[發(fā)明專利]一種耐火耐候建筑鋼材及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310203898.8
• 申請(qǐng)日: 2013-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN103361568A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓靜濤;彭耀光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)際冷彎型鋼學(xué)會(huì)有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/50
• 分類號(hào): C22C38/50;C21D8/02
• 代理公司: 深圳市凱達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44256
• 代理人: 劉大彎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低合金鋼，尤其涉及一種耐火耐候建筑鋼材；另外，本發(fā)明還涉及該耐火耐候建筑鋼材的制造方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的現(xiàn)代建筑物展現(xiàn)在人們的面前，如玻璃墻體、金屬體包裝等。目前又有許多新型建筑物采用金屬結(jié)構(gòu)的屋面系統(tǒng)，尤其是鋼結(jié)構(gòu)的建筑，其屋面系統(tǒng)自然也采用金屬結(jié)構(gòu)的屋面系統(tǒng)。復(fù)合式金屬屋面系統(tǒng)在各類工業(yè)、體育、娛樂(lè)、展覽館、零售超市等建筑物中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。金屬屋面系統(tǒng)需要用到金屬屋面板和金屬結(jié)構(gòu)底板。另外，目前在各種建筑系統(tǒng)中也普遍使用金屬墻面板。用于墻面或屋面圍護(hù)的涂層金屬板，包括上述金屬屋面板、金屬結(jié)構(gòu)底板和金屬墻面板，可統(tǒng)稱為金屬圍護(hù)板。

隨著高層建筑的發(fā)展，鋼－混凝土組合板日益得到推廣和應(yīng)用。所謂的組合板，是充分利用鋼材和混凝土的材料和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)聯(lián)合成為一整體而共同工作的一種結(jié)構(gòu)形式，目前使用較多的是壓型鋼板組合板。壓型鋼板組合板是一種十分合理的結(jié)構(gòu)形式，它能夠按其各組成部件所處的位置和特點(diǎn)，充分發(fā)揮鋼材抗拉和混凝土抗壓性能好的優(yōu)點(diǎn)，并具有良好的抗震性能、施工性能，這種結(jié)構(gòu)目前被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外建筑中。與普通鋼筋混凝土樓板相比，壓型鋼板組合樓板（即樓承板）具備以下優(yōu)點(diǎn)：可以作為現(xiàn)澆混凝土的永久模板，這樣就省掉了施工中安裝和拆除模板等工序，從而節(jié)省了時(shí)間和勞動(dòng)力；當(dāng)樓承板壓型鋼板安裝好以后可以作為施工平臺(tái)使用，同時(shí)由于不必使用臨時(shí)支撐，也不影響下一層施工平面的工作；可以作為樓板的底筋使用，減少了安裝板筋的工作量；可以減少樓板混凝土用量，減少的樓板自重又可以相應(yīng)的減少梁、柱和基礎(chǔ)的尺寸，提高了結(jié)構(gòu)的整體性能；樓承板壓型鋼板的肋部可以放置水電管線，從而使結(jié)構(gòu)層與管線合為一體，間接地加大了層高或降低了建筑高度，給建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)靈活性；在施工階段，樓承板壓型鋼板可作為鋼梁的連續(xù)側(cè)向支撐，提高了鋼梁的整體穩(wěn)定承載力；在使用階段，提高了鋼梁的整體穩(wěn)定性和上翼緣的局部穩(wěn)定性。上述優(yōu)點(diǎn)都可以相當(dāng)大程度地縮短施工時(shí)間，減少工期，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

現(xiàn)有的壓型鋼板樓承板多是滾壓成型的壓型板，多采用鍍鋅鋼板制成，在其中部設(shè)有型肋以增強(qiáng)樓承板與混凝土的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)而增強(qiáng)組合樓板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。現(xiàn)有的型肋內(nèi)部會(huì)直接與環(huán)境空氣接觸，長(zhǎng)期情況下，大氣中的氧氣和水分會(huì)對(duì)樓承板產(chǎn)生腐蝕甚至使樓承板生銹，銹蝕會(huì)應(yīng)影響樓承板作為的底筋使用的效果，使其壽命縮減，最終影響建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使其不能達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限，尤其在沿海地區(qū)等濕度大、酸堿性高的地區(qū)此種情況更為嚴(yán)重，嚴(yán)重影響建筑的安全和使用壽命。另外，一旦發(fā)生火災(zāi)，則樓承板的下部會(huì)與明火及高溫空氣接觸導(dǎo)熱，鋼結(jié)構(gòu)會(huì)隨著溫度的升高而強(qiáng)度急劇下降，屈服強(qiáng)度降低，彈性模量明顯下降，進(jìn)而會(huì)影響隨后的溫度變形和應(yīng)力分布，樓承板的下表面溫度可在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到1200，℃垂直立肋頂部的型肋達(dá)到400℃，最終影響建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使其不能達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限，嚴(yán)重影響建筑的安全和使用壽命。為了防止突然性的火災(zāi)以及潮濕、酸堿性的空氣長(zhǎng)期給鋼結(jié)構(gòu)造成破壞，一般采用防火涂料和防火屏蔽對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，但是上述處理不僅費(fèi)工費(fèi)料而且對(duì)環(huán)境有污染，甚至目前對(duì)于樓承板這類特殊的鋼結(jié)構(gòu)普遍沒有進(jìn)行防火處理，因此存在安全隱患。對(duì)于金屬圍護(hù)板，其直接暴露于空氣中，同樣對(duì)于耐火及耐候性有較高的要求。

現(xiàn)有的鋼材品種中，已經(jīng)出現(xiàn)了耐火性能較好的耐火鋼以及耐候性能較好的耐候鋼，但是上述耐火鋼或耐候鋼只是偏重于單一的耐火性或者耐候性，均衡考慮耐候性和耐候性且二者綜合性能均達(dá)到要求的鋼材不多，而且現(xiàn)有耐火耐候鋼普遍厚度較厚，一般大于50mm，最小的也只能做到4～50mm，難以滿足金屬圍護(hù)板以及其他金屬建筑板材對(duì)于小厚度鋼材的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種常溫力學(xué)性能更好、強(qiáng)度塑性較高、耐火及耐候性能優(yōu)越的耐火耐候建筑鋼材。

另外，本發(fā)明還提供一種該耐火耐候建筑鋼材的制造方法。

本發(fā)明耐火耐候建筑鋼材所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明耐火耐候建筑鋼材包括以下重量百分比的化學(xué)成分：C0.08～0.12％，Si0.30～0.60％，Mn0.50～1.50％，S≤0.03，Cr0.40～0.80％，Mo0.25～0.40％，Nb0.02～0.04％，P0.05～0.12％，Cu0.25～0.55％，Ni0.04～0.07％，V0.02～0.08%，N0.011～0.020％，Ti0.008～0.016％，Zr≤0.02％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。