第09章金属材料

1、第九章 金属材料金属材料可分黑色金属和有色金属两大类。黑色金属指铁碳合金，主要是铁和钢。 金属材料强度高、不易变形、易加工，广泛用于建筑工程。一、建筑常用钢材优点：强度高、塑性好、质量均匀，性能可靠。1. 钢的冶炼含碳量小于0.04%为熟铁，含碳量2.0%以上为生铁除碳造渣脱氧炼钢方法：平炉、转炉、电炉2.分类按化学成分分类（）碳素钢。碳素钢的化学成分主要是铁，其次是碳，故也称铁一碳合金。其含碳量为0.022.06。此外尚含有极少量的硅、锰和微量的硫、磷等元素。碳素钢按含碳量又可分为：低碳钢（含碳量小于0.25）、中碳钢（含碳量为0.250.60）高碳钢（含碳量大于0.60）（）合金钢。是指在

2、炼钢过程中，有意识地加入一种或多种能改善钢材性能的合金元素而制得的钢种。常用合金元素有：硅、锰、钛、钒、铌、铬等。按合金元素总含量的不同，合金钢可分为低合金钢（合金元素总含量小于）中合金钢（合金元素总含量为10）高合金钢（合金元素总含量大于10）。按冶炼时脱氧程度分类（）沸腾钢。炼钢时仅加入锰铁进行脱氧，则脱氧不完全。这种钢水浇入锭模时，会有大量的气体从钢水中外逸，引起钢水呈沸腾状，故称沸腾钢，代号为“。沸腾钢组织不够致密，成分不太均匀，硫、磷等杂质偏析较严重，故质量较差。但因其成本低、产量高，故被广泛用于一般建筑工程。（）镇静钢。炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂，脱氧完全，且同时能起去硫

3、作用。这种钢水铸锭时能平静地充满锭模并冷却凝固，故称镇静钢，代号为“”。镇静钢虽成本较高，但其组织致密，成分均匀，性能稳定，故质量好。适用于预应力混凝土等重要的结构工程。（）半镇静钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，为质量较好的钢，其代号为“”。（）特殊镇静钢。比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，故其质量最好，适用于特别重要的结构工程，代号为“TZ”。按有害杂质含量分类 接钢中有害杂质磷（）和硫（S）含量的多少，钢材可分为以下四类：（）普通钢。磷含量不大于0.045；硫含量不大于0.050%。（）优质钢。 磷含量不大于0.035%；硫含量不大于0.035%。（）高级优质钢。磷含量不大于 0.02

4、5%；硫含量不大于0.015%。（）特级优质钢。磷含量不大于0.025%；硫含量不大于0.015%。按用途分： 结构钢、工具钢、特殊钢 建筑工程中使用的结构钢包括普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和低合金高强度结构钢。 二钢材的技术性质（力学性能）抗拉、冷弯、冲击韧性、耐疲劳性1. 抗拉性能 抗拉性能是建筑钢材最重要的技术性质。其技术指标为由拉力试验测定的屈服点、抗拉强度和伸长率。低碳钢（软钢）受拉的应力一应变图能够较好地解释这些重要的技术指标，见图9低碳钢受拉时的应力一应变图（1） 弹性阶段弹性极限，用sp表示。 此阶段应力s与应变e成正比，其比值为常数，即弹性模量，用E表示， s/e = E。

5、弹性模量反映了钢材抵抗变形的能力。它是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。 常用低碳钢的弹性模量E = (2.02.1)105 MPa，sp = 180200MPa。（2）屈服阶段： 应力超过sp后，应变增加很快，而应力基本保持不变。这种现象称为屈服。 此时应力与应变不再成比例，试件开始产生塑性变形。se曲线上开始发生屈服的点，称为屈服点，这时的应力称为屈服极限，用ss表示。 钢材受力达到屈服点后，变形即迅速发展，尽管尚未破坏但已不能满足使用要求。故设计中一般以屈服点作为强度取值的依据。 常用低碳钢的ss为185235Mpa。（3）强化阶段： 当荷载超过屈服点后，因塑性变形使其内部的组织结

6、构得到调整，抵抗变形的能力有所增强，se曲线又开始上升，称为强化阶段。 曲线最高点所对应的应力称为抗拉强度，用sb表示。常用低碳钢的sb为375-500MPa。 屈强比（ss/sb）屈强比越小，钢材在受力超过屈服点时的可靠性越大，结构越安全。但如果屈强比过小，则钢材有效利用率太低，造成浪费。常用低碳钢的屈强比为0.580.63，合金钢为0.650.75。 (4) 颈缩阶段： 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，故当原始标距与试

7、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5和10分别表示L0=5d0和 L0=10d0（0为试件直径）时的伸长率。对同一种钢材，5应大于10。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 对试件厚度（或直径）a的比值（/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

8、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（/cm2）表示。ak值愈大，冲击韧性愈好。补充：耐疲劳性 在反复荷载作用下的结构构件，钢材往往在应力远小于抗拉强度时发生断裂，这种现象称为钢材的疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限来表示，它是指疲劳试验中，试件在交变应力作用下，于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力。 一般认为，钢材的疲劳破坏是由拉应力引起的，因此，钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。由于疲劳裂纹是在应力集中处形成和发展的，故钢材的疲劳极限不仅与其内部组织有关，也和表面质量有关。焊接性能 钢材的可焊性是指焊接后在焊缝处的性质

9、与母材性质的一致程度。影响钢材可焊性的主要因素是化学成分及含量。如硫产生热脆性，使焊缝处产生硬脆及热裂纹。又如，含碳量超过0.3，可焊性显著下降等。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。 发生冷脆时的温度称为临界温度，其数值愈低，说明钢材的低温冲击性能愈好。所以在负温下使用的结构，应当选用脆性临界温度较工作温度为低的钢材。 随时间的延长而表现出强度提高，塑性和冲击韧性下降的现象称为时效。完成时效变化的过程可达数十年，但是钢材如经受冷加工

10、变形，或使用中经受震动和反复荷载的影响，时效可迅速发展。因时效而导致性能改变的程度称为时效敏感性，对于承受动荷载的结构应该选用时效敏感性小的钢材。三、钢材的化学成分及对性能的影响 钢材的化学成分主要是指碳、硅、锰、硫、磷等，在不同情况下往往还需考虑氧、氮及各种合金元素。 （1）碳：土木工程用钢材含碳量不大于0.8。在此范围内，随着钢中碳含量的提高，强度和硬度相应提高，而塑性和韧性则相应降低，碳还可显著降低钢材的可焊性，增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气锈蚀性。（2）硅：当硅在钢中的含量较低（小于1%）时，可提高钢材的强度，而对塑性和韧性影响不明显。（）锰：锰是我国低合金钢的主加合金元素，锰

11、含量一般在1%范围内，它的作用主要是使强度提高，锰还能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性质改善。（）硫：硫是很有害元素。呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中，具有强烈的偏析作用，降低各种机械性能。硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性。 （）磷：为有害元素，含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降，特别是温度愈低，对韧性和塑性的影响愈大，磷在钢中的偏析作用强烈，使钢材冷脆性增大，并显著降低钢材的可焊性。磷可提高钢的耐磨性和耐腐蚀性，在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。（）氧：为有害元素。主要存在于非金属夹杂物内，可降低钢的机械性能，特别是韧性，氧有促进时效倾向

12、的作用，氧化物造成的低熔点亦使钢的可焊形变差。 （）氮：氮对钢材性质的影响与碳、磷相似，使钢材的强度提高，塑性特别是韧性显著下降。氮可加剧钢材的时效敏感性和冷脆性，降低可焊性。在有铝、妮、钒等的配合下，氮可作为低合金钢的合金元素使用。（）钛：钛是强脱氧剂。它能显著提高强度，改善韧性和可焊性，减少时效倾向，是常用的合金元素。 （）钒：钒是强的碳化物和氮化物形成元素。能有效提高强度，并能减少时效倾向，但增加焊接时的淬硬倾向。四、钢材的冷加工和时效处理1. 钢材的冷加工冷加工是指钢材在常温下进行的加工，建筑钢材常见的冷加工方式有：冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、刻痕等。将钢材在常温下进行冷拉、冷拔或冷轧，使

13、产生塑性变形，从而提高屈服强度，这个过程称为钢材的冷加工强化。 冷加工强化的原理是：钢材在塑性变形中晶格的缺陷增多，而缺陷的晶格严重畸变，对晶格的进一步滑移将起到阻碍作用，故钢材的屈服点提高，塑性和韧性降低。由于塑性变形中产生内应力，故钢材的弹性模量降低。2、时效钢材随时间的延长，强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象称为时效。钢材在自然条件下的时效是非常缓慢的，若经过冷加工或使用中经常受到振动、冲击荷载作用时，时效将迅速发展。钢材经冷加工后在常温下搁置1520天或加热至100200保持2h以内，钢材的屈服强度、抗拉强度及硬度都进一步提高，而塑性、韧性继续降低完成时效过程，前者称为自然时效，后

14、者称为人工时效。冷拉以后再经过时效处理的钢筋，其屈服点进一步提高，抗拉强度稍见增长，塑性继续有所降低。由于时效过程中应力的消减，故弹性模量可基本恢复。 钢材产生时效的主要原因是，溶于一Fe中的碳、氮原子，向晶格缺陷处移动和集中的速度大为加快，这将使滑移面缺陷处碳、氮原子富集，使晶格畸变加剧，造成其滑移、变形更为困难，因而强度进一步提高，塑性和韧性则进一步降低，而弹性模量则基本恢复。钢材的热处理 按照一定的制度，将钢材加热到一定的温度，在此温度下保持一定的时间，再以一定的速度和方式进行冷却，以使钢材内部晶体组织和显微结构按要求进行改变，或者消除钢中的内应力，从而获得人们所需求的机械力学性能，这一

15、过程就称为钢材的热处理。 钢材的热处理通常有以下几种基本方法： () 淬火。将钢材加热至723（相变温度）以上某一温度，并保持一定时间后，迅速置于水中或机油中冷却，这个过程称钢材的淬火处理。钢材经淬火后，强度和硬度提高，脆性增大，塑性和韧性明显降低。() 回火。将淬火后的钢材重新加热到723以下某一温度范围，保温一定时间后再缓慢地或较快地冷却至室温，这一过程称为回火处理。回火可消除钢材淬火时产生的内应力，使其硬度降低，恢复塑性和韧性。回火温度愈高，钢材硬度下降愈多，塑性和韧性等性能均得以改善。若钢材淬火后随即进行高温回火处理，则称调质处理，其目的是使钢材的强度、塑性、韧性等性能均得以改善。（）

16、退火。退火是指将钢材加热至723以上某一温度，保持相当时间后，在退火炉中缓慢冷却。退火能消除钢材中的内应力，细化晶粒，均匀组织，使钢材硬度降低，塑性和韧性提高。（）正火。是将钢材加热到723以上某一温度，并保持相当长时间，然后在空气中缓慢冷却，则可得到均匀细小的显微组织。钢材正火后强度和硬度提高，塑性较退火为小建筑钢材的主要钢种（1）碳素结构钢按国家标准GB700-88规定，我国碳素结构钢分五个牌号，即195、Q215、Q235、Q255和Q275。各牌号钢又按其硫、磷含量由多至少分为、四个质量等级。碳素结构钢的牌号表示按顺序由代表屈服点的字母（Q）、屈服点数值（/mm2）、质量等级符号(A、

17、B、C、D)、脱氧程度符号(F、B、Z、TZ)等四部分组成。例如Q235-A.F.，它表示：屈服点为235N2的平炉或氧气转炉冶炼的级沸腾碳素结构钢。当为镇静钢或特殊镇静钢时，则牌号表示“”与“Z”符号可予以省略。（2）低合金高强度结构钢 低合金钢与碳素钢相比，具有较高的强度，综合性能好，所以在相同使用条件下，可比碳素钢节省用钢20%30%，这对减轻结构自重十分有利。 低合金钢具有良好的塑性、韧性、可焊性、耐低温性及抗腐蚀等性能，有利于延长结构使用寿命。 低合金钢特别适用于高层建筑、大柱网结构和大跨度结构。 二、混凝土结构用钢目前混凝土结构用钢主要有：热轧钢筋、冷拉热轧钢筋、冷拔低碳钢丝、冷轧

18、带肋钢筋、热处理钢筋和预应力混凝土用钢丝及钢绞线。1、热轧钢筋混凝土结构用热轧钢筋应有较高的强度，具有一定的塑性、韧性、冷弯和可焊性。热轧钢筋主要有用Q235轧制的光圆钢筋和用合金钢轧制的带肋钢筋两类。热轧钢筋的标准国标钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB1301391）和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB149991）规定，按强度（屈服强度和抗拉强度）将钢筋分为四级。热轧直条圆钢筋为级，强度等级代号为R235；热轧带肋钢筋的级别为、级，其强度等级代号为RL335、RL400、RL540； 2、冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝是将直径为6.58mm的Q235（或Q215）圆盘条通过截面小于钢筋截面的钨合金拔丝模

19、而制成。冷拔钢丝不仅受拉、同时还将受到挤压作用，如图7-7所示。经受一次或多次的拔制而得的钢丝，其屈服强度可提高40%60%，且已失去了低碳钢的性质，变得硬脆，属硬钢类钢丝，国标混凝土结构工程施工及验收规范（GB5020492）规定，冷拔低碳钢丝按力学强度分为两极：甲级为预应力钢丝，乙级为非预应力钢丝。混凝土工厂自行冷拔时，应对钢丝的质量严格控制，对其外观要求分批抽样，表面不准锈蚀、油污、伤痕、皂渍、裂纹等，逐盘检查其力学、工艺性质并符合表9-11的规定。凡伸长率不合格者，不准用于预应力混凝土构件中。补充：冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋使用低碳钢热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后，在其表面冷轧成三面有肋的

20、钢筋。国标冷轧带肋钢筋（GB1378892）规定，冷轧带肋钢筋代号用LL表示，并按抗拉强度等计划分为三级：LL550、LL650、LL800，其直径一般为5、6、7、8、10mm，冷轧带肋钢筋克服了冷拉、冷拔钢筋握裹力低的缺点，同时具有和冷拉、冷拔相近的强度，因此在中、小型预应力混凝土结构构件和普通混凝土结构构件中得到了越来越广泛的应用热处理钢筋热处理是指将钢材按一定规则加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得需要性能的一种工艺过程。热处理钢筋是钢厂将热轧的带肋钢筋（中碳低合金钢）经淬火和高温回火调质处理而成的。其特点是塑性降低不大，但强度提高很多，综合性能比较理想。热处理钢筋主要用于预应力混

21、凝土轨枕，代替碳素钢丝。由于其具有制作方便，质量稳定、锚固性好、节省钢材等优点，以开始用于预应力混凝土工程中。预应力混凝土用钢丝及钢绞线它们是钢厂用优质碳素结构钢经冷加工、再回火、冷轧或绞捻等加工而成的专用产品，也称为优质碳素钢丝及钢绞线。国标（GB522385）规定，预应力混凝土用钢丝分为：矫直回火钢丝、轿直回火刻痕钢丝和冷拉钢丝三种。钢丝直径有3、4、5mm三种规格，抗拉强度为14701670MPa，屈服点为11001410Mpa。钢绞线是由七根钢丝经绞捻热处理制成的，国标（GB522485）规定，钢绞线直径为915mm，破坏荷载达220KN，屈服荷载可达185KN。钢丝和钢绞线均具有强度

22、高、塑性好，使用时不需要接头等优点，尤其适用于需要曲线配筋的预应力混凝土结构、大跨度或重荷载的屋架等。钢材的冷加工、时效及焊接埃菲尔铁塔二、建筑装饰用钢材制品 目前,建筑装饰工程中常用的钢材制品主要有不锈钢板与钢管，彩色不锈钢板，彩色涂层钢板和彩色压型钢板以及塑料复合钢板及轻钢龙骨等。不锈钢及其制品（一）不锈钢的一般特性及种类 不锈钢是加铬元素为主并加其他元素的合金钢，铬含量越高，钢的抗腐蚀性越好。除铬外，不锈钢中还含有镍、锰、钛、硅等元素，这些元素都能影响不锈钢的强度、塑性、韧性和耐蚀性。 1、具有金属质感、光泽。 2、不易锈蚀。 3、镜面反射。 4、强度和硬度大，不易变形。（二）普通不锈钢

23、装饰制品 建筑装饰用不锈钢制品包括薄钢板、管材、型材及各种异型材。主要的是薄钢板，其中，厚度小于2mm的薄钢板用得最多。不锈钢的主要特点是：(1)耐腐蚀性好；(2)经不同表面加工可形成不同的光泽度和反射能力；(3)安装方便；(4)装饰效果好，具有时代感。 不锈钢制品在建筑上可用做屋面、幕墙、门、窗、内外墙饰面、栏杆扶手等。目前，不锈钢包柱被广泛用于大型商场、宾馆和餐馆的入口、门厅、中厅等处，在通高大厅和四季厅之中，也常被采用。这是由于不锈钢包柱不仅是一种新颖的具有很高观赏价值的建筑装饰手段，而且，由于其镜面反射作用，可取得与周围环境中的各种色彩、景物交相辉映的效果。同时，在灯光的配合下，还可形

24、成晶莹明亮的高光部分，从而有助于在这些共享空间中，形成空间环境中的兴趣中心，对空间环境的效果起到强化、点缀和烘托的作用。 彩色不锈钢板 彩色不锈钢板系在不锈钢板上进行技术性和艺术性加工，使其表面成为具有各种绚丽色彩的不锈钢装饰板，其颜色有蓝、灰、紫、红、青、绿、金黄、橙、茶色等多种。 彩色不锈钢板具有抗腐蚀性强、机械性能较高、彩色面层经久不褪色、色泽随光照角度不同会产生色调变幻等特点，而且彩色面层能耐200的温度，耐盐雾腐蚀性能比一般不锈钢好，耐磨和耐刻划性能相当于箔层涂金的性能。当弯曲90时，彩色层不会损坏。 彩色不锈钢板可用作厅堂墙板、天花板、电梯厢板、车箱板、建筑装潢、招牌等装饰之用。采

25、用彩色不锈钢板装饰墙面，不仅坚固耐用，美观新颖，而且具有强烈的时代感。 彩色涂层钢板 为提高普通钢板的防腐和装饰性能，70年代开始，一些先进国家开发出了一种新型带钢预涂产品彩色涂层钢板。我国也在上海宝山钢铁厂兴建了第一条现代化彩色涂层钢板生产线。这种钢板涂层可分为有机涂层、无机涂层和复合涂层，以有机涂层钢板发展最快。有机涂层可以配制各种不同色彩和花纹，故称之为彩色涂层钢板。彩色涂层钢板具有优异的装饰性，涂层附着力强，可长期保持新颖的色泽，并且具有良好的耐污染性能、耐高低温性能和耐沸水浸泡性能，另外加工性能也好。 彩色涂层钢板可用作建筑外墙板、屋面板、护壁板、拱覆系统等。如作商业亭、候车亭的瓦楞

26、板，工业厂房大型车间的壁板与屋顶等。另外，还可用作防水气渗透板，排气管道、通风管道、耐腐蚀管道、电气设备罩等。 彩色压型钢板 彩色压型钢板是以镀锌钢板为基材，经成型机轧制，并涂敷各种耐腐蚀涂层与彩色烤漆而制成的轻型围护结构材料。这种钢板具有质量轻、抗震性好、耐久性强、色彩鲜艳、易加工以及施工方便等特点。 压型钢板的规格压型钢板 板宽（mm） 板厚（mm） 波高（mm） 波距（mm） W550 550 0.8 130 275 V115N 677 0.50.6 35 115 KP-1 650 1.2 25 90钢门帘板 是钢卷帘门的主要构件，材质为优质碳素钢，坚固防盗性能好。轻钢龙骨 轻钢龙骨是以

27、镀锌钢带或薄钢板由特制轧机以多道工艺轧制而成的。它具有强度大、通用性强、耐火性好、安装简易等优点，可装配各种类型的石膏板、钙塑板、吸音板等。用做墙体隔断和吊顶的龙骨支架，美观大方。它广泛用于各种民用建筑工程以及轻纺工业厂房等场所，对室内装饰造型、隔音等功能起到良好效果。轻钢龙骨断面有U型、C型、T型及L型。吊顶龙骨代号D，隔断龙骨代号Q。吊顶龙骨分主龙骨（又叫大龙骨、承重龙骨），交龙骨（又叫覆面龙骨，包括中龙骨和小龙骨）。隔断龙骨则分竖龙骨、横龙骨和通贯龙骨等。 GB11981-89中有具体规定。产品规格系列有以下一些：隔断龙骨主要规格有Q50，Q75和Q100。吊顶龙骨主要规格有D38，D4

28、5，*0和D60。产品标记顺序如下：产品名称、代号、断面宽度、高度、钢板厚度和标准号。如断面形状为C型，宽度45mm，高度12mm，钢板厚度1.5mm的吊顶龙骨，可标记为：建筑用轻钢龙骨DC45121.5CB11981。 三、铝和铝合金铝是地壳中储量最 丰富的元素之一，约占 全部金属的三分之一。特点：铝的比重轻，是铜 的1/3倍，属于轻金 属。熔点是660。 铝的导电性和导热性 都很好，仅次于银和 铜。因此，铝被广泛 用于制造导电材料和 热传导器件。铝为基的二元合金的共晶相图 一、冶炼 从铝矿石中提取，通过电解得到金属铝，工业上采用熔盐电解法，纯度达97%，成为原铝，经铸造得到铝锭。二、性质及

29、分类 铝合金既保持了铝质量轻的特性，同时，机械性能明显提高，是典型的轻质高强材料，同时其耐腐蚀性和低温变脆性得到较大改善。 铝合金的主要缺点是弹性模量小、热膨胀系数大、耐热性低、焊接需采用惰性气体保护焊等焊接新技术。 按加工方法分：铸造和变形铝合金。变形铝合金根据热处理对其强度影响的不同分为两种：热处理非强化型和热处理强化型。三、铝合金的表面处理目的： 一是为了进一步提高铝合金的耐磨性、耐腐蚀性、耐光性和耐候性，因为铝材表面自然氧化膜薄（0.1m）且软，在较强的腐蚀介质条件下，不能起到有效的保护作用； 二是在提高氧化膜厚度的基础上可进行着色处理，提高铝合金表面的装饰效果。 1、阳极氧化处理所谓

30、阳极氧化处理就是通过控制氧化条件及工艺参数，在预处理后的铝合金表面形成比自然氧化膜厚得多的氧化膜层（可达520m）。阳极氧化法的原理实质上是水的电解。阳极氧化膜的结构在电镜下观察是由内层和外层组成的。 2.表面着色处理 经中和水洗后的铝合金或经阳极氧化后的铝合金，再进行表面着色处理，可以在保证铝合金使用性能完好的基础上增加其装饰性。 着色方法有自然着色法、电解着色法和化学着色法以及树脂粉末静电喷涂着色法等。 四、建筑铝合金制品（一）铝合金门窗 铝合金门窗是将已表面处理过的型材，经过下料、打孔、铣槽、攻丝、制配等加工工艺而制造的门窗框料构件，再加连接件，密封件，开闭五金件一起组合装配而成。门窗框

31、料之间的连接采用直角榫头，不锈钢螺丝钉结合。现代建筑装修工程，尽管铝合金门窗比普通钢门窗的造价高34倍，但因其长期维修费用少，性能好，美观，节约能源等，所以，在国内外得到广泛应用。1、铝合金门窗的特点（1）质量轻。铝合金门窗用材省，质量轻，每平方米门窗耗用铝型材质量平均812kg，而每平方米钢门窗耗钢量平均达1720kg。（2）密封性好。气密性、水密性、隔声性均好（3）色泽美观。表面光洁，外观美丽。可着成银白色、古铜色、暗灰色、黑色等多种颜色。（4）耐腐蚀，使用维修方便。铝合金门窗不锈蚀、不褪色、不需要油漆，维修费用少。（5）铝合金门窗强度高，刚度好，坚固耐用。（6）便于工业化生产。有利于实行

32、设计标准化，生产工厂化，产品商品化。 2、性能 强度 气密性 水密性 开闭力 隔热性 隔声性尼龙导向轮的耐久性 3、技术要求 铝合金门窗的品种很多，其主要品种及代号见表。 根据铝合金门的抗风压强度、空气渗透和雨水渗透性可分为A、B、C三类，分别表示为高性能、中性能、低性能。每一类又按抗风压强度、空气渗透和雨水渗透性分为优等品、一等品、合格品，各类各级的要求应满足图表的规定。 产品名称 平开铝合金窗平开铝合金门推拉铝合金窗推拉铝合金门 不带纱扇带纱扇不带纱扇带纱扇不带纱扇带纱扇不带纱扇带纱扇代号PLCAPLCPLMAPLMTLCATLCTLMATLM产品名称滑轴平开窗固定窗 上悬窗中悬窗 下悬窗

33、主转窗 代号HPLCGLCSLCCLCXLCLLC（二）铝合金装饰板1、铝合金花纹板 铝合金花纹板是采用防锈铝合金等坯料，用特制的花纹轧制而成的，花纹美观大方，不易磨损，防滑性能好，防腐蚀性强，便于冲洗。通过表面处理可以得到不同的颜色。花纹板材平整，裁剪尺寸精确，便于安装，广泛用于墙面装饰及楼梯及楼梯踏板处。铝合金花纹板的性能、花色与规格见表。2、铝质浅花纹板 铝合金浅花纹板是优良的建筑装饰材料之一。它花纹精巧别致，色泽美观大方，除具有普通铝板共有的优点外，刚度提高20%，抗污垢、抗划伤、抗擦伤能力均有提高，尤其是增加了立体图案和美丽的色彩，更使建筑物生辉。它是我国所特有的建筑装修产品。 3.

34、铝及铝合金波纹板 铝及铝合金波纹板是世界上广泛应用的装饰材料，它主要用于墙面装饰，也可用于屋面，表面经化学处理可以有各种颜色，有较好的装饰效果，又有很强的反射最光能力，十分经久耐用，在大气中使用20年不需要换，搬迁拆卸下的波纹板仍可重新使用，其铝合金波纹板的特点是自重轻，有银白色等多种颜色，既有装饰效果，又有很强的反射阳光能力。它能防火、防潮、耐腐蚀，在大气中可使用20年以上。搬迁拆卸下来的波纹板仍可重复使用。铝合金波纹板在建筑装修中得到广泛应用。它适合于旅馆、饭店、商场等建筑墙面和屋面的装饰。4.铝及铝合金压型板 是一种新型装饰材料，它主要用于外墙及屋面装饰，自重轻、外观美、耐腐蚀、易安装、

35、施工快，色彩多样。该板也作符合墙板做围护结构。5.铝及铝合金冲孔平板 铝合金冲孔板采用各种铝合金平板经机械穿孔而成。孔型根据需要有圆孔、方孔、长圆孔、长方孔、三角孔，三小组合孔等。这是一种降低噪音并兼有装饰作用的新产品。 铝合金冲孔板材质轻、耐高温、耐腐蚀、防火、防潮、防震、化学稳定性好，造型美观，色泽幽雅，立体感强，装饰效果好，且组装简便，可用于宾馆、饭店、影院、播音室等公共建筑和中高档民用建筑改善音质条件，也可用于各类车间厂房、人防地下室等作为降噪措施。 （三）吊顶龙骨 铝合金吊顶龙骨具有不锈、质轻、防火、抗震、安装方便等特点，适用于室内吊顶装饰。吊顶龙骨可与板材组成450mm450mm，

36、500mm500mm，600mm600mm的方格，不需要大幅面的吊顶板材，可灵活选用小规格吊顶材料。铝合金材料经过电氧化处理，光亮、不锈、色调柔和，吊顶龙骨呈方格状外露，美观大方。 另外，铝合金还可压制五金零件，如把手、铰锁，以及标志、商标、提把、提攀、嵌条、包角等装饰制品，既美观，金属感强，又耐久不腐。 （四）铝箔 具有防潮、绝热性能，作为保温材料使用，也做牛皮纸、泡沫塑料板、波纹板使用于建筑。（五）铝粉 用于制备装饰涂料和金属防绣涂料。 可压制成五金零件把手包装角等，金属感强、耐久美观。五、铝合金玻璃幕墙骨架型材及构造（一）概述（二）骨架型材及构造 结构主要分饰面的玻璃和固定玻璃的骨架，相连成为玻璃幕墙。 骨架分立柱和横档。型材的断面规格化，断面尺寸大，抗风压力强。 玻璃的立柱和主体结构之间用连接板固定。 具体见书本P206图片。（三）不露骨