第11章 金属装饰材料(修改)

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1、第11章金属装饰材料学习要求熟悉建筑装饰用钢材的基本知识（钢的冶炼与分类、技术性能、化学成分、钢材标准），掌握装饰常用钢材及制品（型钢、不锈钢、彩色涂层钢板、彩色压型钢板、轻钢龙骨）规格、型号、性能与应用。掌握纯铝性能、铝合金及特性、铝合金分类与牌号、铝合金型材应用。熟悉铝合金门窗的特点与应用，认识各种铝合金装饰板（花纹板、波纹板、压型板、吸声板、复合板、龙骨）并能正确选用。金属材料在装饰工程中广泛使用，它具有色彩独特、外表庄重华贵、经久耐用等特点。金属材料通常分为两大类：一类是黑色金属，主要成分为铁碳合金，如铁、钢等；另一类为有色金属，是铁碳

2、合金以外的金属材料的总称，如铝、铜、锌、锡等及其合金。11.1建筑装饰用钢材11.1.1钢材的基本知识11.1.1.1钢材的特性钢是铁碳合金，通常我们把含碳量小于2%的铁碳合金称为钢，而含碳量大于2%的铁碳合金称之为铁。钢材密度较大，为7.8g/cm3。钢的性能稳定，具有强度高、塑性好、抗冲击、易加工等优点，但钢的耐腐锈性差，这严重影响了工程质量。11.1.1.2钢材的分类（1）按冶炼方法分为平炉钢、转炉钢、电炉钢。按脱氧程度分为镇静钢、特殊镇静钢和沸腾钢。（2）按化学成分分为碳素钢：低碳钢(C＜0.25%)；中碳钢(C=0.25%～0.60%

3、)；高碳钢(C＞0.60%)。合金钢：低合金钢(合金含量＜5%)；中合金钢(合金含量=5%～10%)；高合金钢(合金含量＞10%)。（3）按质量标准分为普通钢、优质钢和高级优质钢。按钢材内残留少量的有害元素硫元素(S)和磷元素(P)含量的多少来区分的。（4）按用途分结构钢：工程结构用钢(建筑用钢、专门用途钢，如船舶、桥梁、锅炉用钢)；机械零件用钢(渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢)。工具钢：量具钢、刃具钢、模具钢。特种钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢、电工用钢等。11.1.1.3钢材的技术性质（1）抗拉性能抗拉性能是建筑钢材最重要的技术性质。其技术指标

4、主要为由拉力试验测定的屈服点、抗拉强度和伸长率。低碳钢受拉的应力一应变图能够较好地显示出这些重要的技术指标，见图11-1-1低碳钢应力一应变图.图11-1-1低碳钢应力一应变图①屈服点：当试件拉力在ＯＢ范围内时，如卸去拉力，试件能恢复原状，应力与应变的比值为常数，因此，该阶段被称为弹性阶段。当对试件的拉伸进入塑性变形的屈服阶段ＢＣ时，称屈服下限Ｃ下所对应的应力为屈服强度或屈服点，记做σs。设计时一般以σs作为强度取值的依据。对屈服现象不明显的钢材，规定以0.2％残余变形时的应力σ0.2作为屈服强度。②抗拉强度：从图11-1-1中ＣＤ曲线逐步上升

5、可以看出：试件在屈服阶段以后，其抵抗塑性变形的能力又重新提高，称为强化阶段。对应于最高点Ｄ的应力称为抗拉强度，用σb表示。设计中抗拉强度虽然不能利用，但屈强比σs／σb有一定意义。屈强比愈小，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，因而结构的安全性愈高。但屈强比太小，则反映钢材不能有效地被利用。③伸长率：图11-1-1中当曲线到达Ｄ点后，试件薄弱处急剧缩小，塑性变形迅速增加，产生“颈缩现象”而断裂。量出拉断后标距部分的长度Ll，标距的伸长值与原始标距L0的百分率称为伸长率。即伸长率表征了钢材的塑性变形能力。由于在塑性变形时颈缩处的伸长较大，故

6、当原始标距与试件的直径之比愈大，则颈缩处伸长中的比重愈小，因而计算的伸长率会小些。通常以δ5和δ10分别表示L0=5d0和L0=10d0（ｄ0为试件直径）时的伸长率。对同一种钢材，δ5应大于δ10。（2）冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。冷弯性能指标是通过试件被弯曲的角度（90°、180°）及弯心直径ｄ对试件厚度（或直径）a的比值（ｄ/a）区分的，试件按规定的弯曲角和弯心直径进行试验，试件弯曲处的外表面无裂断、裂缝或起层，即认为冷弯性能合格。（3）冲击韧性冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。冲击韧性指标是

7、通过标准试件的弯曲冲击韧性试验确定的。以摆锤打击试件，于刻槽处将其打断，试件单位截面积上所消耗的功，即为钢材的冲击韧性指标，用冲击韧性ak（Ｊ/cm2）表示。ak值愈大，冲击韧性愈好。钢材的化学成分、组织状态、内在缺陷及环境温度都会影响钢材的冲击韧性。试验表明，冲击韧性随温度的降低而下降，其规律是开始下降缓和，当达到一定温度范围时，突然下降很多而呈脆性，这种脆性称为钢材的冷脆性。（4）硬度钢材的硬度是指其表面局部体积内抵抗外物压入产生塑性变形的能力。常用的测定硬度的方法有布氏法和洛氏法。布氏法的测定原理是利用直径为Ｄ（ｍｍ）的淬火钢球，以P（Ｎ

8、）的荷载将其压入试件表面，经规定的持续时间后卸除荷载，即得到直径为ｄ（ｍｍ）的压痕，以压痕表面积Ｆ（ｍｍ）除荷载Ｐ，所得的应力值即为试件的布氏硬度值Ｈ