学习笔记——材料基础知识

学习笔记——材料基础知识材料基础知识对成本管理者来说，是必须掌握的一门知识。现把本人学习笔记整理发布，希望对从事成本核算、管理的网友能有帮助。（这些资料因为时间变迁的关系可能有的质量指标和技术规范已过时，为此仅供参考）一、黑色金属材料基础知识1、金属材料分类（1）、按组成成分分类。纯金属（简单金属），指由一种金属元素组成的物质。合金，（复杂金属），指由一种金属元素为主的与另一种或几种金属元素或非金属元素组成的物质。如：工业用的生铁和钢，就是铁碳合金，铜是铜锌合金。（2）、按实用分类。可分为黑色金属和有色金属。黑色金属是指铁和铁的合金，如生铁、铸铁、铁合金和钢等。除黑色金属之外的金属和合金称有色金属，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金等。此外，还有贵重金属，如铂、金、银等。2、钢的综合分类如下：甲类钢—按机械性能供应的钢普通碳素钢乙类钢—按化学成分供应的钢碳素结构钢特类钢—按机械性能和化学成碳素钢分供应的钢碳素工具钢优质碳素结构钢易切削钢低合金结构钢合金结构钢合金结构钢钢弹簧钢轴承钢合金工具钢合金钢合金工具钢高速工具钢特殊用途钢不锈耐酸钢、耐热钢等3、钢材的分类见下表：类别形态条钢按断面形状分为圆钢、扁钢、方钢、六角钢和八角钢型钢按断面形状分为等边角钢、不等边角钢、工字钢、槽钢、丁字钢和乙字钢等钢板①按厚度分为厚钢板（厚度＞4毫米）和薄钢板（厚度≤4毫米）②按用途分为一般用钢板、锅炉及火箱用厚钢板、造船用钢板、汽车用钢板、屋面薄钢板、酸洗薄钢板、镀锌薄钢板和其他专用钢板钢带按轧制方法分为热轧钢带和冷轧钢带钢管①按制造方法分为无缝钢管（又分热轧和冷轧两种）和焊接钢管②按用途分为一般用钢管、水煤气用钢管、锅炉用钢管、石油用钢管和其他专用钢管等③按表面情况分为镀锌钢管和不镀锌钢管④按管端结构分为螺纹钢管和光钢管钢丝①按加工方法分为冷拉钢丝和冷扎钢丝等②按用途分为一般用钢丝、包扎用钢丝、印刷业用钢丝、通讯架空线用钢丝、焊接用钢丝、弹簧钢丝和其他专用钢丝等③按表面情况分为抛光钢丝、磨光钢丝、酸洗钢丝、光面钢丝、黑钢丝、镀锌钢丝和镀其他金属钢丝等钢丝绳①按绳股数目分为单股钢绳、六股钢绳和市八股钢绳等②按内芯材料分有机物芯钢绳和金属芯钢绳扽③按表面情况分为不镀锌钢绳和镀锌钢绳等。4、各种型材理论重量的计算方法（1）、基本公式W（重量，公斤）＝F（断面积，毫米2）×L（长度，米）×g（比重，克/厘米3）×1/1000（2）、钢材断面积的计算公式表序号钢材类别计算公式代号说明1方钢F=a2a—边宽2圆角方钢F=a2－0.8584r2a—边宽；r—圆角半径3钢板、扁钢、带钢F=a×δa—边宽；δ—厚度4圆角扁钢F=aδ－0.8584r2a—边宽；δ—厚度；r—圆角半径5圆钢、圆盘条、钢丝F=0.7854d2d—外径6六角钢F=0.866a2=2.598s2a—对边距离；s—边宽7八角钢F=0.8284a2=4.8284s2a—对边距离；s—边宽8钢管F=3.1416(D－δ)D—外径；δ—壁厚9等边角钢F=d(2b－b)+0.2146(r2－2r21)d—边厚；b—边宽；r—内面圆角半径；r1—端边圆角半径10不等边角钢F=d(B+b－d)+0.2146(r2－r21)d—边厚；B—长边宽；b—短边宽；r—内面圆角半径；r1—端边圆角半径11工字钢F=hd+2t(b－d)+0.8584(r2－r21)h—高度；b—腿宽；d—腰宽；t—平均腿厚；r—内面圆角半径；r1—端边圆角半径12槽钢F=hd+2t(b－d)+0.4292(r2－r21)h—高度；b—腿宽；d—腰宽；t—平均腿厚；r—内面圆角半径；r1—端边圆角半径注：钢材比重一般按7.85计算。其他型材亦可按上述公式计算，其比重按不同型材的比重计算。二、有色金属材料基础知识应用比较广的有色金属有以下十种：1、轻有色金属。一般是指比重在4.5以下的有色金属。包括：铝、镁、钠、钾、钙、锶、钼。这类金属的特点是：比重小（0.53～4.5），化学活性大，与氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。所以这类金属多采用熔盐电解法及金属热还原法提取。2、重有色金属。一般指比重在4.5以上的有色金属，其中有铜、镍、铅、锌、钴、锡、锑、汞、镉、铋。重有色金属根据其不同的特性，具有不同的应用范围和用途。3、贵金属。贵金属包括金、银和铂族元素（铂、铱、锇、钌、钯、铑）。这些元素由于对氧和其他试剂的稳定性，和在地壳中的含量少，开采和提取比较困难，故价格较贵而得名为贵金属。贵金属的特点是比重大（10.4～22.4），熔点高达918～3000℃，目前贵金属广泛应用在原子能工业上。4、半金属。半金属一般是指硅、硒、碲、砷、硼。其物理化学性质介于金属与非金属之间，如砷是非金属但能传热导电。此类金属根据各自不同的特性具有不同的用途。5、稀有金属。稀有金属通常是指那些在自然界中含量很少，分布稀散或难从原料中提取的金属。下面的一些金属一般被认为是稀有金属：锂、鉫、铯、铍、钨、钼、钽、铌、钛、锆、铪、钒、铼、镓、铟、铊、锗、钪、钇、镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钋、镭、锕、钍、镤和铀以及人造超铀元素等。稀有金属根据其物理化学性质、原料共生关系和生产流程等可划分以下五类：（1）、稀有轻金属；（2）、稀有高熔点金属；（3）、稀有分散金属；（4）、稀土金属；（5）、稀有放射性金属。6、稀有轻金属。稀有轻金属包括5个金属：锂（Li）、铍（Be）、鉫（Rb）、铯（Cs）、钛（Ti）。他们的共同特点是比重小（分别是0.53、1.85、1.55、1.87、4.5）、化学活性强。他们的氧化物和氯化物具有很高的化学稳定性，很难还原，需用熔盐电解法或金属热还原法生产。7、稀有高熔点金属。稀有高熔点金属包括以下8个金属：钨（W）、钼（Mo）、钽（Ta）、铌（Nb）、锆（Zr）、铪（Hf）、钒（V）、铼(Re)。他们的共同特点是熔点高[（自1830℃（锆）至3400℃（钨）），硬度大，抗腐蚀性强，并可以和一些非金属生成非常硬和非常难熔的稳定化合物，是生产硬质合金的重要原料。8、稀有分散金属。稀有分散金属也叫稀散金属，包括以下4个金属：镓（Ga）、铟（In）、铊（Tl）、锗（Ge）。这4种金属除铊外都是半导体材料。大多数稀散金属都是从各种冶金工厂和化学工厂的废料中提取的，在自然界中没有单独的矿物存在。9、稀土金属。稀土金属包括以下17个金属：钪（Sc）、钇（Y）、镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钜（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lvu）。从镧到铕又称为轻稀土；从钆到镥包括钪和钇称为重金属。这些金属的原子结构相同，其物理化学性质很近似。10、稀有放射性金属。属于这一类的是各种天然放射性元素：钋（Po）、镭（Ra）、锕（Ac）、钍（Th）、镤（Pa）、铀（U）及各种人造超铀元素：钫（Fr）、锝（Tc）、镎（Np）、钚（Pu）、镅（Md）、锔(Bk)、锎（Cf）、锿（Es）、鑎（Fm）、钔（Md）、锑（No）、铹（Lw）。天然放射性元素在矿石中往往是共同存在的。它们常常与稀土金属矿伴生。这类金属在原子能工业方面起着极其重要的作用。三、主要纯金属及非金属性能参考表名称元素符号比重k/厘米3熔点℃导电率％抗拉强度公斤/毫米布氏硬度HB铝Al2.70660.2608~1120铍Be1.8512853814~77140铋Bi9.84271.310.5~29镉Cd8.65320.9226.520钴Co8.9014952625140铬Cr7.1918551220~28110铜Cu8.9410839520~2440铁Fe7.8615391625~3365镁Mg1.74650342036锰Mn7.4312452脆210钼Mo10.2026222370160镍Ni8.9014552340~5080铅Pb11.34327.471.84锑Sb8.69630.540.5~130锡Sn7.30231.91425钛Ti4.511660325~30100钒V6.101919622264钨W19.30341029105290锌Zn7.14419.4251530硼B2.342300碳C2.223600磷P1.8344.1硫S2.06112.8硅Si2.331440四、石油产品基础知识1、石油产品的分类及代号表示方法（1）、石油产品分类及其固定符号产品类别固定符号产品类别固定符号产品类别固定符号溶剂油类N工艺用油类G真空油脂类K石油燃料类R润滑脂类Z防锈油脂类F润滑油类H腊及其制品类L石油添加剂类T电气用油类D沥青类Q石油化学品及其他类X液压油及液压液类Y焦类J(2)、各种石油产品的分组及组别符号分组名称组别符号分组名称组别符号一、润滑油类（H）三、石油燃料类（R）1、喷气机润滑油组P1、液化石油气组Y2、航空润滑油组H2、航空汽油组H3、汽油机润滑油组Q3、汽油组Q4、柴油机润滑油组C4、喷气燃料组P5、压缩机油组S5、煤油组M6、汽轮机有组U6、柴油组C7、冷冻机油组D7、重油组Z8、气缸油组G8、渣油组A9、机械油组J9、特种燃料组T10、仪表油组Y四、电气用油类（D）11、车轴油组Z1、变压器油组B12、齿轮油组L2、油开关油组U13、特种润滑油组T3、电容器油组D14、精密机床用油组M4、电缆油组L15、其它用途润滑油组A5、特种电气油组T二、润滑脂类（Z）五、液压油及液压液类（Y）1、钙基润滑脂组G1、航空液压油组H2、钠基润滑脂组N2、液压油组U3、理基润滑脂组L3、液压液组Y4、铝基润滑脂组U4、特种液压油组T5、钡基润滑脂组B5、机床液压油组J6、铅基润滑脂组Q6。、船舶液压油组C7、其它皂基润滑脂组A7、汽车液压油组Q8、钙—钠基润滑脂组GN六、真空油脂类（K）9、钙—铝基润滑脂组GU1、真空泵油组K10、铝—钡基润滑脂组UB2、增压泵油组Y11、铅—钡基润滑脂组QB3、扩散泵油组S12、复合钙基润滑脂组FG4、真空封脂组Z13、复合铝基润滑脂组FU5、真空封腊组L14、烃基润滑脂组J6、真空封泥组N15、特种润滑脂组T（3）、石油产品体积、重量换算产品名称每升折合公斤每立方米折合吨每吨折合桶数（200升桶）每吨折合升汽油0.742国产0.7428进口0.70966.73581347.16煤油0.8146.14151228.20轻柴油0.8310.84341240.00中柴油0.8391192.00重柴油0.8800.93201136.00燃料油0.9471.04045.27771055.54润滑油5.5472五、化工原料基础知识1、化工原材料专用名词解释名词解释分子物质能够独立存在的最小粒子，它不能再分为更小的粒子而不消失原物质的基本化学性质原子是元素在单质或化合物分子中的最小粒子。各种“分子”既是由一种或一种以上不同的原子组成的。元素是性质相同的一类原子，每个单独的原子都是元素，但由原子所组成的任何结合体已经不是元素了。单质同一元素的原子相结合所组成的分子，叫做单质。如钠、钾、氧等。化合物不同元素的原子相结合，即由两种或两种以上的元素以一定比例，化合成一类新的物质，叫化合物。分子式用元素符号来表示物质分子组合情况的式子，叫分子式。结构式在化学上用来表示分子结构的化学式叫做结构式。有机物与无机物有机物即碳化合物。凡研究碳与氢、氧、氮、硫、磷等少数元素化合而成的碳化合物称为有机物，以外的化合物为无机物。氧化及氧化剂在化学反映中凡增加正原子价或减少负原子价的作用叫氧化。能具有这种氧化力的物质称为氧化剂。还原与还原剂物质与氧或含氧物质相迁，能夺取氧而化合生成新的物质，这个过程称为还原。具有这种力的物质称还原剂。比重是物质的重量与同容积水重量的比值。熔点指物质受热变成液体时开始溶化的温度。沸点指液体受热而发生沸腾时的温度。凝固点指液体凝固成固体的最初温度。潮解固体物质在潮湿的空气中，吸收水分，而本身逐渐溶解的现象，叫做潮解。风化结晶体