【不銹鋼建筑材料】不銹鋼建筑材料的特點(diǎn) 建筑不銹鋼的應(yīng)用要求
不銹鋼建筑材料的特點(diǎn)
不銹鋼應(yīng)用在建筑業(yè)中的要求是什么呢?除了金屬普遍都有的良好力學(xué)與工藝性能之外,更擁有在使用環(huán)境下耐腐蝕不生銹、表面精美的優(yōu)異特征,而正是這些性能,目前不銹鋼材料已經(jīng)廣泛用于建筑工程領(lǐng)域。下面就來(lái)詳細(xì)介紹下這些優(yōu)點(diǎn)。
比強(qiáng)度和比剛度較高
結(jié)構(gòu)工程中選擇應(yīng)用材料的兩個(gè)基本參數(shù)分別是比強(qiáng)度和比剛度。其中比強(qiáng)度是指強(qiáng)度和比重之間的比值,高強(qiáng)度鋼是52,不同類型的不銹鋼材料在不同熱處理狀態(tài)下比強(qiáng)度基本處于46~152范圍內(nèi),而普通用途的鋁合金只有48,銅合金是17,鋅合金是16.9。比剛度是材料的彈性模量和比重的比值,高強(qiáng)度鋼是25.5,鐵素體不銹鋼是25.6,奧氏體不銹鋼是25.3,鋁合金是25.5,銅合金是12.1,鋅合金是14.1,從以上數(shù)據(jù)可以得知不銹鋼材料是一種理想的結(jié)構(gòu)用輕型材料。
高溫強(qiáng)度和低溫韌性良好
相比于普通碳鋼,不銹鋼材料的高溫性能要更好,所以防火性能也更佳,普通碳鋼大概在400℃就不具備承重功能,但不銹鋼材料在結(jié)構(gòu)損壞之前能夠承受高達(dá)700℃的高溫,不銹鋼還擁有優(yōu)秀的沖擊韌性,特別是在低溫下更遠(yuǎn)優(yōu)于普通碳鋼,能夠保證建筑物結(jié)構(gòu)的耐用與安全性能,當(dāng)不銹鋼結(jié)構(gòu)受到受外力作用(比如碰撞、地震等)影響而產(chǎn)生彎曲的時(shí)候,不銹鋼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就會(huì)非常高。
加工性能優(yōu)異
不銹鋼材料的塑性、延展性不錯(cuò),其成型加工能力優(yōu)良,非常容易被加工成型,制成薄壁構(gòu)件,并且材料成型的同時(shí)還可進(jìn)行強(qiáng)化,使得不銹鋼加工成型后的綜合性能的保障非常好。
不銹鋼材料的使用壽命久
依據(jù)不同的使用環(huán)境,合理選用不銹鋼材料制造成的工程結(jié)構(gòu)會(huì)擁有較長(zhǎng)的使用壽命,很少需要甚至無(wú)需維修,從建筑物壽命周期成本分析,普通鋼結(jié)構(gòu)每25年就要大修或更換,但不銹鋼材料卻是用百年來(lái)統(tǒng)計(jì)的,因此和各種建筑材料相比不銹鋼的使用壽命周期成本最低,并且由于局部更改而換掉的不銹鋼構(gòu)件,它的回收利用率非常高,自身的再利用率更是高達(dá)100%。
建筑不銹鋼的應(yīng)用要求
焊接性
產(chǎn)品用途的不同對(duì)焊接性能的要求也各不相同。一類餐具對(duì)焊接性能一般不做要求,甚至包括部分鍋類企業(yè)。但是絕大多數(shù)產(chǎn)品都需要原料焊接性能好,像二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機(jī)等。
耐腐蝕性
絕大多數(shù)不銹鋼制品要求耐腐蝕性能好,像一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機(jī)等,有些國(guó)外商人對(duì)產(chǎn)品還做耐腐蝕性能試驗(yàn):用NACL水溶液加溫到沸騰,一段時(shí)間后倒掉溶液,洗凈烘干,稱重量損失,來(lái)確定受腐蝕程度(注意:產(chǎn)品拋光時(shí),因砂布或砂紙中含有Fe的成分,會(huì)導(dǎo)致測(cè)試時(shí)表面出現(xiàn)銹斑)
拋光性能
當(dāng)今社會(huì)不銹鋼制品在生產(chǎn)時(shí)一般都經(jīng)過(guò)拋光這一工序,只有少數(shù)制品如熱水器、飲水機(jī)內(nèi)膽等不需要拋光。因此這就要求原料的拋光性能很好。影響拋光性能的因素主要有以下幾點(diǎn):
①原料表面缺陷。如劃傷、麻點(diǎn)、過(guò)酸洗等。
②原料材質(zhì)問(wèn)題。硬度太低,拋光時(shí)就不易拋亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸時(shí)表面易出現(xiàn)桔皮現(xiàn)象,從而影響B(tài)Q性。硬度高的BQ性相對(duì)就好。
③經(jīng)過(guò)深拉伸的制品,變形量極大的區(qū)域表面也會(huì)出小的黑點(diǎn)RIDGING,從而影響B(tài)Q性。
耐熱性能
耐熱性能是指高溫下不銹鋼仍能保持其優(yōu)良的物理機(jī)械性能。
碳的影響:碳在奧氏體不銹鋼中是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)。定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素。碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍,碳是一種間隙元素,通過(guò)固溶強(qiáng)化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度。碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應(yīng)力耐腐蝕的性能。
但是,在奧氏體不銹鋼中,碳常常被視為有害元素,這主要是由于在不銹鋼的耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450~850℃加熱),碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)致局部鉻的貧化,使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降。因此。60年代以來(lái)新發(fā)展的鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道隨著碳含量降低,鋼的晶間腐蝕敏感性降低,當(dāng)碳含量低于0.02%才具有最明顯的效果,一些實(shí)驗(yàn)還指出,碳還會(huì)增大鉻奧氏體不銹鋼的點(diǎn)腐蝕分傾向。由于碳的有害作用,不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過(guò)程中應(yīng)按要求控制盡量低的碳含量,而且在隨后的熱、冷加工和熱處理等過(guò)程中也在防止不銹鋼表面增碳,避免鉻的碳化物析出。
耐腐蝕性
當(dāng)鋼中鉻量原子數(shù)量不低于12.5%時(shí),可使鋼的電極電位發(fā)生突變,由負(fù)電位升到正的電極電位。阻止電化學(xué)腐蝕。