室内外装饰材料与施工工艺-007金属板材_精品文档.doc

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湖南学院教师统一备课用纸

科目

室内装饰材料与施工工艺

年级

2

班级

时间

年月日

课题

第二章金属材

第课时

教学目标：

本章主要介绍金属材的知识。

了解金属材料（包括钢材和铝合金）的种类、性能、组成、质量标准及常用制品。

重点

金属材分类及相应特性

难点

金属材应用

教学用具

多媒体

教学方法

讲授+多媒体演示

教学过程：

导入：

金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。

钢铁材料

金属材料品种繁多。

随着科学技术的发展不仅新的金属材料品种不断出现,而且传统的金属材料,如钢铁、铜、铝等合金材料品种也日益增加。

（1）按元素分为：

钢铁材料，如铁、钢、碳素钢、合金钢等;有色金属材料,如铝、铜、镍、贵金属材料等。

（2）按主要性能和用途分为:

金属结构材料和金属功能材料,其中有要求力学性能（强度、硬度、韧性等）为主的材料，如结构材料、工具材料等；有要求物理性能（磁性、导电性、弹性等）的材料，如精密合金、半导体材料、超导材料等；要求物理化学性能的材料，如耐蚀材料、金属催化剂、消气材料等。

按加工制造工艺可分为：

铸造合金、变形（可进行金属塑性加工合金和粉末冶金材料。

（3）按材料提供使用的形态可分为：

板材、丝材、棒材、带材和多孔材料、纤维强化复合材料等。

此外，还可按金属的组织状态分为结晶态金属材料和非晶态金属材料等。

种类:

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳2％～4％的铸铁，含碳小于2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。

广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。

有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。

其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。

金属材料性能:

一般分为工艺性能和使用性能两类。

工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。

金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。

由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。

使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。

金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。

在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。

金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为力学性能（过去也称为机械性能）。

金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。

外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的力学性能也将不同。

常用的力学性能包括：

强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。

第一节钢材

1、钢材的基本知识

钢材是重要的工程材料。

  建筑钢材是重要的建筑材料。

它主要指用于钢结构中各种型材（如角钢、槽钢、工字钢、圆钢等）、钢板、钢管和用于钢筋混凝土结构中的各种钢筋、钢丝等。

由于钢材在工厂生产中有较严格的工艺控制，因此质量通常能够得到保证。

   建筑钢材具有一系列的优良性能。

它有较高的强度，有良好的塑性和韧性，能承受冲击和振动荷载；可以焊接和铆接，易于加工和装配，所以被广泛的应用于建筑工程中。

但钢材也存在易锈蚀及耐火性差的缺点。

 建筑钢材是主要的建筑材料之一，它包括钢结构用钢材（如钢板、型钢、钢管等）和钢筋混凝土用钢材（如钢筋、钢丝等）。

钢材是在严格的技术控制条件下生产的材料，与非金属材料相比，具有品质均匀稳定、强度高、塑性韧性好、可焊接和铆接等优异性能。

钢材主要的缺点是易锈蚀、维护费用大、耐火性差、生产能耗大。

钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。

为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。

钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。

2、钢材的技术性能

 钢材的技术性质主要包括力学性能（抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳和硬度等）和工艺性能（冷弯和焊接）两个方面。

3、钢材的标准

目前，在建筑工程中常用的钢种是普通碳素结构钢和普通低合金结构钢。

 建筑工程用钢有钢结构用钢和钢筋混凝土结构用钢两类，前者主要应用型钢和钢板，后者主要采用钢筋和钢丝。

2常用钢材及制品

一普通钢材

1小型型钢

家具制造与设计中常使用各种小型型钢、钢板与带钢、钢管及钢丝等普通钢材。

型钢是由普通碳素结构钢和低合金结构钢轧制而成。

制成的截面形状有圆钢、方钢、扁钢、角钢、六角钢、八角钢、工字钢、槽钢及其他异形型钢。

型钢主要做结构用钢，有时使用小规格的圆钢、扁钢、角钢做连接件。

型材的分类

1．简单断面型钢

①方钢——热轧方钢、冷拉方钢；②圆钢——热轧圆钢、锻制圆钢、冷拉圆钢

③线材；④扁钢；⑤弹簧扁钢；⑥角钢——等边角钢、不等边角钢；⑦三角钢

⑧六角钢；⑨弓形钢；⑩椭圆钢

2．复杂断面型钢

①工字钢——普通工字钢、轻型工字钢

②槽钢——热轧槽钢（普通槽钢、轻型槽钢）、弯曲槽钢

③H型钢（又称宽腿工字钢）

④钢轨——重轨、轻轨、起重机钢轨、其他专用钢轨

⑤窗框钢

⑥钢板桩

⑦弯曲型钢——冷弯型钢、热弯型钢

2钢板和带钢

常用钢板一般为薄板，用热轧或冷轧生产，厚度为0.2~4mm. 用普通碳素钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢和不锈钢等材质。

带钢是很长的薄钢板。

可以制造焊管、钢窗料等。

花纹钢板是在普通钢板表面制造轧出许多凹凸花纹，具有排水防滑的性能，用于各种踏板。

3钢管

分为无缝钢管和焊接钢管。

4钢丝及弹簧

钢丝

钢丝是钢材的板、管、型、丝四大品种之一，是用热轧盘条经冷拉制成的再加工产品。

按断面形状分类，主要有圆、方、矩、三角、椭圆、扁、梯形、Z字形等；

二不锈钢装饰板

   不锈钢是以鉻为主要合金元素的合金板。

由于鉻能与空气中的氧化合，在钢材表面形成致密氧化膜防止钢材内部锈蚀，使得不锈钢耐蚀性极强。

不锈钢板是不锈钢装饰材料的主要类型。

它通常是指厚度等于或小于4mm的不锈钢板材，尤其是厚度在2mm以下的板材用得最多。

不锈钢可分为平面钢板和凹凸钢板。

平面钢板又分为三类：

板面光反射率在90%以上者．称为镜面钢饭．板面反射率小于90％．但大于70%者．称为有光钢板：

而板面反射率在50%以下者你为压光钢板。

凹凸钢板也分为三类，即浮雕板、浅浮雕花纹板和网纹板。

平面钢板通常是经研磨、抛光工序而制成的。

凹凸钢板通常是正常的研磨与抛光之后．再经辊压、腐蚀、雕刻等加工，最后再经特殊研磨而创成的．

  不锈钢板如通过化学浸渍着色处理，可制得彩色不锈钢板。

其颜色有蓝、灰、紫、红、青绿、金黄、橙及茶色等数十种色彩。

彩色不锈钢板无毒、耐腐蚀、耐摩擦，加工性能好，色泽随光照角度不同产生变幻的色调效果。

彩色涂层能耐200度以下高温，耐盐雾腐蚀性能较一般不锈钢好。

   不锈钢板主要用于建筑内外墙装饰板、天花板、门、窗、柱、楼梯扶手、电梯及古建筑的简瓦，还可用于制造防腐设备、牌匾、广告壁面、板面、装饰图案、仪表仪器面板及各类车辆装饰板。

三彩色涂层钢板

　　彩色涂层压型钢板，俗称彩钢板，以优质冷轧钢板、热镀锌钢板或镀铝锌钢板为基板，经过表面脱脂、磷化、铬酸盐处理转化后，涂覆有机涂层后经烘烤制成，具有轻质高强、色彩鲜艳、耐久性好等特点。

广泛应用于建筑、家电、装潢、汽车等领域。

　　彩钢板的强度取决于基板材料和厚度，耐久性取决于镀层（镀锌量318g/m2）和表面涂层，涂层有聚酯、硅性树脂、氟树脂等，涂层厚度达25um以上，涂层结构有二涂一烘、二涂二烘等，免维护使用年限根据环境大气不同可为20－30年。

彩色涂层钢板的常用涂料是聚酯（PE）、其次还有硅改性树脂（SMP）、高耐候聚酯（HDP）、聚偏氟乙烯（PVDF）等，涂层结构分二涂一烘和二涂二烘，涂层厚度一般在表面20-25u，背面8-10u，建筑外用不应该低于表面20u，背面10u。

彩色涂层钢板通常引用的标准是美国ASTMA527（镀锌）、ASTMAT92（镀铝锌），日本JISG3302，欧洲EN/0142，韩国KSD3506，宝钢Q/BQB420。

四其他装饰钢板

PVC钢板：

在钢板表面覆上软质或半软质PVC膜制得。

隔热塑料钢板：

在PVC钢板背面贴或涂聚苯乙烯或聚氨酯泡沫塑料制得。

金属搪瓷板：

在钢板表面烧制搪瓷或玻璃制得。

五压型钢板与冷弯型钢

 薄钢板经冷压或冷轧成型的钢材。

钢板采用有机涂层薄钢板（或称彩色钢板）、镀锌薄钢板、防腐薄钢板（含石棉沥青层）或其他薄钢板等。

压型钢板具有单位重量轻、强度高、抗震性能好、施工快速、外形美观等优点,是良好的建筑材料和构件,主要用于围护结构、楼板，也可用于其他构筑物。

冷弯型钢

六轻钢龙骨

轻钢龙骨是以冷轧钢板（带）或彩色塑钢板（带）作为原料，采用冷弯工艺生产的薄壁型钢，经多道轧辊连续轧制成型的一种金属骨架。

它具有自重轻、强度高、防腐性好等优点，可作为各类吊顶的骨架材料，主要与纸面石膏板及其制品配套使用，也可以与其他板材如GRC板、FT埃特板等材料配套使用。

它是目前使用最为广泛的吊顶材料之一。

轻钢龙骨与木质龙骨相比,主要优点:

不会受潮、不会变形，不易燃烧,特点适合工厂企业和办公环境的装修

轻钢龙骨与烤漆龙骨的区别在于一般的轻钢龙骨不做涂面处理，制作镀层（镀锌），而烤漆龙骨表面做过烤漆，一般分黑色和白色，少数根据设计要求烤成其他颜色，主要是因为烤漆龙骨大部分用在明龙骨，烤漆是为了保证外露部分不上锈而影响美观。

轻钢（烤漆）龙骨，是一种新型的建筑材料，随着我国现代化建设的发展，近年来已广泛应用于宾馆、候机楼、客运站、车站、剧场、商场、工厂、办公楼、旧建筑建筑改造、室内装修设置、顶棚等场所。

轻钢（烤漆）龙骨吊顶具有重量轻、强度高、适应防水、防震、防尘、隔音、吸音、恒温等功效，同时还具有工期短、施工简便等优点，为此深受用户及设计单位的广泛使用。

轻钢龙骨与烤漆龙骨的区别在于一般的轻钢龙骨不做涂面处理，制作镀层（镀锌），而烤漆龙骨表面做过烤漆，一般分黑色和白色，少数根据设计要求烤成其他颜色，主要是因为烤漆龙骨大部分用在明龙骨，烤漆是为了保证外露部分不上锈而影响美观。

第二节铝和铝合金

1、铝和铝合金的基础知识

铝，是一种化学元素。

它的化学符号是Al，它的原子序数是13。

铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。

在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。

至19世纪末，铝才崭露头角，成为在工程应用中具有竞争力的金属，且风行一时。

航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。

铝的应用极为广泛。

铝合金是以铝为基的合金总称。

主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。

铝合金

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。

随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。

铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展