高强钢是宝钢彩涂产品的发展趋势之一,目前国外使用比较多的是屈服强度为350等级的彩涂钢板。生产这类强度的钢板通常有两种工艺,一是采用碳锰钢,在炼钢时采用CMn等强化元素,并利用强大的热轧、冷轧轧制力来生产相对较薄的高强彩涂钢板,像宝钢等国内外全流程钢厂(矿石到成品}都采用这样的生产工艺。另一种方法就是通过低热镀锌机组的退火温度,使材料没有完全退火,还部分保留轧硬态来提高强度,目前国内多数镀锌及彩涂厂是采用这个工艺,因为他们没有炼钢工序,在市场上购买轧硬卷或热轧板也没有相应的高强钢种。但这样做的话会带来三方面的危害·由于降低退火温度,加之带钢板宽方面的温度不均,这时退火温度位于钢板的再结晶临界温度附近,这样就导致钢板宽度方向带钢强度严重不均,加工后板型很难得到保证。·降低退火温度必然导致清洗效果不佳,因为表面的细微氧化是需要高温下在还原气体中进行还原的,这样,对热镀锌的镀层附着力会产生不利的影响。·降低退火温度,屈服强度提高了,但抗拉强度不会相应增加,这就导致了材料的屈强比,屈强比对材料的加工成型性、抗震、防火都有相当大的影响。比如,用降低退火温度的办法生产的高强钢,在火灾时,强度大幅下陷,严重影响建筑物的抗火等级。
什么是宝钢彩涂钢板重要的性能
市场上大多数人认为彩涂钢板的完整描述就两个:一是厚度,二是颜色,如0.5mm白灰等,其他好象都不重要。实际上,完整表达一个彩涂产品应该从5个大方面来描述基板力学性能(屈服强度、抗拉强度、延伸率),镀层性能(镀层种类、镀层附着力、镀层重量),涂层性能(膜厚、T弯、冲击、铅笔硬度、抗粉化性、耐盐雾性、耐久性能等),表面质量(缺陷、光泽、颜色、涂层细度等),其他性能(板型、尺寸精度、公差等)。不同的人群(建筑设计师、、加工商等)对此的认识是不一样的。从彩涂钢板的生产和使用角度来看,彩涂钢板重要的性能是其耐久性!(长时间不粉化、不变颜色、不生锈的性能)
绿色产品、绿色制造
宝钢彩色涂层钢板早、使用量大的就是在建筑领域(目前全世界建筑用彩涂的比例约75%左右,中国则90%以上)。在建筑市场中也从初的百叶窗到现在的室外装饰幕墙。随着钢板和涂料技术的进步,彩涂钢板在建筑上的运用范围也越来越广,但由于彩涂钢板主要是薄板,主要运用在建筑围护领域,一般不作为结构件,但采用高强度厚规格的大跨度拱型板则也充当了结构件的角色。
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宝钢彩钢卷相对酸洗环境选择镀铝锌基板,相对碱性环境选择镀锌基板;高温高湿地区(南方地区)必须采用相对镀层厚度大的镀锌或镀铝锌基板,具体指标为:锌层重量≥140克/平方米,铝锌层重量≥100克平方米
沿海地区由于氯高子的因素,涂层、镀层厚度都要求相对较高,这样才能防止切口或膜下腐蚀的发生日照或紫外线强烈的地区(西部或高海拔}选择涂层耐久性好的氟碳或高耐候聚酯等公用及民用建筑不仅要考虑耐腐蚀性,外观性能也很重要因此,采用涂层更加细腻的PVDF或HDP是不错的选择在颜色可以选择的情况下,从腐蚀角度讲选择浅颜色的彩涂钢板,耐久性更强室外用彩涂钢板涂层光泽度应选择中低光泽的涂层在相对坡度比较小的屋面,直接采用镀铝锌光板,又经济又实用钢种的选择和板型及钢板厚度有关采用高强钢在同样的荷载情况下可以减少钢板厚度或采用相对更浅的板型,可以减少材料的使用量。
无论是建设资源节约型社会,还是节能减排要求,建筑物都承担着重要的任务。据美国相关行业协会统计,建筑物占有652%的电耗,大于36%的一次能源消耗,30%的温室气体排放。每年产生136亿吨的建筑垃圾,消耗12%的饮用水,40%的原材料使用(年超过30亿吨)。而我国每年新增建筑面积20多亿平方米,相当于全球的一半。因此:早在2006年就讲建筑节能是资源节约型、环境友好型社会主要的抓手。美国在这方面比较,早在2005年美国就签暑过能源政策,其中第1332和133条款对节能建筑给以税收上的优惠政策。
美国还有很多和民间机构在推进这项工作,如 THE ENERGY STARPROGRAM. COOL ROOF RATING COUNCIL. UNITED STATES GREEN
BUILDING COUNCIL. LEADERSHIP IN enerGY ENVIRONMENTAL
DESIGN等,其中LEED的推荐和论证体系正在被广泛采用。我们国家在前几年也了绿色建筑评价标准,彩涂钢板作为新型建材已经广泛使用,但是,在节能、减排、绿色、环保方面还有许多工作要做。
钢种
和其他钢铁材料(汽车、家电等一样,彩涂钢板也在向高强度方向发展,高强度、薄规格彩涂钢板是整个彩涂钢板的发展趋势。钢板强度提高可以在保证载荷的情况下减低钢板的厚度(当然,不能无限制降低,要保证钢板的扰度,材料厚度不能低于0.35mm),钢板强度提高可以用低波度的压型钢板来达到低强度钢板的高波度才能达到的载荷,这样,材料的使用效率就提高了。钢板强度提高可以加大建筑物的跨度,减少懊条或龙骨的使用。钢板强度提高可以革命性地使用钢板的强度功能进行板与板的连接,减少材料连接的禁固件,既节约了材料,又使建筑物的美观大大改善。钢板强度提高减少材料使用的同时也减少建筑物的自重,使建筑物重心下移。因此,可以说提高钢板强度有百利而无一害,当然,在我们国家大量推广高
强钢在彩涂行业的使用还有大量工作要做,如开发适合高强钢的压型机,设计规范的修改等。
在提高钢板强度的同时也要求降低钢板的屈强比(服强度抗拉强度),因为屈强比越低材料的加工性越好,抗震性越好,目前已经有彩涂用户向宝钢提出了明确的屈强比要求。当然,与热轧结构钢来比,彩涂钢板的屈强比不可能达到0.6,目前也就是085左右,但我们坚信,这是个发展方向。另外,为了提高彩涂钢板的切口耐腐蚀性能,选用冷轧耐侯钢作为彩涂基板,提高整个彩涂钢板的耐腐蚀性能,相信也是下一步基板的趋势。

了解宝钢彩涂产品的手段不足
彩色涂层钢板与很多建材一样,一般人()凭自己握的知识和肉眼来判断材料的质量及使用寿命是不现实的,即使是人员不借助的装备也很难辨别优劣。在目前的技术条件下,要侠速判断彩涂钢板的使用寿命是不可能的,即使使用的抗素外线照射,也要1000小时才能够分辩得出,这就给大量劣质彩涂钢板有可剩之机,因为在工程竣工前,再劣质的材料也能坚持1-2年的时间。
■宝钢彩涂钢板售价与性价比的关系
彩涂钢板是一种建材,它的质量优劣在短期内是无法反映出来的,市场上大多数的用户()目前还是以价格为主导因素来决定彩涂钢板的选择。实际上这很不科学,尽管次投资省了,但存在着维护费用提高、使用寿命缩短等问题般工业建筑的设计使用年限为15-20年,宝钢彩涂钢板在设计年限内是不需要更换的。本书展示了很多使用了宝钢普通PE)彩涂板的建筑,使用时间已经10多年,有的甚至接近20年,到目前为止颜色、涂层等性能变化并不大,彩涂板完好无损。但如果采用一般的彩涂钢板,使用寿命通常为7-8年,甚至更短,在设计期内至少需要更换一次。由于宝钢彩涂板良好的实物质量,在市场上宝钢彩涂板的价格比一般彩涂板贵几百到上千元,但是如果按一般彩涂板在设计使用年限内更换一次测算的话,使用宝钢彩涂板的成本是一般彩涂板的60%左右。由此推算宝钢彩涂板的售价可以比一般彩涂板售价贵66%左右,这还不考虑其它影响,如对企业形象影响,更换维护时对生产影响等。
对厚度及负公差的认识
关于厚度以及公差,相信很多钢结构厂及关心,设计师设计材料享度时主要考虑材料的结构及承载。但实际上彩涂钢板的总厚度由三部分组成,钢板享度+镀层厚度+涂层厚度。以宝钢0.5mm彩涂钢板为例,按现有标准彩涂钢板厚度是基板+镀层的厚度,也就是05mm彩涂钢板其基板厚度大约为0476mm,镀层厚度为0024mm,涂层0.03mm没有算在其中,因此,正常情况下,0.5mm宝钢彩涂钢板实际厚度大约为053mm还有就是材料的厚度负公差,由于彩涂钢板厂的钢卷都是卷状交货,负公差意味着钢板变薄,就是说同样重量的钢板其使用面积提高,按产品标准来说,大的负公差可以达到材料厚度的10%。负公差意味着材料的设计余量被占用,对整体建筑物的抗风和雪载荷的能力下降,在极端天气频繁的今天其实很危险,近出现过多次的桥梁坍塌偷工减料)现象就很说明问题

宝钢彩涂钢板的选择主要是对钢种、厚度、镀层及涂层的选择。、工程及加工方考虑的是建筑物的安全性能(耐冲击、抗震、防火、抗风压、抗雪)、居住性能(防水、隔音、隔热)、耐久性能(耐污染、耐久、外观保持性)、经济性(成本低、易加工、易维护、易更换)等。对彩涂钢板供应厂商来说,这些性能是需要钢厂提供保证并转化成彩涂钢板性能的。转化成彩涂钢板的性能要求主要有材料的力学性能(抗拉强度、屈服强度、延伸率)、镀层性能(镀层种类、镀层厚度和镀层附着力)和涂层性能(涂料品种、颜色、光泽、耐久性能、加工性等)。其中抗风、抗冲击、抗雪、抗震等都和材料的力学性能有关,当然也和彩色压型钢板的波形、钢板的厚度、跨度、檩距有关,如果选择合适的彩涂钢板再配合适当的压型钢板设计,既能满足建筑物的安全系数又能降低工程造价。而材料的耐久性、加工性能及外观保持性则大部分由涂层和镀层的耐久性决定。
下面就宝钢多年的使用和研究经验对彩涂钢板的选择作一个简要的推荐和介绍:
■环境对彩涂钢板应用的影响
自然环境的影响(不同地区)
不同地区宝钢彩涂钢板的选择主要考虑的是当地的风雪载荷以及腐蚀环境。风雪载荷主要是考虑建筑物的安全系数,这尽管和彩涂钢板的力学性能有关,但更多的和压型钢板的板型、厚度以及板与板之间的连接有关(关于钢板材料的推荐在发展趋势中描述)。而定量描述一个地区的腐蚀环境相对困难,影响彩涂钢板的腐蚀因素有很多。不同地区的腐蚀环境影响因素温度:温度高涂层软化,腐蚀介质容易沾附,容易渗透到基板,高温下水中含氧量会提高,在一定温度下腐蚀速度加快湿度:切口、加工损坏处的基板腐蚀属于电化学腐蚀,湿度低不容易形成腐蚀电池(即电化学回路昼夜温差:温差大容易结露,在的金属上面形成电腐蚀的条件。另外,温差大也导致涂层冷热变形频繁,会加速涂层老化疏松,外界腐蚀介质容易渗透到基板。日照时间和日照强度:太阳光是电磁波,根据能量及频率的高低分为y射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。微波和无线电波具有低能量并不和物质互作用。红外线也属低能量光音,它只能拉伸或弯曲物质的化学键,而不能使之断裂。可见光赋予万物丰室的色彩。UV紫外光谱属高频射线,它有比低能光谐更大的破坏力。如我们知道的皮肤黑斑和皮肤癌是由于太阳紫外线造成的。同样,UV也能破坏物质的化学键,使其断裂。这取决于UV的波长和物质的化学键强度。X射线有穿透作用,y射线能使物质化学键断裂并产生游离的带电离子,这些对有机物都是致命的,幸亏太阳光中这些射线很少。因此,从上面看出,日照时间和强度影响涂层结构稳定性,尤其是紫外线强烈的地区。降雨量和降雨的酸度:降雨酸度大肯定对耐腐蚀是不利的,但陷雨量则有双重作用,对墙面板及坡度大的屋面板,降雨有清洁钢板表面、冲走表面腐蚀产物的作用,但对于低坡度的屋面板以及排水不畅的部位,降雨量大则容易引起腐蚀加剧。风向和风速:其作用和水类似,而且往往相伴而来,它对于材料的连接部位是一个考验,因为风会导致连接部位松动,雨水会渗透到建筑物的内部。腐蚀性沉降物:如氯高子、二氧化硫等对腐蚀均有加速作用,这些沉降物多发生在海边、工业污染比较严重的区域(如发电厂、冶炼厂等)。
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