不锈钢应用材料的新星

2002-03-11 00:00 来源: 我的钢铁 作者:mysteel
    坐落于毕尔巴鄂的Abandoibarra大桥横跨纳尔温河,将Deustro大学和著名的钛金属饰面的古根海姆博物馆连接起来。完工后,这座桥长143m,宽7.6m,其全不锈钢外表面由500t 20mm厚的热轧板制成,采用的是高强度的双相不锈钢。(国际标准:ENl0088.1.4362)。双相不锈钢的微观组织结构使得它具有比一般奥氏体钢更强的耐蚀性和较高的抗拉强度,因而允许使用小规格不锈钢板。
    功能和美学
    在过去的10年中,世界上一些最著名的建筑不是用砖和水泥,而是采用不锈钢建成。之所以选择不锈钢是由于它具有较:强的耐蚀性,易安装性,表面:不易损坏以及具有各种表面光洁度。位于伦敦滑铁卢的Eurostar Terminal的屋顶,水槽和承重架均是采用的不锈钢,设计寿命是125年,首次维护年限是25年。为保持其原貌需要进行定期清理,但一般来讲不锈钢表面是容易保持清洁的。
    双相不锈钢和奥氏体不锈钢
    目前在不锈钢建筑领域,双相钢具有许多全新的用途。由于既含有奥氏体又含有铁素体,双相不锈钢既有很高的强度又有很好的塑性。市场人士认为建筑业是应用这些钢种的一个令人兴奋的增长领域。例如香港会议展览中心采用的是不锈钢屋顶,很轻然而强度和耐蚀性很高,这是沿海建筑采用不锈钢的重要因素。
    一般奥氏体钢(主要是316中的7个品种在普遍使用)是用于外层的理想材料,钼含量从2%―2.5%增加到3%使316钢的耐蚀性在更恶劣的环境下极大的提高了。
    在瑞典、英国和其它地区,由传统的钢筋混凝土或镀锌钢制成的街灯的灯柱是如今许多城市面临的一个重要问题,因为当内层钢筋生锈和膨胀时,混凝土会产生裂纹甚至脱落,当水渗到柱里时,会最终破坏镀锌层并腐蚀内部的钢,地下和地面的钢柱都会腐蚀。据估计仅英国,大约有300万个灯柱需要在今后10年内更换,其中许多还很紧迫。这一行业正促进着不锈钢灯柱的采用,最短也将持续70年。
    作为建筑材料寻求认可
    现在人们正努力增加不锈钢在建筑中的使用。对于要求无涂层,不用喷漆或不需日常保养的建筑,不锈钢作为建筑材料具有强度大,重量轻的双重优势。它还能被折叠,加工成精致断面和底面、制成很有吸引力的表面,已广泛用于制造门框和窗框。此外,不锈钢还有很好的耐火性能,但目前还没有完全发挥出来,需要作进一步的研究才能评估其实际的潜能。
    从1991年欧洲就有人对不锈钢部件和连接件的性能进行了广泛的研究和开发。由于不锈钢部件的承载能力与碳钢的不同,所以要求进一步研究来制定一个新的设计方法,使不锈钢在最大的成本效益下发挥最佳性能。一个涉及六个欧洲国家的主要生产者和组织,由EC部分资助,最近完成了三年期的研究项目。另一个受到政府资助要将旧的不锈钢设计手册进行更新的项目正在进行。这一项目也将确保最新成果在建筑领域和工程师中间广泛传播。
    建筑用不锈钢
    20年前,不锈钢扶栏和栏杆还很少见,但现在已经很平常了。建筑物内部不锈钢包层也是一个很大的增长领域,因为它易于维护而且很有吸引力。人们都担心建筑物的表面会被手印弄脏,采用有浮雕和图案的表面就不用担心了。不锈钢常被用于车站,旅馆和机场中的电梯和扶梯。不锈钢既有实用性又有装饰性。升降梯和扶梯是带材产品的最大市场。
    现在人们可以将不锈钢外表面用产品成本降到与其它材料的成本相同,所以它是有巨大的发展潜力的。使用不锈钢作屋顶大约已经有30年了,但现在刚开始增加。建筑上使用金属性材料是一个明显的趋势,特别是对那些有装饰性目的。即使在非常恶劣的环境里,也无论与什么材料连接,不锈钢都不会被腐蚀,它的耐久性是非常优越的,,人们注意到当把材料结合在一起时,例如把碳钢和不锈钢连接时,会加速碳钢的腐蚀,而且会锈蚀不锈钢。但如果把接口处隔离起来,就会防止这一现象发生。
    西欧一部分地区使用金属制的屋顶已经有很长了,这些阿尔卑斯地区的建筑物已欣然使用不锈钢。有两种使用方法,一种是将不锈钢薄钢板焊接成屋顶,这是100%防止渗水的解决方案,可用于平面屋顶,另一种是传统标准接缝屋顶。现在整个欧洲是一个巨大的,潜在的市场。
    隧道、公路
    隧道的内里是一个值得注意的发展领域。在建一些短的隧道时,阿尔卑斯地区的国家已经使用了大量不锈钢,一般使用量高达300t。最适合用于隧道的钢种是316,但根据周围腐蚀条件,需要适当增加合金含量。公路隧道还会受到排气融冰盐等因素的影响,所以需要使用铬镍含量较高的钢种,铬含量有可能高达25%。
    另一个重要的发展领域是钢筋混凝土中的钢筋方面,例如桥梁和灯柱。无论在哪儿,需要耗费很大财力刷新的建筑通常只有30年历史。混凝土的碳钢易腐蚀,特别是在地面下50mm时,更容易。这是由于渗入了废气和融冰盐。在美国,公路界的权威人士自动将不锈钢指定为桥梁和隧道的使用材料。美国的公路属私有,所以他们希望使用寿命能达40年或更长。使用不锈钢所产生的额外费用大大低于以往终生维护所需的开支。在欧洲人们逐渐意识到使用寿命长所带来的长期收益。所以说不锈钢钢筋棒在上述领域具有巨大的发展潜力。
    烟囱和水管
    特别对那些从使用固体燃料正转向使用油和气的国家,烟囱修补和换衬也是一个相当大的市场。为防止冷凝,必需减小烟囱的直径,通过在现在烟囱上安装薄的不锈钢内套筒,这一问题既迅速又便宜的解决了。这在德国统一后曾是一个很大的市场,现在为更新也仍然有不断需求。
    另一个与建筑有关的发展领域就是自来水管。欧洲已有―了新的规定,限制使用其它材料。在一些地区,例如苏格兰部分地区,法国北部,德国以及瑞典已经发现水呈酸性而引起腐蚀的问题,在这些地方水的pH值降到约6.5。现在欧洲的一些团体正在寻找另一种材料,而不锈钢就是一个可以无条件使用的金属材料。
    游泳池内层
    欧洲有150个很大的公共游泳池采用的是不锈钢内衬,这一技术是在奥地利开发的。实际上奥地利的公司是这一市场的前导。这一思想很快在德国传播在上述两国,有大约120到130个这样的游泳池。对于室外游泳池,冬天也可将水留在池里,并可进行修补,所以采用不锈钢作衬也是一个值得关注的修补方案。不会出现裂纹,旧的瓷砖也可以留在不锈钢衬里面。许多泳池建于60年代到70年代,现在已接近使用年限。所以这一领域具有很大的市场。
    两个发展方向
    似乎不锈钢应用的快速增长可以分成两个方面:一是作为其它的替代品,以前主要用陶瓷和铁片制的烟囱,还有栏杆是这一范畴的例子。
    另一个增长范畴是对不锈钢制的精致产品的需求增加带来的。例如电梯中不锈钢包层之所以增加所需是由于地铁站,建筑物以及商厦的高速增多导致的。在这两个方面中,有人预测作为替代品是不锈钢应用的主要领域,而且也将是不锈钢未来发展的方向。

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