1. 如何用簡單方法鑒別不銹鋼和鈦合金
如何用簡單方法鑒別不銹鋼和鈦合金
1)鈦的密度4.5克/mm3 不銹鋼的密度7.8克/mm3 同等大小的鈦和不銹鋼所以他們的重量就差得很多,不銹鋼你要重很多.
2. 如何鑒別鈦合金
准確的鑒別一般需要專業的儀器。測金屬組分的那種。日常鈦合金的辨別主要有以下幾個方法:
1.比重:鈦合金的比重在4.55左右,是通常不銹鋼的57%,從手感上比較容易辨別.
2.顏色:鈦合金的金屬本色是灰白色,色澤質感不同於不銹鋼、鋁合金。由於鈦合金比較難於拋光、著色,所以通常鈦合金產品的表面是機械拋光或磨砂,只有少數高檔的鈦合金產品局部拋鏡面光的。而機械拋光和磨砂表面顏色是鈦合金特有的灰白或深灰。
3。強度:鈦合金的強度高於一般不銹鋼和鋁合金,可以達到不銹鋼的2倍。
3. 怎麼鑒別鈦合金和30crmnsi
30crmnsi質量分數(%):C:0.27~0.34 Si:0.90~1.20 Mn:0.80~1.10 Cr:0.80~1.10
鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用於各個領域。常用的有純鈦TC4的呢等等 最簡單鑒別的方法 稱重,30crmns的密度是7.85 ,鈦合金的密度是4.6 ,鈦合金的單價比較高。蘇州金壹佰瑤瑤為你回答http://detail.1688.com/offer/521459743466.html?spm=0.0.0.0.tCOJ9a
4. 怎樣區分鋁合金和鈦合金
1、性能不同
鋁合金密度低,但強度比較高,接近或超過優質鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性,工業上廣泛使用,使用量僅次於鋼。
鈦是一種新型金屬,鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關,最純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%,但其強度低、塑性高。
2、顏色不同
鈦合金是銀白色的金屬,它具有許多優良性能。
鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料
3、用法不同
鋁合金一般用於工業
鈦合金一般用於航天業火箭飛機的製造
鈦合金
(4)鈦鋼和鈦合金怎麼鑒別擴展閱讀:
鋁合金焊接保護措施
1、焊前用化學+機械的方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物,順序是先化學清洗,後機械打磨;
2、焊接過程中要採用合格的保護氣體進行保護;
3、在氣焊時,採用熔劑,在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。
參考資料來源:
網路-鋁合金
5. 怎麼辨別鈦合金跟鈦鋼
密度不同,鈦合金輕很多。
6. 怎樣才能輕易辨別出鋁合金還是鈦合金呢
第一個辦法是測重量。同樣尺寸的鋁門最輕,鈦門稍重,鋼門最重。可以用鋁鋼混合做出和鈦合金一樣重的門。很容易判斷門里有沒有鋼。拿塊磁鐵來看它能不能吸到門上。鈦合金沒有磁性,不會吸磁鐵。
第二個方法是看顏色。找一個不起眼的小角,用砂紙磨掉表面一層氧化膜或漆使下面的金屬完全暴露出來。仔細觀察金屬的顏色。拿一個空可樂易拉罐(鋁制的),把表面的漆磨掉,拿來和門作比較。鋁合金是淺灰色,鈦合金是深灰色,而且看起來比鋁更有光澤。
(1)比硬度,一塊是鋁一塊是鈦合金,只要二塊材料相互劃畫。劃傷的一塊是鋁。因為鈦比鋁硬度高。
(2)比耐酸,鋁遇酸馬上起化學反應,鈦耐酸性很好。
(3)比耐鹼,鋁遇鹼也就起化學反應,鈦耐鹼性很好。
(3)比強度,用手鉗、剪刀破壞鋁很生力,鈦很費力。
(4)比顏色,在一張白紙上劃幾下鋁馬上留下黑色劃痕,鈦看不見劃痕。
(6)鈦鋼和鈦合金怎麼鑒別擴展閱讀
鈦合金的缺點
鈦及鈦合金主要限制是在高溫與其它材料的化學反應性差。此性質迫使鈦合金與一般傳統的精煉、熔融和鑄造技術不同,甚至經常造成模具的損壞,使的鈦合金的價格變的十分昂貴。
因此它們剛開始大多用在飛機結構、航空器,以及用在石油和化學工業等高科技工業。由於太空科技的發達、人民生活質量的提升,所以鈦合金也漸漸地用來製成民生用品,造福人民的生活,只是這些產品價格仍然偏高,多屬於高價位的產品,這是鈦合金無法發揚光大的最大缺點。
7. 怎麼區分純鈦和合金鈦,除了用化學檢測方法!
1、用手掂重量 通常合金架的比重約為8.9g/cm3,純鈦架的比重為4.5g/cm3,由於鈦材料的份量相當於合金架的一半,用手掂起來比較輕。這是區分鈦架和非鈦架的最簡單的方法之一。
2、觀察鼻托梗和鼻托箱的焊接點 純鈦材料的焊接為無氧碰焊,焊痕為「台階」狀;合金材料的焊接為點焊,焊痕為「坡」狀,這是區分鈦架和非鈦架、全鈦和非全鈦架的有效方法之一。
3、觀察鉸鏈結合處,是否有墊片 純鈦鏡架在鉸鏈部位不宜使鈦與鈦直接接觸,否則易出現接合處發皺、鏡腿張合不暢的現象。通常在純鈦鏡的鉸鏈部位鑲嵌兩枚薄薄的墊片,將上下鉸鏈分割開來。因此,檢查鉸鏈處有無墊片,也是鑒別是否是純鈦鏡架的很好方法。從鏡架內側觀察鉸鏈結合處,會發現有一小凹槽,這是便於將墊片取出的專門設計。
4、用磁石做磁性反應 將鏡架鉸鏈盡量擰松,在自由活動狀態下用磁石去吸引,如鏡腿在磁石的吸引下晃動,說明此鏡架並非純鈦材料,反之則說明該鏡架可能是鈦架。
8. 怎樣識別鈦合金
朋友,全介紹給你了,很多的:
以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優點,是較為理想的航天工程結構材料。
研究范圍:
鈦合金可分為結構鈦合金和耐熱鈦合金,或α型鈦合金、β型鈦合金和α+β型鈦合金。研究范圍還包括鈦合金的成形技術、粉末冶金技術、快速凝固技術、鈦合金的軍用和民用等。
應用:
鈦合金是一種新型結構材料,它具有優異的綜合性能,如密度小(~4.5gcm-3),比強度和比斷裂韌性高,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,低溫韌性良好,抗蝕性能優異,某些鈦合金的最高工作溫度為550ºC,預期可達700ºC。因此它在航空、航天、化工、造船等工業部門獲得日益廣泛的應用,發展迅猛。輕合金、鋼等的(σ0.2/密度)與溫度的關系,鈦合金的比強高於其他輕金屬、鋼和鎳合金,並且這一優勢可以保持到500ºC左右,因此某些鈦合金適於製造燃氣輪機部件。鈦產量中約80%用於航空和宇航工業。例如美國的B-1轟炸機的機體結構材料中,鈦合金約佔21%,主要用於製造機身、機翼、蒙皮和承力構件。F-15戰斗機的機體結構材料,鈦合金用量達7000kg ,約占結構重量的34%。波音757客機的結構件,鈦合金約佔5%,用量達3640 kg。麥克唐納道格拉斯(Mc-Donnell-Dounlas)公司生產的DC10飛機,鈦合金用量達5500kg,占結構重量的10%以上。在化學和一般工程領域的鈦用量:美國約占其產量的15%,歐洲約佔40%。由於鈦及其合金的優異抗蝕性能,良好的力學性能,以及合格的組織相容性,使它用於製作假體裝置等生物材料。
特點:
鈦金屬的密度較小,為4.5g/cm3,僅為鐵的60%,通常與鋁、鎂等被稱為輕金屬,其相應的鈦合金、鋁合金、鎂合金則稱為輕合金。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性,相繼對鈦合金材料進行研究開發,並且得到了實際應用。 鈦是二十世紀五十年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高、易焊接等特點而被廣泛用於各個領域,尤其是強度高、易焊接性能有利於高爾夫桿頭的製造。
第一個實用的鈦合金是1954年美國研製成功的Ti-6Al(鋁)-4V(礬)合金。Ti-6Al-4V合金在耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性方面均達到較好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已佔全部鈦合金的75~85%。許多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。 目前,世界上已研製出的鈦合金有數百種,最著名的合金有二十至三十種,例如,有Ti-6Al-4V</SPAN>、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、Ti-811、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1100、BT9、BT20、IMI829、IMI834等;用於球桿製造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3(通常所說的β鈦),22-4,DAT51。
鈦合金可以分為α、α+β、β型合金及鈦鋁金屬間化合物(TixAl,此處x=1或3)四類。下表列出了四類典型鈦合金及特點。
類別 典型合金 特點
α Ti-5Al-2.5Sn
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo
強韌性一般,焊接性能好
抗氧化強,蠕變強度較高
較少應用在高爾夫球刊刊頭製造上
α+β Ti-6Al-4V
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo
強韌性中上,可熱化處理強,可焊
疲勞性能好,多應用於鑄造刊頭
如鐵桿、球道木等
β Ti-13V-11Cr-3Al
Sp700
Ti-15va-3Cr-3Al-3Ni 強度高,熱處理強化能力強
可鍛性及冷成型性能好
可適用多種焊接方式
TixAl Ti3Al(α2)及TiAl(Y0 使用溫度渴望達到900度,但室溫塑韌性差
鈦的發展史
1791年英國牧師W.格雷戈爾(Gregor)在黑磁鐵礦中發現了一種新的金屬元素。1795年德國化學家M.H.克拉普魯斯(Klaproth)在研究金紅石時也發現了該元素,並以希臘神Titans命名之。1910年美國科學家M.A.亨特(Hunter)首次用鈉還原TiCI:製取了純鈦。1940年盧森堡科學家W.J.克勞爾(kroll)用鎂還原TiCl:製得了純鈦。從此,鎂還原法(又稱為克勞爾法)和鈉還原法(又稱為亨特法)成為生產海綿鈦的工業方法。美國在1948年用鎂還原法制出2t海綿鈦,從此達到了工業生產規模。隨後,英國、日/本、前蘇聯和中國也相繼進入工業化生產,其中主要的產鈦大國為前蘇聯、日/本和美國。
鈦是一種新金屬,由於它具有一系列優異特性,被廣泛用於航空、航天、化工、石油、冶金、輕工、電力、海水淡化、艦艇和日常生活器具等工業生產中,它被譽為現代金屬。金屬鈦生產從1948年至今才有半個世紀的歷史,它是伴隨著航空和航天工業而發展起來的新興工業。它的發展經受了數次大起大落,這是因為鈦與飛機製造業有關的緣故。但總的說來,鈦發展的速度是很快的,它超過了任何一種其他有色金屬的發展速度。這從全世界海綿鈦工業發展情況可以看出:海綿鈦生產規模60年代為60kt/a,70年代為1lOkt/a,80年代為130kt/a,到1992年已達140kt/a。實際產量1990年達到歷史最高水平,為105kt/a。目前,世界海綿鈦生產廠家和生產能力列於表1—1。
進入90年代後,由於軍用鈦量減少和俄羅斯等一些國家拋售庫存海綿鈦,使前幾年市場疲軟。1995年鈦的市場開始回升,主要由於B777等民用飛機和高爾夫球桿等民用鈦量大幅度增加, 1996年鈦的需求量達到一個新的高點。專家預測今後幾年內鈦的 需求量將繼續較大幅度增長。目前妨礙鈦應用的主要原因是價格貴。可以預料,隨著科學技術的進步和鈦生產工藝的不斷完善、 擴大企業的生產能力和提高管理水平、進一步降低鈦製品的成本, 必然會開拓出更廣泛的鈦市場。
鈦的基本性質
原子結構
鈦位於元素周期表中ⅣB族,原子序數為22,原子核由22個質子和20-32個中子組成,核外電子結構排列為1S22S22P63S23D24S2。原子核半徑5x10-13厘米。
物理性質
鈦的密度為4.506-4.516克/立方厘米(20℃),熔點1668±4℃,熔化潛熱3.7-5.0千卡/克原子,沸點3260±20℃,汽化潛熱102.5-112.5千卡/克原子,臨界溫度4350℃,臨界壓力1130大氣壓。鈦的導熱性和導電性能較差,近似或略低於不銹鋼,鈦具有超導性,純鈦的超導臨界溫度為 0.38-0.4K。在25℃時,鈦的熱容為0.126卡/克原子·度,熱焓1149卡/克原子,熵為7.33卡/克原子·度,金屬鈦是順磁性物質,導磁率為1.00004。
鈦具有可塑性,高純鈦的延伸率可達50-60%,斷面收縮率可達70-80%,但強度低,不宜作結構材料。鈦中雜質的存在,對其機械性能影響極大,特別是間隙雜質(氧、氮、碳)可大大提高鈦的強度,顯著降低其塑性。鈦作為結構材料所具有的良好機械性能,就是通過嚴格控制其中適當的雜質含量和添加合金元素而達到的。
化學性質
鈦在較高的溫度下,可與許多元素和化合物發生反應。各種元素,按其與鈦發生不同反應可分為四類:
第一類:鹵素和氧族元素與鈦生成共價鍵與離子鍵化合物;
第二類:過渡元素、氫、鈹、硼族、碳族和氮族元素與鈦生成金屬間化物和有限固溶體;
第三類:鋯、鉿、釩族、鉻族、鈧元素與鈦生成無限固溶體;
第四類:惰性氣體、鹼金屬、鹼土金屬、稀土元素(除鈧外),錒、釷等不與鈦發生反應或 基本上不發生反應。
與化合物的反應:
◇ HF和氟化物
氟化氫氣體在加熱時與鈦發生反應生成TiF4, 反應式為(1);不含水的氟化氫液體可在鈦表面上生成一層緻密的四氟化鈦膜,可防止HF浸入鈦的內部。氫氟酸是鈦的最強熔劑。即使是濃度為1%的氫氟酸,也能與鈦發生激烈反應,見式(2);無水的氟化物及其水溶液在低溫下不與鈦發生反應,僅在高溫下熔融的氟化物與鈦發生顯著反應。
Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0千卡 (1)2Ti+6HF=2TiF4+3H2 (2)
◇ HCl和氯化物
氯化氫氣體能腐蝕金屬鈦,乾燥的氯化氫在>300℃時與鈦反應生成TiCl4,見 式(3);濃度<5%的鹽酸 在室溫下不與鈦反應,20%的鹽酸在常溫下與鈦發生瓜在生成紫色的TiCl3,見式(4);當溫度長高時,即使稀鹽酸也會腐蝕鈦。各種無水的氯化物,如鎂、錳、鐵、鎳、銅、鋅、汞、錫、鈣、鈉、鋇和NH4離子及其水溶液,都不與鈦發生反應,鈦在這些氯化物中具有很好的穩定性。
Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75千卡 (3)2Ti+6HCl=TiCl3+3H2 (4)
◇ 硫酸和硫化氫
鈦與<5%的稀硫酸反應後在鈦表面上生成保護性氧化膜,可保護鈦不被稀酸 繼續腐蝕。但>5%的硫酸與鈦有明顯的反應,在常溫下,約40%的硫酸對鈦的腐蝕速度最快,當濃度大於40%,達到60%時腐蝕速度反而變慢,80%又達到最快。加熱的稀酸或50%的濃硫酸可與鈦反應生成硫酸鈦,見式(5),(6),加熱的濃硫酸可被鈦還原,生成SO2,見式(7)。常溫下鈦與硫化氫反應,在其表面生成一層保護膜,可阻止硫化氫與鈦的進一步反應。但在高溫下,硫化氫與鈦反應析出氫,見式(8),粉末鈦在600℃開始與硫化氫反應生成鈦的硫化物,在900℃時反應產物主要為TiS,1200℃時為Ti2S3。
Ti+H2SO4=TiSO4+H2 (5) 2Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+H2 (6)
2Ti+6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202千卡 (7)Ti+H2S=TiS+H2+70千卡(8)
◇ 硝酸和王水 緻密的表面光滑的鈦對硝酸具有很好的穩定性,這是由於硝酸能快速在鈦表面生成一層牢固的氧化膜,但是表面粗糙,特別是海綿鈦或粉末鈦,可與次、熱稀硝酸發生反應,見式(9)、(10),高於70℃的濃硝酸也可與鈦發生反應,見式(11);常溫下,鈦不與王水反應。溫度高時,鈦可與王水反應生成TiCl2。
3Ti+4HNO3+4H2O=3H4TiO4+4NO (9)3Ti+4HNO3+H2O=3H2TiO3+4NO (10)
Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O (11)
綜上所述,鈦的性質與溫度及其存在形態、純度有著極其密切的關系。緻密的金屬鈦在自然界中是相當穩定的,但是,粉末鈦在空氣中可引起自燃。鈦中雜質的存在,顯著的影響鈦的物理、化學性能、機械性能和耐腐蝕性能。特別是一些間隙雜質,它們可以使鈦晶格發生畸變,而影響鈦的的各種性能。常溫下鈦的化學活性很小,能與氫氟酸等少數幾種物質發生反應,但溫度增加時鈦的活性迅速增加,特別是在高溫下鈦可與許多物質發生劇烈反應。鈦的冶煉過程一般都在800℃以上的高溫下進行,因此必須在真空中或在惰性氣氛保護下操作。
9. 怎樣鑒定鈦鋼
1、純鈦材質比較輕,比不銹鋼材質輕一倍。
2、純鈦顏色永遠是暗灰白色,無論專怎樣拋光法屬,都不會象鋼製品一樣光亮。
3、純鈦是沒有磁性的。
4、具體檢驗真假的方法:用鈦鋼的稜角在白色陶瓷杯上或陶瓷製品上用力刻劃,留下一條印痕,印痕越深,代表鈦的純度越高,因為那條黑色的印痕是不會掉的。
10. 怎樣鑒別鈦鋼和不銹鋼
鈦並不是稀有金屬,鈦在地球上的儲藏量是銅、鎳、鉛、鋅的總量的16倍。鈦的比重僅是鐵的1/2,卻像銅一樣經得起錘擊和拉延。在超低溫世界裡,鈦會變得更為堅硬,並有超導體的性能,鋼則變得脆弱無能。
鈦有很強的耐酸鹼腐蝕能力,在海中浸5年不銹蝕,鋼鐵在海水中則會腐蝕變質。用鈦合金為船隻製造外殼,海水無法腐蝕它。用鈦合金製成的「鈦潛艇」,可潛入4500米的深度,一般鋼鐵潛艇在超過300米就容易被水壓壓壞。
「鈦飛機」堅實又輕便,一架大型鈦客機可比同樣重的普通飛機多載100餘人,飛機時速每小時可超過3000千米;而鋁合金飛機最多是2400千米。在航天事業中,鈦可製成飛船的「外衣」,防高溫的侵襲。
鈦還能與金屬鎳一起製成具有記憶功能的「記憶合金」。用這種「記憶合金」製成的汽車外殼,如發生撞車事故變形後,只須用80℃以上的熱水沖洗,便會使汽車外形恢復原狀。
目前鈦金屬的提煉成本太高,故只在一些異常重要的領域使用,如航空航天、電子工業。精密儀器製造等方面。隨著各種新的提煉方法的出現,鈦金屬已被看作是一種極有使用前景的金屬。
不銹鋼是具有60年發展歷程的現代材料
自本世紀初發明不銹鋼以來,不銹鋼就把現代材料的形象和建築應用中的卓越聲譽集於一身,使其競爭對手羨慕不已。
只要鋼種選擇的正確,加工適當,保養合適,不銹鋼不會產生腐蝕、點蝕、銹蝕或磨損。不銹鋼還是建築用金屬材料中強度最高的材料之一。由於不銹鋼具有良好的耐腐蝕性,所以它能使結構部件永久地保持工程設計的完整性。含鉻不銹鋼還集機械強度和高延伸性於一身,易於部件的加工製造,可滿足建築師和結構設計人員的需要。
在建築、大樓和結構的行業中,不銹鋼成功的關鍵是其具有良好的耐腐蝕性能。
不銹鋼為什麼耐腐蝕?
所有金屬都和大氣中的氧氣進行反應,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續進行氧化,使銹蝕不斷擴大,最終形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金屬(例如,鋅,鎳和鉻)進行電鍍來保證碳鋼表面,但是,正如人們所知道的那樣,這種保護僅是一種薄膜。如果保護層被破壞,下面的鋼便開始銹蝕。
不銹鋼的耐腐蝕性取決於鉻,但是因為鉻是鋼的組成部分之一,所以保護方法不盡相同。
在鉻的添加量達到10.5%時,鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加,但鉻含量更高時,盡管仍可提高耐腐蝕性,但不明顯。原因是用鉻對鋼進行合金化處理時,把表面氧化物的類型改變成了類似於純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護表面,防止進一步地氧化。這種氧化層極薄,透過它可以看到鋼表面的自然光澤,使不銹鋼具有獨特的表面。而且,如果損壞了表層,所暴露出的鋼表面會和大氣反應進行自我修理,重新形成這種鈍化膜,繼續起保護作用。
因此,所有的不銹鋼都具有一種共同的特性,即鉻含量均在10.5%以上。
不銹鋼的類型
不銹鋼一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼,而是表示一百多種工業不銹鋼,所開發的每種不銹鋼都在其特定的應用領域具有良好的性能。成功的關鍵首先是要弄清用途,然後再確定正確的鋼種。有關不銹鋼的進一步詳細情況可參見由NiDI編制的不銹鋼指南軟盤。
幸而和建築構造應用領域有關的鋼種通常只有六種。它們都含有17~22%的鉻,較好的鋼種還含有鎳。添加鉬可進一步改善大氣腐蝕性,特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。
耐大氣腐蝕
經驗表明,大氣的腐蝕程度因地域而異。為便於說明,建議把地域分成四類,即:鄉村,城市,工業區和沿海地區。
鄉村是基本上無污染的區域。該區人口密度低,只有無污染的工業。
城市為典型的居住、商業和輕工業區,該區內有輕度污染,例如交通污染。
工業區為重工業造成大氣污染的區域。污染可能是由於燃油所形成的氣體,例如硫和氮的氧化物,或者是化工廠或加工廠釋放的其它氣體。空氣中懸游的顆粒,像鋼鐵生產過程中產生的灰塵或氧化鐵的沉積也會使腐蝕增加。
沿海地區通常指的是距海邊一英里以內的區域。但是,海洋大氣可以向內陸縱深蔓延,在海島上更是如此,盛行風來自海洋,而且氣候惡劣。例如,英國氣候條件就是如此,所以整個國家都屬於沿海區域。如果風中夾雜著海洋霧氣,特別是由於蒸發造成鹽沉積集聚,再加上雨水少,不經常被雨水沖刷,沿海區域的條件就更加不利。如果還有工業污染的話,腐蝕性就更大。
美國、英國、法國、義大利、瑞典和澳大利亞所進行的研究工作已經確定了這些區域對各種不銹鋼耐大氣腐蝕的影響。有關內容在NiIDI出版的《建築師便覽》中作了簡單介紹,該書中的表可以幫助設計人員為各種區域選擇成本效益最好的不銹鋼。
在進行選擇時,重要的是確定是否還有當地的因素影響使用現場環境。例如,不銹鋼用在工廠煙囪的下方,用在空調排氣擋板附近或廢鋼場附近,會存在非一般的條件。
維修及清理
和其它曝露於大氣中的材料一樣,不銹鋼也會臟。今後的講座將分析影響維修及清理成本的設計因素。但是,在雨水沖刷,人工沖洗和已臟表面之間還存在著一種相互關系。
通過把相同的板條直接放在大氣中和放在有棚的地方確定了雨水沖刷的效果。人工沖洗的效果是通過人工用海綿沾上肥皂水每隔六個月擦洗每塊板條的右邊來確定的。結果發現,與放在有棚的地方和不被沖洗的地方的板條相比,通過雨水沖刷和人工擦洗去除表面的灰塵和淤積對表面情況有良好的作用。而且還發現,表面加工的狀況也有影響,表面平滑的板條比表面粗糙的板條效果要好。
因此洗刷的間隔時間受多種因素影響,主要的影響因素是所要求的審美標准。雖然許多不銹鋼幕牆僅僅是在擦玻璃時才進行沖洗,但是,一般來講,用於外部的不銹鋼每年洗刷兩次。
典型用途
大多數的使用要求是長期保持建築物的原有外貌。在確定要選用的不銹鋼類型時,主要考慮的是所要求的審美標准、所在地大氣的腐蝕性以及要採用的清理制度。
然而,其它應用越來越多的只是尋求結構的完整性或不透水性。例如,工業建築的屋頂和側牆。在這些應用中,物主的建造成本可能比審美更為重要,表面不很乾凈也可以。
在乾燥的室內環境中使用430不銹鋼效果相當好。但是,在鄉村和城市要想在戶外保持其外觀,就需經常進行清洗。在污染嚴重的工業區和沿海地區,表面會非常臟,甚至產生銹蝕。但要獲得戶外環境中的審美效果,就需採用含鎳不銹鋼。所以,304不銹鋼廣泛用於幕牆、側牆、屋頂及其它建築用途,但在侵蝕性嚴重的工業或海洋大氣中,最好採用316不銹鋼。
現在,人們已充分認識到了在結構應用中使用不銹鋼的優越性。有幾種設計准則中包括了304和316不銹鋼。因為雙相不銹鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度及彈限強度融為一體,所以,歐洲准則中也包括了這種鋼。
產品形狀
實際上,不銹鋼是以全標準的金屬形狀和尺寸生產製造的,而且還有許多特殊形狀。最常用的產品是用薄板和帶鋼製成的,
也用中厚板生產特殊產品,例如,生產熱軋結構型鋼和擠壓結構型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無縫鋼管及其它形式的產品,包括型材、棒材、線材和鑄件。
表面狀態
正如後面將談到的,為了滿足建築師們美學的要求,已開發出了多種不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者無光澤的;可以是光面的、拋光的或壓花的;可以是著色的、彩色的、電鍍的或者在不銹鋼表面蝕刻有圖案,以滿足設計人員對外觀的各種要求。
保持表面狀態是容易的。只需偶爾進行沖洗就能去除灰塵。由於耐腐蝕性良好,也可以容易地去除表面的塗寫污染或類似的其它表面污染。
設計
六十多年以來,建築師們一直選用不銹鋼來建造成本效益好的永久性建築物。現有的許多建築物充分說明了這種選擇的正確性。有些是非常具有觀賞性的,如紐約市的Chrysler大廈。但在許多其它應用中,不銹鋼所起的作用不是那麼引人注目,可是在建築物的美學和性能方面卻起著重要作用。例如,由於不銹鋼比其它相同厚度的金屬材料更具有耐磨性和耐壓痕性,所以在人口流動量大的地方修建人行道時,它是設計人員的首選材料。
不銹鋼用作建造新的建築物和用來修復歷史名勝古跡的結構材料已有70多年了。早期的設計是按照基本原則進行計算的。今天,設計規范,例如,美國土木工程師學會的標准ANSI/ASCE-8-90冷成型不銹鋼結構件設計規范和NiDI與Euro Inox聯合出版的結構不銹鋼設計手冊已簡化了使用壽命長,完整性好的建築用結構件的設計。
未來展望
由於不銹鋼已具備建築材料所要求的許多理想性能,它在金屬中可以說是獨一無二的,而其發展仍在繼續。為使不銹鋼在傳統的應用中性能更好,一直在改進現有的類型,而且,為了滿足高級建築應用的嚴格要求,正在開發新的不銹鋼。由於生產效率不斷提高,質量不斷改進,不銹鋼已成為建築師們選擇的最具有成本效益的材料之一。
不銹鋼集性能、外觀和使用特性於一身,所以不銹鋼仍將是世界上最佳的建築材料之一。