的及适用范围 （一）目的。规范企业内部对结构件对外观检验的要求，指导员工更好地做好各类结构件外观质量工作。 （二）适用范围。适用于本企业内部及外协各类结构件外观检验。 二、检验细则 （一）下料结构件外观检验：
金属材料的分类及牌号 焊接基础、热处理 葛兆祥1 2 江苏省电力试验研究院有限公司 江苏省电机工程学会金属材料与焊接专委会 金属材料分类及牌号 金属材料的种类很多，常用的有钢、铁，铝及其合金，铜及其合金，钛及其合金，镁及其合金，锆及其合金，镍及其合金等。在我们电力系统，应用最多的还是钢和铁。所以，今天我们主要讨论钢和铁的有关内容。 一、铸铁 1、特点 铸铁与钢相比强度较低，塑性、韧性较差。但是具有良好的： ▇耐磨性 ▇吸震性 ▇铸造性、 ▇可切削性 铸铁的焊接性差，因此，影响了它的发展。但是随着焊接技术的发展，铸铁（设备）的焊接也取得了很大的成功，获得了很大的经济效益。 2、铸铁的分类 铸铁是含碳量为2％～4.5％的铁碳合金。在铸铁的化学成分中还有Si、Mn及S、P等杂质。为了改善铸铁的性能，常在铸铁中加入Ni、Cr、Mn、Si、V、Ti、Mg等元素，成为合金铸铁。 按照C在铸铁中存在的状态和形式的不同，可将铸铁分为五类： ▇白口铸铁 C在铁中绝大部分以渗碳体（Fe3C）的形式存在，断口呈白色而得名。渗碳体硬而脆，无法加工，故应用不广。主要用于轧辊、不需要加工的耐磨件等。 ▇灰口铸铁C以片状石墨存在，其断口呈暗灰色而得名。普通灰铁石墨较粗，如在浇注之前的铁水中加入少量的硅铁或硅钙等孕育剂，进行孕育处理，促使石墨自发形核，可使粗片状石墨细化，形成孕育铸铁。
▇可锻铸铁 C团絮状石墨存在，是将白口铁经长时间石墨化退火，使渗碳体分解形成石墨并呈团絮状分布于基体内，因其韧性较好故称可锻铸铁。可锻铸铁是由炼钢生铁在900～1000℃的温度下经过2～9天长时间的退火形成。 ▇球墨铸铁 C以球状石墨存在，故称球墨铸铁。这是铁水中加入纯镁或稀土镁合金等球化剂而获得，具有较高的强度和韧性，可通过热处理改善力学性能，可制造强度高，形状复杂的铸件。 ▇蠕墨铸铁 C以蠕虫状石墨存在，浇注前在铁水中加入稀土硅铁、稀土镁钛等蠕化剂，促使C形成蠕虫状。 ▇铁合金 铁合金是Fe和其它一定量的合金元素组成的合金。它是炼钢原料之一，也是焊接冶金必不缺少原材料。炼钢和焊接时作为脱氧剂或渗合金剂加入，起到脱氧、渗合金等作用，改善钢材和焊缝的性能。 ○常用铁合金 ――SiFe 硅铁分别有含硅95％、75％、45％的几种，也有12％的贫硅铁、硅铝合金、硅钙合金，硅锰合金。 ――MnFe 按含碳量分为碳素锰铁（含碳量7％），中碳锰铁（C1.5～1.0％），低碳锰铁（C0.50％）。 ――CrFe 按含碳量分为碳素铬铁（C8～4％），中碳铬铁（C4～0.5％），低碳铬铁（0.5～0.15），微碳铬铁（C0.06），超微碳铬铁（C＜0.03），金属铬、硅铬合金。 3、铸铁组织 铸铁组织与化学成分和冷却速度有关 ――化学成分影响 ▇有些元素能促使石墨化，如C、Ni、Si、Al、Cu等； ▇有些是阻止石墨化元素，如S、V、Cr等。 在铸铁中，C以石墨形式析出的过程称为石墨化。 ――冷却速度的影响 ▇冷却速度很快时，便形成以珠光体和渗碳体（为基体），构成白口铁； ▇冷却速度足够慢时，便形成以铁素体为基体的片状石墨分布的灰口铸 ▇介于两者之间，形成以珠光体为基体和石墨组成灰口铁或珠光体和铁素体为基体灰口铁。 4、铸铁的牌号和力学性能 铸铁的牌号在GB/T5612-1985中作了相应的规定。规程对化学成分不做明确规定，仅规
常用金属材料分类 热浸镀锌钢板 (GI) 电镀锌钢板 (EG) 电镀锡钢板 - 马口铁 (SPTE) 不锈钢带材 冷轧碳素钢板 (CRS) 铝及铝合金板材 一．热浸镀锌钢板 (GI) 1. 概况: 热浸镀锌钢板即是将板材浸入熔化锌池中 , 在板材两面浸镀厚度均匀的锌层 . 锌池中锌的重量百分比 仝 97% . 2. 分类: 冷轧热浸镀锌钢材 ,依供货商习惯 .共使用 C1,C2,D1 三种材质 . 标注示范 :HGCC1-ZSFX 其中 : HG--- 热浸镀锌制程 C--- 冷轧底材 C1--- 商用品质 ; (C2--- 改良商用质量 ; D1--- 引申品质 ) Z--- 无锌花 (M--- 细小锌花 ) S--- 调质处理 (B--- 亮面调质处理 ) F--- 耐指纹涂复 (C--- 铬酸盐处理 ) X--- 不涂油 二．电镀锌钢板 (EG) 1. 概况 : 与 GI 料基体材料相同 , 均为商用性能 SPCC (冷轧碳素钢板中一款 ) 材质 . 不同的是采用电镀方式附着 表面锌层 . (又称为电解片： SECC ) 2. 镀锌层重量 : 是材料使用性能的一个重要参数 ，如果锌层较厚且致密，可有效防止SPCC 材质与空气或其它物质接触 产生氧化 . 3. 区别与用途： GI 料与EG 料目前在 NOTE-BOOK^业应用越来越广，因为： SPCC 质地较软,易冲压成形，并且易保证产品结构尺寸要求，另外价格便宜.常用于支架，外壳，连结 EG 料相对于GI 来讲价格稍贵，但表面状况相对显得较光亮.表面状况：无锌花或很细小锌花.防腐性 能相对较好 . 三．电镀锡钢板 - 马口铁 (SPTE) 1. 概况： 基材为低碳钢表面电镀锡 , 常称马口铁 (SPTE). 2. 镀锡用原钢板可划分为以下三种钢类型 : D 类—铝脱氧钢 ,适用于深引伸要求 ,减小表面折痕和拉伸变形等危害 . L 类--- 残留元素( Cu,Ni,Cr,Mo) 特别少 , 对某种食品耐蚀性极好 , 适用于食品类容器 . 用途： 片等.
一、一般路基干湿类型 路基的干湿类型表示路基在最不利季节的干湿状态，分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。原有公路路基的干湿类型，可以根据路基的分界相对含水量或分界稠度划分；新建公路路基的干湿类型可以用路基临界高度来判别。 【拓展知识】 路基稠度ωc：路基土的含水量ω与土的液限ωL之差与土的塑限ωP与液限ωL 之差的比值。 即：ωc=（ωL-ω）/（ωL-ωP） 路基临界高度：与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水位的高度。 设计路基，要求路基保持干燥或中湿状态，路槽底距地下水或地表积水的距离，要大于或等于干燥、中湿状态所对应的临界高度。 二、特殊路基类型 （1）软土地区路基：软土包括饱水的软弱黏性土和淤泥。 （2）滑坡地段路基 （3）膨胀土地区路基：遇水膨胀，失水收缩是其特点。 2B311012掌握原地基处理要求 一、原地基处理原则 二、原地基处理要求 （3）原地基为耕地或松土时，应先清除有机土、种植土、草皮等，清除深度应达到设计要求，一般不小于15cm。 （4）基底原状土的强度不符合要求时，应进行换填，换填深度，应不小于30cm，并予以分层压实到规定要求。 （5）基底应在填筑前进行压实。高速公路、一级公路、二级公路路堤基底的压实度应符合原设计要求，当路堤填土高度小于路床厚度（80cm）时，基底的压实度不宜小于路床的压实度标准。 （6）当路堤基底横坡陡于1:5时，基底坡面应挖成台阶，台阶宽度不小于1m，并予以夯实。
2B311013掌握路基填料的选择 填料要求：挖取方便，压实容易，强度高，水稳定性好。 一、土石材料 巨粒土，级配良好的砾石混合料是较好的路基填料。 石质土，具有较高的强度和足够的水稳定性，属于较好的路基填料。 砂土可用作路基填料，但没有塑性，在使用时可掺入黏性大的土；轻、重黏土不是理想的路基填料，规范规定液限大于50、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，需要应用时，必须采取技术措施（例如含水量过大时加以晾晒），经检查合格后方可使用；粉性土必须掺入较好的土体后才能用作路基填料，且在高等级公路中，只能用于路堤下层（距路槽底0.8m以下）。 黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体不得以必须用作路基填料时，应严格按其特殊的施工要求进行施工。淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草物皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽质的土不得用作路基填料。 二、工业废渣 煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料，但在使用过程中应注意避免造成环境污染。 例题：下列公路用土中，可以用于路基填料的有（）。 A.有机土 B.细粒砂土 C.沼泽土 D.煤渣 E.黄土 【答疑编号11101101：针对该题提问】 答案：BDE 2B311014掌握填方路基施工技术 一、土方路堤施工技术 1.土方路堤填筑施工工艺流程。 2.土方路堤操作程序 3.（1）水平分层填筑法：填筑时按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑。是路基填筑的常用方法。 （2）纵向分层填筑法：依路线纵坡方向分层，逐层向上填筑。常用于地面纵坡大于12%，用推土机从路堑取料填筑，且距离较短的路堤。缺点是不易碾压密实。 （3）横向填筑法：仅用于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的路堤。 （4）联合填筑法：适用于因地形限制或填筑堤身较高，不宜采用水平分层法或横向填筑法自始至终进行填筑的情况。单机或多机作业均可，一般沿线路分段进行，每段距离以20～40m为宜，多在地势平坦，或两侧有可利用的山地土场的场合采用。 4.施工一般技术要领： （1）分层填筑、分层压实。 （2）路堤填土宽度每侧应宽于填层设计宽度，压实宽度不得小于设计宽度，最
金属材料的分类 金属是具有光泽、有良好的导电性、导热性与机械性能，并具有正的温度电阻系数的物质。金属，是个大家庭，现在世界上有86种金属。 一、通常人们把金属分成两大类，黑色金属和有色金属 (一)、黑色金属 黑色金属和有色金属这名字，常常使人误会，以为黑色金属一定是黑的，其实不然。黑色金属只有三种：铁、锰与铬。而它们三个都不是黑色的！纯铁是银白色的；锰是银白色的；铬是灰白色的。因为铁的表面常常生锈，盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的三氧化二铁的混合物，看去就是黑色的。怪不得人们称之为“黑色金属”。常说的“黑色冶金工业”，主要是指钢铁工业。因为最常见的合金钢是锰钢与铬钢，这样，人们把锰与铬也算成是“黑色金属”了。 除了铁、锰、铬以外，其他的金属，都算是有色金属。 （二）、什么是有色金属? 109个化学元素中的64个是这个家族的成员。其中人们比较熟知的有铜、铝、铅、锌、金、银等。目前,我国有色金属的产量已经超过美国,连续3年居世界第一,而对有色金属的需求量也是世界之冠。 （三）、有色金属的分类 （1）有色纯金属分为重金属、轻金属、贵金属、半金属和稀有金属五类。 （2）有色合金按合金系统分：重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、 稀有金属合金等；按合金用途则可分：变形（压力加工用合金）、铸造合 金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉未等。 （3）有色材按化学成份分类：铜和铜合金材、铝和铝合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金 材、钛和钛合金材。按形状分类时，可分为：板、条、带、箔、管、棒、线、型等品种。 （四）、在有色金属中，还有各种各样的分类方法 1.按照比重来分，铝、镁、锂、钠、钾等的比重小于5，叫做“轻金属”（密度小（0.53～4.5g/cm3），化学性质活泼，如铝、镁等. ） 2.而铜、锌、镍、汞、锡、铅等的比重大于5，叫做“重金属”。（一般密度在4.5g/cm3以上，如铜、铅、锌等；） 3.象金、银、铂、锇、铱等比较贵，叫做“贵金属”， 4.镭、铀、钍、钋等具有放射性，叫做“放射性金属”， 5.还有像铌、钽、锆、镥、金、镭、铪、钨、钼、锗、锂、镧、铀等因为地壳中含量较少，或者比较分散，人们又称之为“稀有金属”。
一、路基填料的选择路基填料的一般要求用于公路路基的填料要求挖取方便,压实容易,强度高,水稳定性好。其中强度要求是按CBR值确定,应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。最小强度和最大粒径的要求见表1B411013路基填方材料最小强度和最大粒径表表1B411013项目分类（路面底面以下深度）填料最小强度（CBR）（％）填料最大粒径（cm）高速公路及一级公路二级及二级以下公路路堤上路床（0～30cm）8.06.010下路床（30～80cm）5.04.010上路堤（80～150cm）4.03.015下路堤（>150cm）3.02.015零填及路堑路床（0～30cm）8.06.0101．土石材料2．巨粒土，级配良好的砾石混合料是较好的路基填料。（1）石质土,如碎(砾)石土,砂土质碎(砾)石及碎(砾)石砂(粉粒或劲粒土) ,粗粒土中的粗、细砂质粉土,细粒土中的低液限黏质土都具有较高的强度和足够的水稳定性,属于较好的路基填料。(2)砂土可用作路基填料,但由于没有塑性,受水流冲刷和风蚀时易损坏,在使用时可掺入黏性大的土;轻、重黏土不是理想的路基填料,规范规定液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土,不得直接作为路堤填料;需要使用时,必须采取技术措施进行处理(例如含水量过大时加以晾晒) ,经检验满足设计要求后方可使用。黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体不得已必须用作路基填料时，应严格按其特殊施工要求进行施工。淤泥、沼泽土、冻土、强膨胀土、有机质土、含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。3．工业废渣满足要求(最小强度CBR、最大粒径、有害物质含量等)或经过处理之后满足要求的煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料,但在使用过程中应注意避免造成环境污
功能陶瓷材料的分类及发展前景 功能陶瓷是指在应用时主要利用其非力学性能的材料，这类材料通常具有一种或多种功能。如电、磁、光、热、化学、生物等功能，以及耦合功能，如压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等功能。功能陶瓷已在能源开发、空间技术、电子技术、传感技术、激光技术、光电子技术、红外技术、生物技术、环境科学等领域得到广泛应用。 1.电子陶瓷 电子陶瓷包括绝缘陶瓷、介电陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、热释电陶瓷、敏感陶瓷、磁性材料及导电、超导陶瓷。根据电容器陶瓷的介电特性将其分为６类：高频温度补偿型介电陶瓷、高频温度稳定型介电陶瓷、低频高介电系数型介电陶瓷、半导体型介电陶瓷、叠层电容器陶瓷、微波介电陶瓷。其中微波介电陶瓷具有高介电常数、低介电损耗、谐振频率系数小等特点，广泛应用于微波通信、移动通信、卫星通信、广播电视、雷达等领域。 2.热、光学功能陶瓷 耐热陶瓷、隔热陶瓷、导热陶瓷是陶瓷在热学方面的主要应用。其中，耐热陶瓷主要有Al2O3、MgO、SiC等，由于它们具有高温稳定性好，可作为耐火材料应用到冶金行业及其他行业。隔热陶瓷具有很好的隔热效果，被广泛应用于各个领域。 陶瓷材料在光学方面包括吸收陶瓷、陶瓷光信号发生器和光导纤维，利用陶瓷光系数特性在生活中随处可见，如涂料、陶瓷釉。核工业中，利用含铅、钡等重离子陶瓷吸收和固定核辐射波在核废料处理方面广泛应用。陶瓷还是固体激光发生器的重要材料，有红宝石激光器和钇榴石激光器。光导纤维是现代通信信号的主要传输媒介，具有信号损耗低、高保真性、容量大等特性优于金属信号运输线。 透明氧化铝陶瓷是光学陶瓷的典型代表，在透明氧化铝的制造过程中，关键是氧化铝的体积扩散为烧结机制的晶粒长大过程，在原料中加入适当的添加剂如氧化镁，可抑制晶粒的长大。其可用作熔制玻璃的坩埚，红外检测窗材料，照明灯具，还可用于制造电子工业中的集成电路基片等。 3.生物、抗菌陶瓷 生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷，生物陶瓷除了用于测量、诊断、治疗外，主要是用作生物硬质组织的代用品，可应用于骨科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼科及普通外科等方面。抗菌材料主要应用于家庭用品、家用电器、玩具及其他领域，