钢材的分类、牌号及质量等级解析

钢

钢是以铁为主要元素，含碳量为0.02%~2.06%，并含有其他元素的合金材料。钢按化学成分分为碳钢和合金钢两大类。碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。合金钢是在炼钢过程中加入一种或多种合金元素，如硅、锰、钛、钒等而得到的钢。合金钢又分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。

碳钢与合金钢类似，都是由代表屈服强度的字母、屈服强度值、质量等级符号组成。碳钢的质量等级从低到高分为A、B、C、D四个不同的等级。合金钢又分为A、B、C、D、E五个不同的等级。不同质量等级的区别主要在于冲击温度和化学成分含量。当碳含量在0.12%-0.20%范围内时，A级钢的碳含量一般较高，不能用于焊接构件；而B级钢的碳含量在适当的范围内，焊接性能良好。

幕墙所用的钢材一般采用Q235钢、Q345钢。

Q235是低碳钢。含碳量适中，综合性能良好，强度、塑性、焊接性能均衡，应用最为广泛。用途：广泛应用于建筑、工程结构。

Q345是一种低合金钢，具有良好的综合力学性能，低温性能好，塑性和焊接性能好，广泛应用于建筑、桥梁、车辆、船舶等。

钢材强度设计值

耐候钢

耐候钢是介于普通钢与不锈钢之间的低合金钢系列，通过添加少量Cu、P、Cr、Ni等铝合金元素，在金属基体表面形成一层保护层，提高耐大气腐蚀性能的一类钢。主要用于长期暴露在大气中的钢结构。

耐候钢的焊接性能：若采用不耐大气腐蚀的填充金属，应保证焊缝本身具有耐候性，焊接前应将形成的表面层清除至距接头边缘10mm～20mm处。

耐候钢特点：耐候钢具有韧性、塑性、成型性、焊接性、耐磨性、耐高温、抗疲劳性等优质钢的特点，其耐候性是普通碳钢的2-8倍，涂装性是普通碳钢的1.5-10倍。

机械性能

不锈钢

不锈钢是指含铬量在12%以上的铁基合金钢，具有较高的塑性、韧性和机械强度，耐酸、碱性气体、溶液等介质的腐蚀，生产方法有热轧、冷轧两种。

不锈钢按组织状态分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢和沉淀硬化不锈钢。

马氏体不锈钢含铬12%-18%，具有较高的强度、硬度和耐磨性，耐腐蚀性稍差，塑性和焊接性较差，一般用于对力学性能要求较高，对耐腐蚀性能要求一般的部位。

铁素体不锈钢含铬15%-30%，由于铬含量较高，具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，但力学性能和工艺性能较差，多用于耐酸结构及应力不大的抗氧化钢。

奥氏体不锈钢含铬18%以上，镍8%左右，还有少量的钼、钛、氮等元素，综合性能良好，能抵抗多种介质的腐蚀。

奥氏体-铁素体不锈钢兼有奥氏体和铁素体的优点，且具有超塑性。

沉淀硬化不锈钢是基体为奥氏体或马氏体，通过沉淀硬化处理而获得硬化的不锈钢。

奥氏体不锈钢适用于玻璃幕墙，奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能、机械性能和加工性能均优于其他不锈钢，适合用于幕墙。常用的奥氏体不锈钢有S304XX系列、S316XX系列，一般室内用304不锈钢，室外用316不锈钢。

规范要求奥氏体不锈钢的镍铬总含量应不小于25%，镍含量应不小于8%；暴露在室外或高湿度环境中的不锈钢构件的镍铬总含量应不小于29%，镍含量应不小于12%。因为不锈钢的防锈性能与其镍和铬的含量有关，镍和铬的含量越高，防锈性能越好。

幕墙钢材常见的防腐处理方法：

钢铁防腐以保护层法应用最为广泛，这种防腐方法是在金属表面产生一层各种材质的保护层，使金属产品与外界腐蚀介质隔离，从而达到防止腐蚀的效果。

使用防护层保护钢材时，最重要的是先除掉表面的锈迹。钢材表面除锈有两种方式：化学处理和物理处理。化学处理主要是酸洗，是通过钢材表面的化学反应进行的。防腐处理后，用304#不锈钢丝制成的钢丝刷进行清理，即可达到理想的效果。

物理处理是利用抛丸、喷砂、高压水等机械加工方法来完成处理，达到预期的效果。

钢材的防腐保护层可以通过电镀、热镀锌、涂漆、喷涂、电镀等方式实现。

热镀锌：将钢材除锈后浸入600℃左右的高温熔融锌液中，使钢构件表面附着一层锌层，锌层厚度5mm以下薄板不小于65μm，厚板不小于85μm，从而起到防腐的效果。

规范要求钢型材表面除锈等级不应低于Sa2.5级，并应采取热镀锌等有效的防腐措施，采用热镀锌进行防腐处理时，锌膜厚度应符合《金属覆盖层 钢件热镀锌技术要求及试验方法》GB/T13912的规定。

电镀锌：又称冷镀锌，是利用电解作用在工件表面生成一层均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层，以防止大气腐蚀，用于板材或冷弯型材龙骨。

油漆涂装方法：由防锈底漆、中漆、面漆组成。底漆是涂装系统的第一层，主要起封闭钢材、增加附着力、使漆面平整的作用。大量的粉末给油漆提供厚度。

中涂漆主要起隔离作用，隔绝底漆与水汽、空气的接触，保护底漆不发生氧化反应，延长底漆的寿命。

面漆起装饰和保护作用，不仅要有良好的色度和亮度，还应有良好的抗污染、抗腐蚀、抗潮湿、抗霉变性能。面漆种类如下：

常用超耐候室外钢结构油漆：富锌底漆+云铁中间漆+氟碳面漆、富锌底漆+云铁中间漆+丙烯酸聚氨酯漆

聚氨酯面漆 氟碳面漆

钢结构防火

钢材是一种不燃建筑材料，但在防火方面也存在一些不可避免的缺陷，钢结构通常在450-650℃的温度下失去承载能力，发生很大的变形，导致钢柱破坏、钢梁弯曲，最终因变形过大而无法使用。未受保护的钢结构的耐火极限一般在15分钟左右，因此必须对钢材表面喷涂防火涂料进行防火保护。

超薄型钢结构防火涂料是指涂膜厚度在3mm(含3mm)以下，装饰效果好，具有高温膨胀发泡能力，耐火极限一般小于2h的钢结构防火涂料。一般为溶剂型体系，具有粘结强度好、耐候性、耐水性好、装饰性好等特点，具有较强的抗火灾冲击能力，延缓钢材的升温，对钢构件起到有效的保护作用。防火涂料的施工方法有喷涂、刷涂或滚涂。

薄涂钢结构防火涂料是指涂层厚度大于3mm、小于等于7mm，具有一定的装饰效果，高温下会膨胀增厚，耐火极限小于2h。其性能优于厚涂防火涂料，但不如超薄型钢结构防火涂料，通常采用喷涂方式施工。随着超薄型钢结构防火涂料的出现，其市场份额逐渐被取代。

厚型钢结构防火涂料是指涂层厚度大于7mm、小于等于45mm，表面呈颗粒状、密度小、导热系数低，耐火极限大于2h的钢结构防火涂料，具有成本低廉等优点，常采用喷涂法施工。

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