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1、金属材料的含义：金属材料是指由一种或一种以上的金属元素与某些非金属元素组合的合金的总称金属材料的分类：一般分为黑色金属和有色金属两大类黑色金属：黑色金属的主要成分为铁及其合金，亦称铁合金，如铁、生铁有色金属：有色金属是指除黑色金属以外的其他金属，如铝、铜、铅、锌、锡等及其合金。金属材料与其他材料相比具有较高的强度，能反抗较大的变形；导热性、导电性良好，易于加工，可制成各种形态的制品和型材；能够焊接、铆接，便于装配及机械化施工。因而，金属材料被广泛地应用于建筑工程之中。6.1 建筑钢材及制品 含义：建筑钢材是指用于建筑工程的各种钢材，包括各种型钢钢板、钢管以及钢筋混凝土中用的各种钢筋钢丝等。6.
2、1.1 钢的冶炼和分类1.钢的冶炼含义：钢的冶炼就是以生铁为原料，通过确定的冶炼过程，使其中的碳含量降低到确定范围之内，同时去除杂质而得到的优质铁碳合金的过程。钢的冶炼过程分为两个阶段，即精炼和脱氧。精炼：精炼是固态或液态的生铁与铁矿石、废钢或空气、氧气等氧化剂在高温下发生氧化反应，使生铁中的碳和其他杂质氧化为气体或氧化物被解除，从而使生铁中的碳与杂质的含量降低，成为钢。固态生铁与铁矿石（Feo）在高温下的反应如下：C+FeOCO+FeMn+FeOMnO+FeSi+2FeOSiO2+2Fe2P+5FeOSiO2+2Fe脱氧：脱氧是在精炼后的钢液中加入硅铁、锰铁等脱氧剂，使在精炼过程中同时被氧化
3、的铁重新还原。分类：冶炼方法有平炉炼钢法、转炉炼钢法和电炉炼钢法三种，其中转炉炼钢法以其冶炼时间短，成本低，效率高而成为目前主要的炼钢方法。转炉炼钢法以液态熔融生铁液为原料，不再用燃料加热，在炉底的底部、侧面吹入空气或氧气，以完成冶炼过程。2.钢的分类钢可按化学成分、质量等级、冶炼方法、用途等多种方法分类。6.1.2 钢材的性质及牌号1.抗拉性能抗拉性能是建筑钢材最主要的技术性能，通过拉伸试验，可以测得屈服强度、抗拉强度和断后伸长率，是钢材的重要技术性能指标。2.冲击韧性冲击韧性是指钢材反抗冲击荷载而不被破坏的实力。3.疲惫强度钢材受交变荷载反复作用时在应力远低于其屈服强度的状况下突然发生脆性
4、断裂破坏的现象，称为疲惫破坏。4.冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下，以确定的弯心直径和弯曲角度对钢材进行弯曲时，钢材能够承受弯曲变形的实力。5.焊接性能建筑工程中，钢材间的连接绝大多数接受焊接的方式来完成6.钢材的牌号（1）碳素结构钢碳素结构钢是碳素钢中的一类，在各类钢中产量最大，用途最广泛，可加工成各种型钢、钢筋和钢丝等，适用于一般结构及工程。（2）低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上加入总量小于5%的合金元素而形成的钢种。6.1.3 型材1.热轧型钢热轧型钢是一种具有确定截面形态和尺寸的实心长条钢材是由一般碳素钢或一般低合金钢经热轧而形成的异型断面钢材（1）角钢角钢俗
5、称角铁，其截面是两边相互垂直的长条钢材，分等边角钢和不等边角钢两种（2）一般槽钢一般槽钢是截面形态为凹槽形的长条钢材（3）工字钢工字钢是截面为工字型的长条钢材（4）热轧H形钢热轧H形钢分为宽翼缘H形型钢、窄翼缘H形型钢及H形型钢柱三类2.冷弯薄壁型钢建筑及装饰工程中运用的冷弯型钢常由厚度26mm的钢板或钢带（一般接受碳素结构钢或低含金结构钢）经冷弯或模压而成，故也称冷弯薄壁型钢。冷弯薄壁型钢钢壁厚不仅可以制得很薄，而且大大简化了生产工艺，提高了生产效率。冷弯薄壁型钢表示方法与热轧型钢相同。冷弯型钢的厚度较小，一般为24mm依据须要，冷弯型钢表面还可以喷漆、喷塑，已达到更好的装饰效果，冷弯型钢属
6、于高效经济截面，由于壁薄、钢度好，能高效地发挥材料的作用，节约钢材，是制作轻型钢结构的主要材料，用途广泛。6.1.4 涂层钢板、压型钢板1.钢板用光面轧辊轧制而成的扁平钢材，以平板状态供货的称钢板，以卷状供货的称钢带。建筑钢结构运用的钢板，按轧制方式可分为热轧钢板和冷轧钢板两类。2.涂层钢板涂层钢板可明显提高一般钢板的防腐性能和表面装饰性能，钢板的涂层可分为有机涂层、无机涂层及复合涂层三种。有机涂层面可以制成各种不同的色调和花纹，故通常称为彩色涂层钢板。3.压型钢板钢板还可以弯曲成型钢，薄钢板经冷压或冷轧成波形、双曲型、V形等形态，称为压型钢板。压型钢板具有单位质量轻、强度高、抗震性好、施工快
7、、外形美观等特点。要用于围护结构、楼板、屋面等，还可将其与保温材料等制成复合墙板，用途特别广泛。4.彩色压型钢板彩色压型钢板是将彩色涂层钢板辊压加工成V形、梯形、水水纹等形态而制成的轻型围护结构材料。彩色压型钢板具有自重轻、抗震性好、耐久性强、色调明丽、水纹平直坚挺、安装施工便利、进度快、效率高等优点，可用作屋面、墙面等围护结构和表面装饰工程。6.1.5 轻钢龙骨轻钢龙骨是以冷轧钢板（带）、镀锌钢板（带）或彩色涂层钢板（带）为原料，接受冷弯工艺生产的薄壁型钢，用于吊顶或墙体龙骨。1.轻钢龙骨的特点 1）自重轻 2）刚度大 3）抗震性能优良 4）防火 5）制作简洁 6）以钢带木，节约木材 7）安
8、装和拆改便利2.轻钢龙骨的分类和标记1）轻钢龙骨按荷载类型分，有上人龙骨和不上人龙骨；按用途分，有吊顶龙骨和墙体龙骨（代号分别为D和Q）；按龙骨的断面形态可分为U形龙骨（断面形态为U形，代号U）、T形龙骨（断面形态为T，代号T）、H形龙骨（断面形态为H形，代号H）、V形龙骨（断面形态为V形，代号V）、C形龙骨（断面形态为C形，代号C）和L形龙骨（断面形态为L形，代号L）吊顶龙骨又分为承载龙骨（吊顶骨架中的主要受力构件，又称主龙骨）、覆面龙骨（吊顶骨架中固定式面板的构件，又称中龙骨或横撑龙骨）和连接件。墙体龙骨可分为横龙骨（又称沿顶、沿地龙骨）、竖龙骨、连贯龙骨，其中横龙骨是墙体骨架和建筑结构的
9、连接构件，竖龙骨为骨架中的主要受力构件，连贯龙骨是竖骨架龙骨的中间连接构件。吊顶龙骨的配件有：吊杆、吊件、挂件、挂插件、承载龙骨连接件和覆面龙骨连接件，其中吊件用于承载龙骨与吊杆的连接，挂件用于承载龙骨与覆面龙骨的连接，挂插件用于正交两方向的覆面龙骨的连接。而承载龙骨连接件和覆面龙骨连接件分别用于承载龙骨和覆面龙骨的接长。2）轻钢龙骨的标记轻钢龙骨的标记依次为：产品名称、代号、断面形态的宽度、高度、钢板厚度、标准号（宽度、高度、厚度的单位均为mm）。如断面形态为U形，宽度为50mm，高度为15mm，钢板厚度1.2mm的吊顶承载龙骨标记为：建筑用轻钢龙骨DU 50 x 15 x 1.25（GB/
10、T 11981-2001）3.轻钢龙骨的规格尺寸各厂家生产的轻钢龙骨规格尺寸尽不相同，所以建筑用轻钢龙骨（GB/T11981-2001）中只对龙骨断面的某些尺寸作了规定。4.轻钢龙骨的等级和技术要求1）等级。轻钢龙骨按外观质量、表面镀锌量、形态允许偏差（U形、V形龙骨还有角度允许偏差）分为优等品、一等品与合格品。2）技术要求。外观质量：轻钢龙骨外形要平整，棱角清晰，切口不允许有影响运用的毛刺和变形。镀锌层不许有起皮。起瘤、脱落等缺陷。对于腐蚀、损伤、黑斑、麻点等缺陷。表面防锈处理：允许轻钢龙骨用喷漆、喷塑等其他方法防锈，其性能要求与镀锌防锈相同。尺寸要求：轻钢龙骨尺寸要求包括形态允许偏差、力学
11、性能：墙体及吊顶轻钢龙骨组件的力学性能应符合表6-5的规定6.2 装饰不锈钢及制品1.不锈钢的特性及分类1）不锈钢的特性：不锈钢是指铬（Cr）量在12%以上的合金钢。由于铬的性质比铁活泼，在不锈钢中，铬首先与氧化合，生成一层与钢材基体坚固结合的致密氧化膜层称为钝化膜，以爱护钢材不致锈蚀.2）不锈钢的分类：不锈钢按化学成分可分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢及高锰低铬不锈钢等。3）不锈钢的牌号及性能：不锈钢的牌号由三部分组成，分别为平均含碳量的千分数、合金元素含量，其中当平均含碳量小于0.03%及0.08%时，标注“00”或“0”。2.装饰不锈钢板材及管材不锈钢的主要特征是耐腐蚀性强，而光泽度是其另一重
12、要特点。高级别抛光不锈钢，具有镜面玻璃般的反射实力，建筑装饰不锈钢制品主要有板材和管材，其中板材应用最为广泛。1）.一般不锈钢板。一般不锈钢板通常按反光率分为镜面板、亚光板和浮雕板三种类型。镜面板平滑光亮，光线反射率可达95%以上，表面可形成独特的映像光影。亚光板的反射率在50%以下，其光泽柔软，不晃眼，用于室内外，可产生一种很柔软、稳重的艺术效果。浮雕不锈钢板不仅具有金属光泽，还有富于立体感的浮雕纹路，它是经过辊压、研磨、腐蚀或雕刻而成。建筑装饰用不锈钢制品主要是薄钢板，其中厚度为0.22mm的薄钢板用得最多。不锈钢薄钢板主要用于不锈钢包柱。2）.彩色不锈钢板。彩色不锈钢板是由一般不锈钢板经
13、过艺术加工而成的各种色调的不锈钢装饰板，其颜色有蓝、紫、红、灰、青、绿、橙、茶色、金黄等多种。接受彩色不锈钢装饰墙面，不仅坚实耐用、美观新颖，而且有猛烈的时代感。彩色不锈钢板抗腐蚀性强，耐盐雾腐蚀性能超过一般不锈钢；力学性能好，其耐磨和耐刻划性能相当于箔层镀金的性能。彩色不锈钢板可用作厅堂墙板、天花板、电梯厢板、车厢板、建筑装潢、招牌等装饰之用，也可用作高级建筑的其他局部装饰。3）不锈钢管材。不锈钢装饰管材按截面可分为等径圆管和变径花形管；按壁厚可分为薄壁管和厚壁管；按表面光泽度可分为抛光管、亚光管和浮雕管。6.3 装饰铝合金及制品6.3.1 铝合金及性质1.铝的特性及性质铝在自然界中以化合物
14、状态存在，炼铝的主要原料是铝矾土。铝的冶炼是先从铝矿石中提炼出三氧化二铝，然后通过电解得到金属铝，并通过提纯，分别出杂质，再制成铝锭。铝属于有色金属中的轻金属，密度为2700kg/m，是各类结构的基本材料之一；铝的熔点较低，为660；铝呈银白色，反射实力强，因此常用来制造反射镜、冷器设备的屋顶等；铝有很强的导电性和导热性，仅次于铜，因而也被广泛接受来制造导电材料、导热材料和蒸煮器具等。铝在空气中，其表面易生成一层氧化铝薄膜，起爱护作用，使铝具有确定的耐腐蚀性。2.铝合金及其特性纯铝的强度较低，为提高其好用价值，常在铝中加入适量的铜、镁、硅、锰、锌等组成合金。3.铝合金的表面处理1）阳极氧化处理
15、。阳极氧化处理就是通过限制氧化条件和工艺参数，使铝合金制品表面形成比自然氧化膜后得多的人工氧化层。2）表面着色处理经过阳极氧化处理的铝合金再进行表面着色处理，可以在保证铝合金运用性能完好的基础上增加其装饰性。常用的铝合金着色方法有自然着色法和电解着色法。自然着色法是铝材在特定的电解液和电解条件下，被阳极氧化的同时又能着色；电解着色法是对常规硫酸液中生成的氧化膜进一步电解，使电解液所含的金属阳离子沉积到氧化膜孔底而着色。6.3.2 铝合金板材1）铝合金花纹板铝合金花纹板是接受防锈铝合金坯料，用具有确定花纹的轧辊轧制而成2）铝合金浅花纹板铝合金浅花纹板是我国特有的建筑装饰制品，其花纹精致新颖、色泽
16、美观大方。3）铝合金压型板铝合金压型板具有质量轻、外型美观、耐腐蚀、耐久性好、安装简洁、表面光亮可反射太阳光等优点。4）铝合金穿孔板铝合金穿孔板是用各种铝合金平板经机械穿孔而成。孔型依据须要有圆孔、方孔、长圆孔、三角孔、大小组合孔等。铝合金穿孔板既突出了板材质轻、耐高温、耐腐蚀、防火、防潮、防震、化学稳定性好等特点，又可将孔形处理成确定的图案，立体感强，装饰效果好。6.3.3 铝合金型材1.铝合金门窗的特点1）轻。用材省质量轻，较钢门窗轻50%左右2）性能好。铝合金门窗较木门窗最突出的优点是密封性能好3）色调美观，造型新颖大方。4）耐腐蚀，运用修理便利5）便于进行工业化生产2.铝合金门窗的种类
17、按其结构与开闭方式可分为：推拉窗（门）、平开窗（门）、固定窗、回转窗（门）、悬挂窗、百页窗、纱窗等。3.铝合金门窗的性能1）抗风压性能2）气密性能3）水密性能4）启闭力5）空气隔声性能6）保温性能6.3.4 铝塑板铝塑板是一种复合材料，是将用氯化乙烯处理过的铝片用胶黏剂覆贴到聚乙烯板上而制成的。按铝片覆贴的位置不同，铝塑板有单层板和双层板之分。具有以下性能：质轻，强度高，刚性好；超强的耐候性能及耐紫外线性能，能适用于-50 85的各种自然环境条件；耐酸、耐碱；颜色可选性广，色调、光泽长久，质感强，表面平整光滑；隔声、隔震性能好，抗冲击性能好；隔热、阻燃效果好等特点。6.3.5 铝箔和铝粉1）铝箔铝箔是指用纯铝或铝合金加工成的0.00630.2mm薄片制品铝箔具有很好的防潮性能及绝热性能。2）铝粉铝粉是指给纯铝箔中加入少量润滑剂，经捣碎成为极细的鳞状粉末，再经抛光而成。