建筑用金屬材料的發(fā)展史

建筑用金屬材料是構(gòu)成土木工程物質(zhì)基礎(chǔ)的四大類材料鋼材、水泥混凝土、木材、塑料之一。
簡史17世紀(jì)70年代，人類開始大量應(yīng)用生鐵作建筑材料，到19世紀(jì)初發(fā)展到用熟鐵建造橋梁、房屋等。這些材料因強度低、綜合性能差,在使用上受到限制,但已是人們采用鋼鐵結(jié)構(gòu)的開始。19世紀(jì)中期以后，鋼材的規(guī)格品種日益增多，強度不斷提高，相應(yīng)地連接等工藝技術(shù)也得到發(fā)展，為建筑結(jié)構(gòu)向大跨重載方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，帶來了土木工程的一次飛躍。
19世紀(jì)50年代出現(xiàn)了新型的復(fù)合建筑材料──鋼筋混凝土。至20世紀(jì)30年代，高強鋼材的出現(xiàn)又推動了預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展，開創(chuàng)了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土占統(tǒng)治地位的新的歷史時期，使土木工程發(fā)生了新的飛躍。
與此同時，各國先后推廣具有低碳、低合金加入5%以下合金元素、高強度、 良好的韌性和可焊性以及耐腐蝕性等綜合性能的低合金鋼。隨著橋梁大型化，建筑物和構(gòu)筑物向大跨、高層、高聳發(fā)展以及能源和海洋平臺的開發(fā)，低合金鋼的產(chǎn)量在近30年來已大幅度增長,其在主要產(chǎn)鋼國的產(chǎn)量已占鋼材總產(chǎn)量的7～10%，個別達(dá)20%以上，其中35～50%用于房屋建筑和土木工程，主要為鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)用型材、板材，而且土木工程鋼結(jié)構(gòu)用低合金鋼的比例已從10%提高到30%以上。近年來，各國大力發(fā)展不同于普通鋼材品種的各種鋼材，其中包括低合金鋼材、熱強化鋼材、冷加工鋼材、經(jīng)濟(jì)斷面鋼材以及鍍層、涂層、復(fù)合、表面處理鋼材等，經(jīng)在建筑業(yè)中使用，已取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
分類及應(yīng)用建筑用金屬材料，包括黑色和有色金屬材料，以及近年發(fā)展起來的鋼鐵材料與各種有色金屬及其合金或與其他材料相配合的復(fù)合材料。
建筑業(yè)主要采用黑色金屬材料中的鋼材，鑄鐵主要用作鑄鐵制品(如壓力管等)。中國建筑用鋼多數(shù)是采用平爐和氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉的低碳鋼(碳含量小于0.25%)、中碳鋼碳含量0.25～0.60%及低合金鋼，并以沸騰鋼或鎮(zhèn)靜鋼工藝生產(chǎn)，其中沸騰鋼因沖擊、時效、冷脆性能較鎮(zhèn)靜鋼為差，使用時在某些結(jié)構(gòu)中有所限制，如鐵路橋梁、重級工作制吊車梁等。半鎮(zhèn)靜鋼機械性能優(yōu)于沸騰鋼而接近鎮(zhèn)靜鋼,其成品收得率卻接近沸騰鋼,在中國已被推廣使用。

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