為什么說(shuō)不銹鋼管具有優(yōu)異的耐蝕性能及在建筑工程中應(yīng)用
不銹鋼管具有優(yōu)異的耐蝕性、韌性和可加工性能,被廣泛應(yīng)用于石油化工、食品加工、醫(yī)療器械、航天航空、核工業(yè)等領(lǐng)域。但不銹鋼管的硬度低,耐摩擦磨損性能差、抗疲勞性能低,嚴(yán)重影響了不銹鋼零部件的使用壽命。因此提高不銹鋼管的硬度和耐磨性成為亟待解決的問(wèn)題。
傳統(tǒng)滲氮、滲碳技術(shù)雖然提高了不銹鋼零件表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度,但由于處理溫度高,析出了鉻的氮化物或碳化物,造成基體貧鉻,犧牲了不銹鋼管的耐蝕性。同時(shí),不銹鋼表面存在一層致密的氧化膜,阻礙了合金元素氮、碳原子的滲入擴(kuò)散,從而降低了其擴(kuò)散速率。因此,以上因素嚴(yán)重地制約了不銹鋼滲氮、滲碳技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用。
對(duì)不銹鋼管進(jìn)行低溫等離子體滲氮可以在不銹鋼表面形成一層亞穩(wěn)定的、無(wú)析出物的、高硬度的、間隙過(guò)飽的膨脹奧氏體,從而在不降低其耐蝕性的前提下提高其硬度和耐磨性。低溫等離子體滲氮技術(shù)還具有無(wú)需前處理、滲氮速度快、工件變形小、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),可以延長(zhǎng)不銹鋼的使用壽命,提高經(jīng)濟(jì)效益。因此研究不銹鋼低溫等離子體滲氮技術(shù)具有重要意義。
法國(guó)人20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)了不銹鋼管,之后不銹鋼管材料就開(kāi)始應(yīng)用于建筑裝飾領(lǐng)域,并逐漸擴(kuò)展到建筑工程的屋蓋結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu),并且隨著對(duì)不銹鋼管及相關(guān)構(gòu)件研究的不斷深入,歐洲、美國(guó)、澳大利亞/新西蘭和中國(guó)等國(guó)家和地區(qū)都發(fā)布了不銹鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,有力推動(dòng)了不銹鋼管的發(fā)展。不銹鋼管由于其突出的建筑美學(xué)優(yōu)勢(shì)、良好的耐火耐腐蝕性能和較低的全壽命周期成本,迅速在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域綻放光彩,取得了很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,成為最得到認(rèn)可的建筑結(jié)構(gòu)材料。
目前,國(guó)內(nèi)外不銹鋼管結(jié)構(gòu)的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:不銹鋼建筑墻面、玻璃幕墻支承體系、不銹鋼屋蓋結(jié)構(gòu)、不銹鋼橋梁和不銹鋼筋混凝土。1954年紐約建成了美孚大廈,大廈外立面采用了302不銹鋼管進(jìn)行覆蓋,至今只進(jìn)行過(guò)一次清洗作業(yè);1996年佛羅里達(dá)州建成了科學(xué)工業(yè)博物館,墻面系統(tǒng)采用了AISI304不銹鋼管;貝聿銘為巴黎盧浮宮入口處設(shè)計(jì)的金字塔幕墻采用了菱形骨架的不銹鋼支撐體系,與整個(gè)博物館融為一體;1930年美國(guó)建成的克萊斯勒大廈采用了奧氏體302不銹鋼管作為屋面結(jié)構(gòu),至今沒(méi)有發(fā)生腐蝕,且僅進(jìn)行過(guò)兩次清洗;2009年香港建成的著名斜拉橋昂船洲大橋主跨達(dá)到1018米,橋塔上部采用歐標(biāo)1.4462級(jí)不銹鋼管外殼加內(nèi)澆混凝土建造;1941年,墨西哥建成一條全長(zhǎng)2100米的鋼筋混凝土防波堤,受力鋼筋采用304不銹鋼,防波堤至今使用狀態(tài)良好??梢?jiàn),經(jīng)過(guò)將近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展和實(shí)踐,不銹鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域充分發(fā)揮了其性能優(yōu)勢(shì),且近年來(lái)的發(fā)展勢(shì)頭更為迅猛,表給出了2000年以后竣工的部分不銹鋼管應(yīng)用實(shí)例。
本文標(biāo)簽:不銹鋼管
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