建筑装饰金属材料1

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1、建筑装饰材料第四章建筑装饰金属材料建筑装饰金属材料金属材料是指一种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的合金材料的总称。金属材料通常分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属的基本成分为铁及其合金，如钢和铁；有色金属是除铁以外的其他金属及其合金的总称，如铝、铜、铅、锌、锡等及其合金。建筑装饰金属材料金属材料具有较高的强度，能承受较大的变形，能制成各种形状的制品和型材，具有独特的光泽和颜色，庄重华贵，经久耐用，广泛应用于古今中外的建筑装饰工程中。如北京颐和园中的铜亭，云南昆明的金殿，山东泰山顶的铜殿，西藏布达拉宫金碧辉煌的装饰等都极大地赋予了古建筑独特

2、的艺术魅力；法国著名的埃菲尔铁塔以它的独特结构特征，创造了举世无双的奇迹；法国蓬皮杜文化中心则是金属与艺术有机结合的典范，创造了现代建筑史上独具一格的艺术佳作。在现代建筑中，从铝合金门窗到墙面、柱面、入口、栅栏、阳台等，金属材料无所不在。建筑装饰金属材料4.1建筑装饰用钢材及其制品4.2铝及铝合金制品4.3铜及铜合金制品4.1建筑装饰用钢材及其制品钢材是将生铁在炼钢炉中进行冶炼，然后浇注成钢锭，再经过轧制、锻压、拉拔等压力加工工艺制成的材料。钢的主要成分是铁，其次是碳，含碳量一般小于2%，另外还含有少量的硅、锰、硫、磷、氧等元素。由于生铁的含碳量较高，脆性

3、大，故使用受到限制。炼钢的目的就是将生铁中的含碳量降低到一定范围内，同时除去其他有害杂质。4.1建筑装饰用钢材及其制品钢材具有许多优良的性能，一是材质均匀，性能可靠；二是强度高，塑性和冲击韧性好，可承受各种性质的荷载；三是加工性能好，可通过焊接、铆接和螺钉连接的方法制成各种形状的构件。钢材的缺点是易锈蚀，耐火性差，维修费用大。钢材在建筑中不仅可作为结构材料，如钢筋混凝土中的钢筋、钢结构中的各类型钢等，而且可用作装饰材料，如各类装饰钢板、轻钢龙骨等。4.1建筑装饰用钢材及其制品4.1.1钢材的基本知识（1）钢材的分类1．按化学成分分类①碳素钢碳素钢的主要化学

4、成分是铁，其次是碳，此外还含有少量的硅、锰、磷、硫、氧、氮等微量元素。碳素钢根据含碳量的高低，又分为低碳钢（含碳量＜0.25％）、中碳钢（含碳量为0.25％～0.60％）和高碳钢（含碳量＞0.60％）。4.1建筑装饰用钢材及其制品②合金钢合金钢是在碳素钢的基础上加入一种或多种改善钢材性能的合金元素，如锰、硅、钒、钛等。合金钢根据合金元素的总含量，又分为低合金钢（合金元素总量＜5％）、中合金钢（合金元素总量为5％～10％）和高合金钢（合金元素总量＞10％）。2．按冶炼方法分类钢材按冶炼方法不同分为平炉钢、转炉钢（氧气转炉钢、空气转炉钢）和电炉钢。4.1建筑装

5、饰用钢材及其制品钢的冶炼4.1建筑装饰用钢材及其制品3．按冶炼时脱氧程度不同分类①镇静钢镇静钢一般用硅脱氧，脱氧完全，钢液浇注后平静地冷却凝固，基本无CO气泡产生。镇静钢均匀密实，机械性能好，品质好，但成本高。②沸腾钢沸腾钢一般用锰、铁脱氧，脱氧很不完全，钢液冷却凝固时有大量CO气体外逸，引起钢液沸腾，故称为沸腾钢。沸腾钢内部气泡和杂质较多，化学成分和力学性能不均匀，因此钢的质量较差，但成本较低。③半镇静钢半镇静钢用少量的硅进行脱氧，钢的脱氧程度和性能介于镇静钢和镇静钢之间。4.1建筑装饰用钢材及其制品4．按品质（硫、磷杂质含量）分类钢材根据品质（硫、磷杂

6、质含量）不同可分为普通钢、优质钢、高级优质钢。5．按用途分类钢材按用途不同可分为结构钢（主要用于工程构件及机械零件）、工具钢（主要用于各种刀具、量具及磨具）、特殊性能钢（具有特殊物理、化学或机械性能，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等，一般为合金钢）。4.1建筑装饰用钢材及其制品（2）建筑钢材的主要技术性能1．拉伸性能表示钢材拉伸性能的主要技术指标是屈服点、抗拉强度和伸长率，这些技术指标可通过低碳钢（软钢）受拉时的应力—应变曲线来阐明，见图4-1。4.1建筑装饰用钢材及其制品软钢的应力—应变曲线共分为四个阶段，即弹性阶段（oa），屈服阶段（ab），强化阶段（bc）

7、，颈缩阶段（cd）。自开始加载到a点之前，钢筋处于弹性阶段，应力应变呈线性关系，在此阶段内，若卸去外力，试件仍能恢复原状；应力达到a点后钢筋进入屈服阶段，应力不再增加而应变急剧增长形成屈服台阶ab；超过b点后应力应变关系重新表现为上升的曲线，bc段称为强化阶段；到达应力最高点c点后钢筋产生颈缩现象，应力开始下降，到d点钢筋被拉断，cd段称为破坏阶段。4.1建筑装饰用钢材及其制品①屈服点软钢应力—应变曲线上屈服阶段ab段b点的应力称为屈服点或屈服强度，用表示。对于含碳量较高的硬钢类钢材，在外力作用下没有明显的屈服台阶，通常以0.2％残余变形时对应的应力作为屈

8、服强度，用σ0.2表示，称为条件屈服点。在设计中，屈服强度是钢材设