⑴ 鋼是怎麼樣 形成的
鋼材是一種不會燃燒的建築材料,它具有抗震、抗彎等特性。在實際應用中,鋼材既可以相對增加建築物的荷載能力,也可以滿足建築設計美感造型的需要,還避免了混凝土等建築材料不能彎曲、拉伸的缺陷,因此鋼材受到了建築行業的青睞,單層、多層、摩天大樓,廠房、庫房、候車室、候機廳等採用鋼材都很普遍。但是,鋼材作為建築材料在防火方面又存在一些難以避免的缺陷,它的機械性能,如屈服點、抗拉及彈性模量等均會因溫度的升高而急劇下降。
鋼結構通常在450~650℃溫度中就會失去承載能力,發生很大的形變,導致鋼柱、鋼梁彎曲,結果因過大的形變而不能繼續使用,一般不加保護的鋼結構的耐火極限為15分鍾左右。這一時間的長短還與構件吸熱的速度有關。
要使鋼結構材料在實際應用中克服防火方面的不足,必須進行防火處理,其目的就是將鋼結構的耐火極限提高到設計規范規定的極限范圍。防止鋼結構在火災中迅速升溫發生形變塌落,其措施是多種多樣的,關鍵是要根據不同情況採取不同方法,如採用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結構,降低熱量傳遞的速度推遲鋼結構溫升、強度變弱的時間等。但無論採取何種方法,其原理是一致的。下面介紹幾種不同鋼結構的防火保護措施。
一、外包層。就是在鋼結構外表添加外包層,可以現澆成型,也可以採用噴塗法。現澆成型的實體混凝土外包層通常用鋼絲網或鋼筋來加強,以限制收縮裂縫,並保證外殼的強度。噴塗法可以在施工現場對鋼結構表面塗抹砂泵以形成保護層,砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂漿,也可以摻入珍珠岩或石棉。同時外包層也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預制板,採用膠粘劑、釘子、螺栓固定在鋼結構上。
二、充水(水套)。空心型鋼結構內充水是抵禦火災最有效的防護措施。這種方法能使鋼結構在火災中保持較低的溫度,水在鋼結構內循環,吸收材料本身受熱的熱量。受熱的水經冷卻後可以進行再循環,或由管道引入涼水來取代受熱的水。
三、屏蔽。鋼結構設置在耐火材料組成的牆體或頂棚內,或將構件包藏在兩片牆之間的空隙里,只要增加少許耐火材料或不增加即能達到防火的目的。這是一種最為經濟的防火方法。
四、膨脹材料。採用鋼結構防火塗料保護構件,這種方法具有防火隔熱性能好、施工不受鋼結構幾何形體限制等優點,一般不需要添加輔助設施,且塗層質量輕,還有一定的美觀裝飾作用,屬於現代的先進防火技術措施。
目前,高層鋼結構建築日趨增多,尤其是一些超高層建築,採用鋼結構材料更為廣泛。高層建築一旦發生火災事故,火不是在短時間內就能撲滅的,這就要求我們在建築設計時,加大對建築材料的防火保護,以增強其耐火極限,並在建築內部制訂必要的應急方案,以減少人員傷亡和財產損失
⑵ 鋼鐵是怎麼練成的
我雖不太懂來煉鋼,但是在網上查了一下自,希望可以回答你的問題:
采礦(獲得鐵礦石)----選礦(將鐵礦石破碎、磁選成鐵精粉)---燒結(將鐵精粉燒結成具有一定強度、粒度的燒結礦)---冶煉(將燒結礦運送至高爐,熱風、焦碳使燒結礦還原成鐵水,並脫硫)---煉鋼(在轉爐內高壓氧氣將鐵水脫磷、去除夾雜,變成鋼水)---精練(進一步脫磷、去除夾雜,提高純凈度)---連鑄(熱狀態下將鋼水鑄成具有一定形狀的連鑄坯)---軋鋼(將連鑄坯軋製成用戶要求的各種型號的鋼材,如板材、線材、管材等)。
⑶ 鋼是怎麼練成的
煉鋼的過程一般是生鐵腦碳的過程,基本上是高溫鐵水放入轉爐吹氧,加入適量合金,再用真空等精練爐進行精煉,得到所需鋼種。還有一個是電爐煉鋼,後面的程序是一樣的。
鋼或稱鋼鐵、鋼材,是一種由鐵與其他元素結合而成的合金,當中最普遍的是碳。碳約占鋼材重量的0.02%至2.0%,視乎鋼材的等級。其他有時會用到的合金元素還包括錳、鉻、釩和鎢。
碳與其他元素有硬化劑的作用,能夠防止鐵原子的晶格因原子滑移過其他原子而出現位錯。調整合金元素的量,及其存在與鋼中的形式(溶質元素及參與相),就能夠控制鋼成品的特性,例如硬度、延展性及強度。加了碳的鋼會比純鐵更硬更強,但是這種鋼的延展性會比鐵差。
含碳量高於2.0%的合金叫鑄鐵,因為這種合金的熔點較低,可鑄性強。鋼又跟熟鐵不同,熟鐵可以含有少量的碳,但這些碳雜質都是夾雜在鋼中的殘留熔渣。鋼有兩種跟鑄鐵和熟鐵不同的特性,就是鋼的耐銹度較高,以及可焊度更佳。
盡管在文藝復興之前很久,人們已經懂得使用各種低效的方法來生產鋼,但是鋼的普及化要等到十七世紀,也就是有了更高效的生產法之後。自從在十九世紀發明了貝塞麥煉鋼法之後,鋼就成了一種可大量生產的廉價材料。
後來煉鋼法經過更多的改進,例如鹼性氧氣煉鋼法,使得鋼的生產價格更低,但同時品質更好。時至今日,鋼已經成為世界上普遍的材質,年生產量達十三億噸。在各種建築、基礎設施、工具、船隻、汽車、機械、電器及武器中,鋼都是一種主要的成分。現代鋼鐵一般用各種標准化團體所制定的不同品質標准來區分。
(3)鋼材是怎麼成型的擴展閱讀
地球地殼上所有的天然鐵都是以礦石的形式存在,一般為氧化鐵,例如磁鐵礦及赤鐵礦等。要提取鐵,就要把鐵礦中的氧移除,讓氧與其他的化學元素結合,例如碳。
這個過程叫熔煉,最早應用於熔點較低的金屬,例如熔點約為250 °C的錫及熔點約為1,100 ℃的銅。而鑄鐵的熔點則為1,375 ℃。這種溫度用青銅時代已經有的古老方法就可以達到。
由於氧化率在800 ℃以上時會急劇增加,所以保持冶煉環境低氧是很重要的。跟銅與錫不同的是,液態鐵能夠很容易地溶解碳。熔煉所生成的合金(生鐵)含碳量過高,因此還不能叫作鋼。後續的步驟會把多餘的碳和氧除掉。
很多時候會向鐵/碳化合物加入其他材料,來達至所需的特性。在鋼里加入鎳和錳會增加鋼的強度,並使奧氏體的化學性質更加穩定,加入鉻會使硬度及熔點上升,加入釩也可以使硬度上升,但同時更會減輕金屬疲勞所帶來的效應。
為了防止腐蝕,最少會要加入11%的鉻,這樣表面就會生成一層硬的氧化物;這種合金叫不銹鋼。鎢能幹預滲碳體的生成,使馬氏體得以在較低的淬火率下生成,這樣的成品叫高速鋼。另一方面,硫、氮與磷會使鋼變得更脆弱,因此必須從礦石中除掉這些普遍存在的元素。