不锈钢金属工艺制作在现代装饰中的应用
李天海
天津工艺美术职业学院,天津,300000
摘要:本文针对不锈钢这一重要的建筑装饰材料自身的分类以及属性展开分析,指出不同种类不锈钢材料的主要应用环境,对于帮助加强该领域的认知有着一定的积极意义。
关键字:不锈钢;建筑装饰;特征
在建筑领域之中,不锈钢作为一种建筑材料,具有耐腐蚀、抗冲击,以及外观保持等方面独树一帜,后期维护成本低,也更能实现对于建筑美学以及寿命两个方面的同时追求。纵观当前建筑领域,不锈钢在建筑装饰以及公共设施领域中的应用比例已经超过30%,并且还在呈现出不断上升的总体趋势。针对此种情况,更需要保持理智和冷静,厘清不锈钢在现代建筑装饰中的应用特征以及具体形态等细节,为不锈钢材料在建筑领域中的进一步应用提供充分支持。
不锈钢在建筑领域的具体应用,依据不同的分类方式可以获取到多种分类结果,本文从比较常见的两个角度出发,分别展开论述。
一、不锈钢装饰材料特征综述
在展开深入的分类讨论之前,首先对不锈钢材质的建筑装饰材料属性进行明确,这也是进一步明确不锈钢在建筑装饰领域用途用法的基本点。
从外观上看,不锈钢装饰材料特有的金属质感和色泽,是最基本的特征,其他材料无法比拟。除此以外,不锈钢相对来说并不容易发生锈蚀,能够在使用过程中,长时间保持外观装饰效果。但是在焊接处同样也会存在一定的锈蚀问题,但并非不可控。除此以外,不锈钢装饰本身表面光滑,会起到一定的镜面作用,在光线反射方面成绩卓著,因此用作建筑装饰材料的时候,也经常会利用不锈钢的这一特点,来将其作为一个光源使用,即通过光线的反射,搭建起建筑物内部以及周围环境的景观,形成空间中的关注点。
从材料属性的角度看,不锈钢与铝合金相比,在强度和硬度方面有着显著优势,并且在酸雨等外部不利环境的对抗方面也表现更优。整体而言,呈现出一种化学和物理两个层面的可靠性,并且抗燃烧性能良好也是其优势之一。
二、不锈钢装饰材料的分类
不锈钢本身有很多种,依据其成分以及形态不同,对应的外观以及功能属性也会存在差异。目前在建筑装饰领域中,单纯依据组成成分不同而区分的不锈钢就有超过四十种,它们在装饰效果以及防腐蚀、机加工等方面的表现也都存在差异。在对不锈钢装饰材料展开分类理解的时候,可以考虑从两个层面进行分类。
1.不同不锈钢型材的应用
从型材角度分类,即重点考虑不锈钢材料的外在形态,主要包括不锈钢板材、不锈钢型材、不锈钢镜面贴面砖以及不锈钢门窗等几种。
不锈钢板材主要是指厚度不大于4mm的板材,日常应用中尤其以厚度在2mm以下的板材应用居多。进一步可以分为平面板材以及凹面或者图面板材,其中平面板材又可以依据板面的光反射率而进行分类,其中反射率在90%以上的通常称为镜面不锈钢板材,反射率处于50%和90%之间的板材通常称为有光板材,而区域则称为哑光板材。非平面板材也会进一步进行区分,包括浮雕板材、浅浮雕板材以及网纹板材三种。总体来说,非平面板材通常都是平面板材加工而得,也可以在加工的过程中进行着色处理,增加其色彩表达,符合建筑以及环境的装饰需求。
这些不锈钢板材通常用于建筑物外部装饰,包括外墙以及外部天花板,门窗以及楼梯扶手等也在考虑范围之内。其余一些功能性的环境中也会考虑不锈钢板材的应用,诸如壁画、牌匾,以及设备台面等。
不锈钢型材主要指各种管材,以及异形型材。不锈钢型材的应用环境主要是利用其良好的耐腐蚀性以及高强度等属性,采用氩弧焊或者等离子焊等方式来保证焊接件本身表面的平滑以及焊接缝的耐腐蚀特征,通常用于设备台面等有特定功能要求的环境。
不锈钢镜面贴面砖,在耐酸碱腐蚀、抗磨损方面表现良好,并且在外观上也叉可取之处,使用方便,也能支持重复抛光。可以设计互镶扣台来实现安装过程的简化。实际应用环境中,多作为涂装、墙布、瓷砖、大理石等饰面材料的更新换代产品,用于内外墙面、柱贴面及歌舞厅、餐厅、厨房和卫生间等的装修。
不锈钢门窗多以不锈钢板以及冷轧钢板相配合组成,能够实现防火、保温隔热、隔音等功能,强度高外形美观,并且能够实现极高的精度,在使用过程中不易发生变形,通常应用于队密封、保温等有较高要求的环境,诸如宾馆、商场、写字楼等环境之中。
2.不同不锈钢材料的应用
同样是不锈钢,其成分却可以不同。在钢中添加镍、铬或者钼等元素形成的合金,都具有不锈的特征,但是在具体性能上却存在差异。就目前不锈钢材料在浇筑装饰领域中的应用而言,最常见的三种为奥氏体、铁素体以及双向不锈钢三种。
奥氏体不锈钢具有高强度,耐腐蚀性良好的特征,并且易于加工,在建筑结构成型方面最容易操作,对建筑美学设计要求最为友好,在面对极端温度的时候呈现出优秀的耐受力。奥氏体在建筑设计过程中主要用在结构件、功能件、装饰件以及屋顶,和建筑围护系统中。因为良好的抗腐蚀特征,使用奥氏体可以免去防腐涂层的使用,通常在建筑结构完整性的保障方面发挥重要作用。铁素体不锈钢在应用中呈现出脆性特征,并且品界腐蚀敏感性也是铁素体的一个问题。基于如此考虑,铁素体不锈钢在建筑装饰领域通常用于室内环境装饰,例如室内楼梯栏杆、厨房设备以及台面等。但是如果增加铁素体不锈钢中铬元素的含量,则会提升其抗腐蚀能力,这种不锈钢同样也可以用于室外环境。最后,双相不锈钢即奥氏体与铁素体二者参半,能够获取到比较折中的性能。奥氏体能够降低不锈钢材料的脆性,铁素体则可以提升不锈钢材料的屈服强度,降低焊接热裂发生的可能性。双相不锈钢材料更多应用于不锈钢钢筋混凝土结构建设中,在现代应用广泛,已经超出了单纯装饰的范畴。
从这个层面展开对于不锈钢材料的考察的时候,涉及到一个关键的问题,就是焊接。奥氏体不锈钢的热导率比较小、熔点低、线膨胀系数大等特点,采用传统的熔化焊,容易在焊接接头产生粗大晶粒,也更容易出现焊接热裂以及腐蚀开裂等问题。而铁素体在焊接的时候则容易形成铁素体和码氏体组织,使得焊接接头塑性降低,发生脆化。铁素体不锈钢在连续焊接的时候会导致晶粒快速生长,焊缝力学性能极速下降随之发生。而对于双相不锈钢而言,则需要采用药芯焊丝气体保护焊接,其工艺复杂,焊接效率很低。实际工作中如果需要焊接,还需要对不同的材料特征进行深入考虑。
三、结论
不锈钢材料在今天,已经成为建筑装饰领域十分常见的备选材料,甚至成为很多建筑设计的偏爱。但是无论在设计还是施工过程中,都需要对不锈钢材料的种类和属性进行深入考察,谨慎选择,才能获取良好效果。
参考文献:
[1]黄嘉伟.不锈钢钢筋混凝土桥梁的疲劳性能试验研究[D].广州:广东工业大学,2013.
[2]李亚江.合金结构钢及不锈钢的焊接[M].北京;化学工业出版社, 2013.
[3]张安明.不锈钢焊接接头腐蚀性能研究[D].兰州:兰州理工大学,2011