裝材材料-金屬 素材

第6章金屬裝飾材料

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6.1建筑鋼材及制品

鋼的冶煉和分類

1、鋼的冶煉

兩個(gè)階段：即精煉和脫氧。

精煉固態(tài)或液態(tài)生鐵與鐵礦石

廢鋼或空氣、氧氣等氧化劑在高溫下

發(fā)生氧化反應(yīng)，使生鐵中的碳和其他

雜質(zhì)氧化為氣體或氧化物被排除從而

使生鐵中的碳與雜質(zhì)的含量降低，成

為鋼。

Si+2FeO→SiO2+2Fe

2P+5FeO→P2O5+5Fe

脫氧在精煉后的鋼水中加入硅

鐵、錳鐵等脫氧劑，使在精煉過程中

同時(shí)被氧化的鐵還原。

鋼的冶煉方法:

平爐煉鋼法

轉(zhuǎn)爐煉鋼法（目前主要的煉鋼方法）

電爐煉鋼法

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐示意2裝飾工程所應(yīng)用的不銹鋼等特種性能，則采用電爐法冶煉。沸騰鋼：鋼水脫氧不完全，在鑄錠過程中，仍有大量一氧化碳?xì)怏w逸出，使鋼水呈沸騰狀態(tài)而得名。該種鋼不夠致密，質(zhì)量較差，但成品率較高、成本低。鎮(zhèn)靜鋼：鋼水脫氧很完全，鋼水在平靜狀態(tài)下完成鑄錠過程。鎮(zhèn)靜鋼材質(zhì)致密，性質(zhì)優(yōu)良，但由于軋制前需切除收縮孔，所以利用率較低，成本較高。34σεδfufpfy軟鋼應(yīng)力—應(yīng)變曲線受力四個(gè)階段：1、彈性階段(OA)“fp”彈性極限2、屈服階段(AB)“fy“屈服極限（設(shè)計(jì)強(qiáng)度

的取值依據(jù)）3、強(qiáng)化階段(BC)“fu”受拉強(qiáng)度4、頸縮階段(CD)“δ”－伸長率δ=

oABCD52、沖擊韌性

沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力。鋼的沖擊韌性受溫度的影響較大，沖擊韌性隨溫度的下降而減??；當(dāng)降到一定溫度范圍時(shí)，沖擊值急劇下降，從而可使鋼材出現(xiàn)脆性斷裂，這種性質(zhì)稱為鋼的冷脆性，這時(shí)的溫度稱為脆性臨界溫度。在負(fù)溫下工作的重要結(jié)構(gòu)，必須進(jìn)行沖擊韌性檢驗(yàn)。3、疲勞強(qiáng)度鋼材受交變荷載反復(fù)作用時(shí)，在應(yīng)力遠(yuǎn)低于其屈服強(qiáng)度的情況下突然發(fā)生脆性斷裂破壞的現(xiàn)象，稱為疲勞破壞。4、冷彎性能

鋼材在常溫下，以一定的彎心直徑和彎曲角度對鋼材進(jìn)行彎曲，鋼材能夠承受彎曲變形的能力。它是建筑鋼材重要的工藝性能之一。冷彎性能良好的鋼材，可以保證鋼材進(jìn)行冷加工后不損害制品的質(zhì)量。彎曲角度越大，d/a越小，表示鋼材的冷彎性能越好。鋼材的冷彎性能必須合格。a－試件厚度；d－彎心直徑67

6.1.3型材1、熱軋型鋼具有一定截面形狀和尺寸，由普通碳素鋼或普通低合金鋼經(jīng)熱軋而成的異型斷面鋼材。分類：角鋼、槽鋼、工字鋼、H型鋼和L型鋼等。應(yīng)用：鋼構(gòu)架、幕墻的鋼骨架、鋼屋架或鋼結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件。2、冷彎薄壁型鋼厚度為2～6mm的鋼板或鋼帶（一般采用碳素結(jié)構(gòu)鋼或低含金結(jié)構(gòu)鋼）經(jīng)冷彎或模壓而成，也稱冷彎薄壁型鋼。其壁厚一般為2

4mm，表面還可噴漆、噴塑，以達(dá)到更好的裝飾效果。

熱軋型鋼幕墻鋼骨架彩塑噴涂薄壁型鋼裝飾架構(gòu)8

6.1.4涂層鋼板、壓型鋼板

涂層鋼板涂層可分為有機(jī)涂層、無機(jī)涂層及復(fù)合涂層三種，其中以有機(jī)涂層鋼板發(fā)展最快。有機(jī)涂層面可制成各種不同的色彩和花紋，通常稱為彩色涂層鋼板。彩色涂層鋼板吊頂9彩鋼板外檐柱面彩鋼吸音板墻面10（彩色）壓型鋼板

薄鋼板（彩色、鍍鋅、防腐薄鋼板等）經(jīng)冷壓或冷軋成波形、雙曲形、V形等形狀，稱為壓型鋼板。

特點(diǎn)：質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、抗震性好、施工快、外形美觀。

應(yīng)用：于圍護(hù)結(jié)構(gòu)、樓板、屋面等。（，11V型輕鋼龍骨12

6.2裝飾不銹鋼及制品

不銹鋼是指含鉻（Cr）在12%以上的合金鋼。由于鉻的性質(zhì)比鐵活潑，在不銹鋼中，鉻首先與環(huán)境中的氧化合，生成一層與鋼材基體牢固結(jié)合的致密氧化膜層，稱為鈍化膜，保護(hù)鋼材不致銹蝕。1、不銹鋼的特性及分類（1）特性耐腐蝕能力極強(qiáng)、較高的強(qiáng)度、韌性及延展性較好、脹系數(shù)較大|（普通鋼材的1.3～1.5倍）、導(dǎo)熱系數(shù)?。ㄆ胀ㄤ摰?/3）、表面光澤性。（2）分類鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼及高錳低鉻不銹鋼；普通不銹鋼（簡稱不銹鋼）、耐酸鋼（3）牌號平均含碳量的千分?jǐn)?shù)、合金元素種類、合金元素含量。其中當(dāng)平均含碳量小于0.03%及0.08%時(shí)，標(biāo)注“00”或“0”，合金元素的含量以百分?jǐn)?shù)表示，具體數(shù)字位于元素符號后面。如0Cr13鋼為平均含碳量小于或等于0.08%、合金元素鉻的含量為13%的鉻不銹鋼。

13不銹鋼管材

彩色不銹鋼蝕刻板

鈦金不銹鋼浮雕板14不銹鋼鏡面板柱面光澤效果不銹鋼方管不銹鋼浮雕板156.3裝飾鋁合金及制品6.3.1鋁合金及性質(zhì)1、鋁及其特性鋁的冶煉是先從鋁礦石中提煉出三氧化二鋁（Al2O3），然后通過電解得到金屬鋁，再通過提純，分離出雜質(zhì)，再制成鋁錠。

性質(zhì)：輕（密度為2700kg/m3）、熔點(diǎn)低（660℃）、反射能力強(qiáng)、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性強(qiáng)、耐腐蝕（在空氣中，其表面易生成一層氧化鋁薄膜，起保護(hù)作用）、塑性好、低溫性能好、易電化學(xué)腐蝕。2、鋁合金及特性

為提高鋁的強(qiáng)度、硬度，而保持了鋁的輕質(zhì)、耐腐蝕、易加工等優(yōu)良性能、在鋁中加入適量的銅、鎂、硅、錳、鋅等元素組成鋁合金。（鋁-錳合金、鋁-銅合金、鋁-銅-鎂系硬鋁合金、鋁-鋅-鎂-銅系超硬鋁合金等）。特性：輕質(zhì)、耐腐蝕、易加工、強(qiáng)度硬度高、比強(qiáng)度高（鋼的2倍以上）、彈性模量較低（鋼的1/3）剛度和承受彎曲的能力較小。16鋁質(zhì)屋面鋁合金地墊17

為進(jìn)一步提高鋁合金耐腐蝕、耐磨、耐候、耐光的性能且進(jìn)行著色，以達(dá)到提高氧化膜厚度和獲得各種顏色的膜層的表面處理過程。（1）陽極氧化處理鋁合金表面自然氧化膜?。ㄐ∮?.1μm））且軟，在較強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)作用下，不能起到有效的保護(hù)作用，故通過控制氧化條件和工藝參數(shù)，使鋁合金制品表面形成比自然氧化膜厚得多的人工氧化膜層（可達(dá)5μm~25μm）的處理過程。(陽極氧化處理生產(chǎn)線)3、鋁合金的表面處理

(2)表面著色處理通過控制鋁材中不同合金元素的種類和含量，以及控制熱處理?xiàng)l件以達(dá)到鋁合金的表面的著色。方法有自然著色法和電解著色法。18

自然著色法：鋁材在特定的電解液和電解條件下，被陽極氧化的同時(shí)而著色（氧離子與鋁合金所含的金屬離子氧化成著色金屬氧化物）。

電解著色法：對常規(guī)硫酸液中生成的氧化膜進(jìn)一步電解，使電解液所含的金屬陽離子沉積到氧化膜孔底而著色的方法。鋁合金著色生產(chǎn)現(xiàn)場彩色鋁合金型材樣品19鋁合金工程實(shí)例成都行政中心20鋁合金花紋板鋁合金吊頂板噴涂鋁合金幕墻實(shí)例216.3.3鋁合金型材將鋁合金錠坯加熱到400~500℃，送入擠壓機(jī)連續(xù)擠出型材。經(jīng)時(shí)效處理爐內(nèi)進(jìn)行人工時(shí)效處理，消除內(nèi)應(yīng)力，再進(jìn)行表面氧化及著色處理，最后形成成品。生產(chǎn)方法：擠壓法和軋制法。應(yīng)用分類：門窗用型材、柜臺(tái)型材、幕墻型材、通用型材等。鋁合金百葉窗226.3.4鋁塑板將氯化乙烯處理過的鋁片用膠黏劑覆貼到聚乙烯板上而制成的復(fù)合材料。

按結(jié)構(gòu)分類：鋁塑板有單層板和雙層板之分。性能；質(zhì)輕、強(qiáng)度高、剛性好、耐候性能及耐紫外線性能，色彩光澤持久、隔音、隔震性能好，抗沖擊性好、隔熱、阻燃、易切割、彎折，安裝方便。

應(yīng)用：建筑幕墻飾面、門面、門廳、壁板、吊板及廣告牌等裝飾。彩色花紋鋁塑板柱面鋁塑板曲面造型裝飾23鋁合金陽極氧化生產(chǎn)線24非合金鋼（碳素鋼）鋼號第1部分：Q代表屈服強(qiáng)度第2部分：數(shù)字（195，215，235，255，275）代表屈服強(qiáng)度值（單位:MPa）第3部分：字母（A，B，C，D）代表質(zhì)量等級第4部分：字母（F：沸騰鋼；b：半鎮(zhèn)靜綱；空白：鎮(zhèn)靜鋼）

例：Q235—A·F含義：非合金鋼，屈服強(qiáng)度235≥MPa，A級沸騰鋼

（返回前頁）低合金鋼的鋼號

（1）表示法同碳素鋼，僅屈服強(qiáng)度值為（295、345、390、20、460）五種；質(zhì)量等級為（A，B，C，D，E）。（2）合金元素表示法：第1部分：數(shù)字，代表含鋼的萬分?jǐn)?shù)第2部分：元素符號，代表所含合金元素