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不同地區(qū)寶鋼彩涂鋼板的選擇主要考慮的是當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)雪載荷以及腐蝕環(huán)境。風(fēng)雪載荷主要是考慮建筑物的安全系數(shù),這盡管和彩涂鋼板的力學(xué)性能有關(guān),但更多的和壓型鋼板的板型、厚度以及板與板之間的連接有關(guān)(關(guān)于鋼板材料的推薦在發(fā)展趨勢中描述)。而定量描述一個地區(qū)的腐蝕環(huán)境相對困難,影響彩涂鋼板的腐蝕因素有很多。不同地區(qū)的腐蝕環(huán)境影響因素溫度:溫度高涂層軟化,腐蝕介質(zhì)容易沾附,容易滲透到基板,高溫下水中含氧量會提高,在一定溫度下腐蝕速度加快濕度:切口、加工損壞處的基板腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕,濕度低不容易形成腐蝕電池(即電化學(xué)回路晝夜溫差:溫差大容易結(jié)露,在的金屬上面形成電腐蝕的條件。另外,溫差大也導(dǎo)致涂層冷熱變形頻繁,會加速涂層老化疏松,外界腐蝕介質(zhì)容易滲透到基板。日照時間和日照強(qiáng)度:太陽光是電磁波,根據(jù)能量及頻率的高低分為y射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波和無線電波。微波和無線電波具有低能量并不和物質(zhì)互作用。紅外線也屬低能量光音,它只能拉伸或彎曲物質(zhì)的化學(xué)鍵,而不能使之?dāng)嗔选?梢姽赓x予萬物豐室的色彩。UV紫外光譜屬高頻射線,它有比低能光諧更大的破壞力。如我們知道的皮膚黑斑和皮膚癌是由于太陽紫外線造成的。同樣,UV也能破壞物質(zhì)的化學(xué)鍵,使其斷裂。這取決于UV的波長和物質(zhì)的化學(xué)鍵強(qiáng)度。X射線有穿透作用,y射線能使物質(zhì)化學(xué)鍵斷裂并產(chǎn)生游離的帶電離子,這些對有機(jī)物都是致命的,幸虧太陽光中這些射線很少。因此,從上面看出,日照時間和強(qiáng)度影響涂層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,尤其是紫外線強(qiáng)烈的地區(qū)。降雨量和降雨的酸度:降雨酸度大肯定對耐腐蝕是不利的,但陷雨量則有雙重作用,對墻面板及坡度大的屋面板,降雨有清潔鋼板表面、沖走表面腐蝕產(chǎn)物的作用,但對于低坡度的屋面板以及排水不暢的部位,降雨量大則容易引起腐蝕加劇。風(fēng)向和風(fēng)速:其作用和水類似,而且往往相伴而來,它對于材料的連接部位是一個考驗(yàn),因?yàn)轱L(fēng)會導(dǎo)致連接部位松動,雨水會滲透到建筑物的內(nèi)部。腐蝕性沉降物:如氯高子、二氧化硫等對腐蝕均有加速作用,這些沉降物多發(fā)生在海邊、工業(yè)污染比較嚴(yán)重的區(qū)域(如發(fā)電廠、冶煉廠等)。
寶鋼彩涂鋼板的選擇主要是對鋼種、厚度、鍍層及涂層的選擇。、工程及加工方考慮的是建筑物的安全性能(耐沖擊、抗震、防火、抗風(fēng)壓、抗雪)、居住性能(防水、隔音、隔熱)、耐久性能(耐污染、耐久、外觀保持性)、經(jīng)濟(jì)性(成本低、易加工、易維護(hù)、易更換)等。對彩涂鋼板供應(yīng)廠商來說,這些性能是需要鋼廠提供保證并轉(zhuǎn)化成彩涂鋼板性能的。轉(zhuǎn)化成彩涂鋼板的性能要求主要有材料的力學(xué)性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率)、鍍層性能(鍍層種類、鍍層厚度和鍍層附著力)和涂層性能(涂料品種、顏色、光澤、耐久性能、加工性等)。其中抗風(fēng)、抗沖擊、抗雪、抗震等都和材料的力學(xué)性能有關(guān),當(dāng)然也和彩色壓型鋼板的波形、鋼板的厚度、跨度、檁距有關(guān),如果選擇合適的彩涂鋼板再配合適當(dāng)?shù)膲盒弯摪逶O(shè)計(jì),既能滿足建筑物的安全系數(shù)又能降低工程造價。而材料的耐久性、加工性能及外觀保持性則大部分由涂層和鍍層的耐久性決定。
下面就寶鋼多年的使用和研究經(jīng)驗(yàn)對彩涂鋼板的選擇作一個簡要的推薦和介紹:
■環(huán)境對彩涂鋼板應(yīng)用的影響
自然環(huán)境的影響(不同地區(qū))
1關(guān)于寶鋼卷鋼涂料供應(yīng)商。
寶鋼彩涂鋼板采用的卷鋼涂料均是由國際的涂料公司提供,目前包括上海振華、BECKER(貝科)
、VALSPAR(威士伯)、NIPPON()、AKZO NOBEL(阿克蘇諾貝爾)等5家公司是寶鋼彩涂機(jī)組具備
供應(yīng)資質(zhì)的卷鋼涂料供應(yīng)商。這些卷鋼涂料供應(yīng)商均與寶鋼合作多年。
寶鋼對卷鋼涂料供應(yīng)商的管理主要包括以下幾個方面:
1)卷鋼涂料供應(yīng)商必須符合寶鋼采購供應(yīng)商準(zhǔn)入機(jī)制的相關(guān)要求;
2)卷鋼涂料必須符合寶鋼直屬廠部卷鋼涂料質(zhì)量管理規(guī)定;
3)寶鋼定期對卷鋼涂料供應(yīng)商進(jìn)行第二方審核;
4)所有卷鋼涂料必須滿足寶鋼卷鋼涂料采購技術(shù)條件;
5)所有卷鋼涂料必須進(jìn)行檢測和驗(yàn)收后方能進(jìn)廠;
6)所有卷鋼涂料的使用必須符合寶鋼彩涂機(jī)組相關(guān)規(guī)程要求;
2關(guān)于寶鋼彩涂產(chǎn)品涂層膜厚。
寶鋼彩涂產(chǎn)品的膜厚嚴(yán)格按照寶鋼Q/BQB440相關(guān)條款進(jìn)行管理。例如,市場上需求量大的寶鋼普通酯彩涂鋼板,其上表面總膜厚保證≥20μm(微米)。不同涂層膜厚在鹽霧試驗(yàn)中腐蝕級別趨勢圖
如下圖所示,隨著膜厚的增加,涂層耐蝕能力增強(qiáng)。
為了保證產(chǎn)品的質(zhì)保年限,寶鋼部分產(chǎn)品(高耐候聚酯產(chǎn)品、氟碳等)也會提高相應(yīng)的膜厚控制標(biāo)準(zhǔn)(膜厚控制目標(biāo)25微米)。
為了滿足用戶個性化的膜厚需求,寶鋼也根據(jù)不同用途、不同涂層特性與用戶簽訂特定的膜厚及其他性能需求,例如家電用途產(chǎn)品、三涂層產(chǎn)品、背面厚涂層產(chǎn)品等。
3關(guān)于寶鋼彩涂鋼板質(zhì)保年限。
寶鋼氟碳和高耐候產(chǎn)品分別提供20年和15年的質(zhì)保年限。該兩種質(zhì)保提供對彩涂鋼板涂層顏色變化、光澤變化、涂層完整性等的保證。這些變化指的是彩涂鋼板整個使用壽命周期中前期發(fā)生的變化--涂層變化,還未對鍍層鋼板造成實(shí)質(zhì)性的損壞。
彩涂鋼板在建筑物構(gòu)件中的整個使用壽命包括:
涂層失光-->涂層變色-->涂層粉化-->涂層開裂-->涂層起泡-->白銹(鍍層腐蝕)-->紅銹(鋼板腐蝕)-->鋼板穿孔-->彩涂鋼板失去作用。
4關(guān)于寶鋼硅改性聚酯彩涂鋼板(SMP)與高耐候聚酯彩涂鋼板(HDP)的比較。
寶鋼提供的硅改性聚酯彩涂產(chǎn)品(SMP)和高耐候聚酯彩涂產(chǎn)品(HDP)均是較普通聚酯彩涂產(chǎn)品耐候性更優(yōu)的鋼板。寶鋼對高耐候聚酯彩涂鋼板提供15年的質(zhì)量保證。
硅改性聚酯彩涂鋼板采用硅改性聚酯涂料生產(chǎn)。聚酯樹脂涂料具有光亮、豐滿、硬度高等良好的物理性能、加工性能及耐化學(xué)腐蝕性,使之成為卷材涂料中應(yīng)用廣泛的樹脂品種;有機(jī)硅樹脂涂料具有優(yōu)異的耐熱性、耐候性、耐水性和較低的表面張力。硅改性樹脂是通過有機(jī)硅樹脂改性的聚酯樹脂,以提高涂層的耐蝕性、耐熱性和耐候性。
高耐候聚酯彩涂鋼板采用高耐候聚酯涂料生產(chǎn)。高耐候聚酯樹脂在合成時采用含環(huán)己烷結(jié)構(gòu)的單體, 以實(shí)現(xiàn)樹脂的柔韌性、耐候性和成本的平衡, 采用不含芳香族的多元醇和多元酸以減少樹脂對UV的吸收, 達(dá)到樹脂的高耐候性能
國內(nèi)彩涂鋼板選擇上用戶相對不關(guān)心的就是鋼種。因?yàn)閲鴥?nèi)大多數(shù)彩涂鋼板生產(chǎn)廠只有一種鋼種,那就是DC51因?yàn)樗麄儾少弫淼臒彳埌暹€是軋硬卷基本就是一個鋼種},有些有熱鋅產(chǎn)線的彩涂鋼板廠試圖通過熱鍍鋅退火來生產(chǎn)全硬鋼(S550}或高強(qiáng)鋼(S350等),但難度很大,因?yàn)樗麄儗宓馁|(zhì)量、化學(xué)成分無法控制,因此,質(zhì)量穩(wěn)定性就差、穩(wěn)定性差導(dǎo)致性能波動大,性能波動大會引起壓型板板材變差對建筑物來說,承載重量(風(fēng)載荷、雪載荷、施工人員和機(jī)械)、建筑物的跨度、櫬距的設(shè)計(jì)等都依賴于鋼板的強(qiáng)度,對于建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)用彩涂和鍍鋁鋅板來說,國外均有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。如美國的ASTM653、ASTM792,日本的JSG3302、JSG3321,歐州的EN10215、EN10147等。按鋼種大類分成CQ(普通商用級)、DQ(一般沖壓用)、HsS(高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼)、FH(全硬鋼).
CQ(普通商用級):現(xiàn)使用普遍,如寶鋼所生產(chǎn)的TST01Z、TDC51或 TSGCC等,它的涂漆前的屈服強(qiáng)度在260-320MPa之間。經(jīng)彩涂后如基板是鋁鋼,終強(qiáng)度會有所提高,同時伴隨著延伸率的劣化。這種鋼的抗拉強(qiáng)度在350-40MPa之間,相對于結(jié)構(gòu)鋼來說,其屈強(qiáng)比DQ(一般沖壓用}:由于一般建筑用彩板均是輥壓成型或復(fù)合夾芯,對材料的沖壓性能要求不高,因此很少在建筑領(lǐng)域使用(部分門窗類彩板除外)。
HSS(高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼):按歐標(biāo)HSS可分成4-5種不同強(qiáng)度的鋼種,但由于普通CQ級材料已經(jīng)能夠取代低強(qiáng)度的HSS鋼,因此,市場上用得較多的是屈服強(qiáng)度280MPa和345MPa的鋼種,寶鋼所生產(chǎn)的TS280GD和TS350GD就是這兩個鋼種。與普通CQ相比,HSS鋼有幾大優(yōu)勢:
1、由于屈強(qiáng)比較低因此該鋼種的耐火及抗震性好;
2、對較厚的鋼板,它可以制造大跨度拱型板;3、對一般的外墻和屋面板型,它可以比CQ材料適當(dāng)減薄,從而可節(jié)約材料消耗。
FH(全硬鋼);是通過控制退火溫度來提高鋼板屈服強(qiáng)度的一類鋼種,按國際通用標(biāo)準(zhǔn),屈服強(qiáng)度≥550MPa,抗拉強(qiáng)度≥570MPa。這類材料強(qiáng)度高,延伸率低,適用于板型較淺的成型鋼板使用,大大節(jié)約了材料的使用,也是各國爭先研究開發(fā)的鋼種。對強(qiáng)度高又要求延伸率好的材料,在國外標(biāo)準(zhǔn)中也有描述。采用HSLA(低合金高強(qiáng)度)在煉鋼時加入強(qiáng)化合金元素,但由于強(qiáng)度高在鋼鐵廠進(jìn)行軋制時加大壓下率就有限制,因此作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的較薄的彩涂板很少采用HSLA鋼種(另一缺點(diǎn)是成本高)。
根據(jù)寶鋼多年的鋼種使用經(jīng)驗(yàn),為了保證彩涂鋼板終產(chǎn)品的板型,鋼板的強(qiáng)度等級、壓型鋼板的板型以及加工機(jī)器等密切相關(guān)。總的來說,加二道次越多,板型越好,加工速度越侵,板型越好。壓型鋼板板型來說,淺波板的板型優(yōu)于高波板。對鋼板強(qiáng)度來說,強(qiáng)度越大,加工后的板型變差的趨勢越明顯。高強(qiáng)鋼的板型相對較差還有另外一個原因就是很多彩涂生產(chǎn)廠僅靠降低熱鍍鋅的退火溫度來提高材料的屈服強(qiáng)度,這樣就會導(dǎo)致鋼板寬度方向上力學(xué)性能的不均衡原因就是整個寬度方向帶鋼溫度是不均勻的,溫度下降可能導(dǎo)致部分部位溫度低于鋼板再結(jié)晶退火溫度。
