【不銹鋼建筑材料】不銹鋼建筑材料的特點 建筑不銹鋼的應用要求
不銹鋼建筑材料的特點
不銹鋼應用在建筑業中的要求是什么呢?除了金屬普遍都有的良好力學與工藝性能之外,更擁有在使用環境下耐腐蝕不生銹、表面精美的優異特征,而正是這些性能,目前不銹鋼材料已經廣泛用于建筑工程領域。下面就來詳細介紹下這些優點。
比強度和比剛度較高
結構工程中選擇應用材料的兩個基本參數分別是比強度和比剛度。其中比強度是指強度和比重之間的比值,高強度鋼是52,不同類型的不銹鋼材料在不同熱處理狀態下比強度基本處于46~152范圍內,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,從以上數據可以得知不銹鋼材料是一種理想的結構用輕型材料。
高溫強度和低溫韌性良好
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,但不銹鋼材料在結構損壞之前能夠承受高達700℃的高溫,不銹鋼還擁有優秀的沖擊韌性,特別是在低溫下更遠優于普通碳鋼,能夠保證建筑物結構的耐用與安全性能,當不銹鋼結構受到受外力作用(比如碰撞、地震等)影響而產生彎曲的時候,不銹鋼的結構強度就會非常高。
加工性能優異
不銹鋼材料的塑性、延展性不錯,其成型加工能力優良,非常容易被加工成型,制成薄壁構件,并且材料成型的同時還可進行強化,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
依據不同的使用環境,合理選用不銹鋼材料制造成的工程結構會擁有較長的使用壽命,很少需要甚至無需維修,從建筑物壽命周期成本分析,普通鋼結構每25年就要大修或更換,但不銹鋼材料卻是用百年來統計的,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件,它的回收利用率非常高,自身的再利用率更是高達100%。
建筑不銹鋼的應用要求
焊接性
產品用途的不同對焊接性能的要求也各不相同。一類餐具對焊接性能一般不做要求,甚至包括部分鍋類企業。但是絕大多數產品都需要原料焊接性能好,像二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機等。
耐腐蝕性
絕大多數不銹鋼制品要求耐腐蝕性能好,像一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機等,有些國外商人對產品還做耐腐蝕性能試驗:用NACL水溶液加溫到沸騰,一段時間后倒掉溶液,洗凈烘干,稱重量損失,來確定受腐蝕程度(注意:產品拋光時,因砂布或砂紙中含有Fe的成分,會導致測試時表面出現銹斑)
拋光性能
當今社會不銹鋼制品在生產時一般都經過拋光這一工序,只有少數制品如熱水器、飲水機內膽等不需要拋光。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:
①原料表面缺陷。如劃傷、麻點、過酸洗等。
②原料材質問題。硬度太低,拋光時就不易拋亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸時表面易出現桔皮現象,從而影響BQ性。硬度高的BQ性相對就好。
③經過深拉伸的制品,變形量極大的區域表面也會出小的黑點RIDGING,從而影響BQ性。
耐熱性能
耐熱性能是指高溫下不銹鋼仍能保持其優良的物理機械性能。
碳的影響:碳在奧氏體不銹鋼中是強烈形成并穩。定奧氏體且擴大奧氏體區的元素。碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍,碳是一種間隙元素,通過固溶強化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強度。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年代以來新發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,當碳含量低于0.02%才具有最明顯的效果,一些實驗還指出,碳還會增大鉻奧氏體不銹鋼的點腐蝕分傾向。由于碳的有害作用,不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過程中應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
當鋼中鉻量原子數量不低于12.5%時,可使鋼的電極電位發生突變,由負電位升到正的電極電位。阻止電化學腐蝕。