建筑装饰金属材料(1)

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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。
应力 σ
ab
c d
O
应变 ε
图4-1 低碳钢(软钢)受拉应力-应变曲线
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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，屈服强度是钢材设计强度取值的主要依据。
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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。
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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。
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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。
这是因为钢材应力超过屈服点以后，虽然没有断裂，但会 产生较大的塑性变形，这将使构件产生很大的变形和不可 闭合的裂缝，以致无法使用。
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②抗拉强度 钢材受拉断裂前的最大应力，即应力—
应变曲线上最高点c点对应的应力称为抗拉强度或极限强度，
用表示。抗拉强度虽然是衡量钢材抵抗断裂破坏能力的一个 重要指标，但在设计中一般不直接利用。
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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
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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。
建筑装饰材料
第四章
建筑装饰金属材料
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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。
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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）。
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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。
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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）， 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。
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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％）。
③伸长率 钢材的伸长率为钢材试件拉断后的伸长值 与原标距长度之比，用 表示。伸长率 可用下式计算：