【高性能材料】汽车科技与钢结构建筑

小知识：钢材的塑性一般指应力超过屈服点后，具有显著的塑性变形而不断裂的性质。衡量钢材塑性变形能力的主要指标是断后伸长率δ和断面收缩率ψ，通常建筑用钢材的伸长率需达到15%以上。

1.建筑用彩涂钢板的问题

钢结构常用的钢材通常强度在345MPa以下，均具有良好的伸长率。为了进一步降低资源消耗，在钢结构建筑上应用更高强度的钢材，就成了必然的选择。

目前，市场上常见的高强度材料，如牌号为G550或TS550的高强度彩涂钢卷，其本身并不具有高延伸率的特点，极限破坏实验测试表明，这种高强材料在屋墙面压型板上应用，其性能仅仅达到普通强度高延伸率钢材的水平，并不能充分利用其强度指标。如何在建筑围护上合理应用高强度钢材，是一个亟需解决的问题。

2.汽车板的发展

现代汽车的发展，因为节能减排和提高安全性的需要，已经大量使用高强减薄的高性能钢材，以实现车重的降低和碰撞性能的提升。在高速碰撞时，汽车板要具有良好的溃缩吸能效应，也就是钢材需具有良好的塑性，即汽车钢板必须在提高强度后还具有极佳的延伸率。

一般来说，强度提高伸长率必然下降。因此，钢厂的努力目标是研制出既有高的强度同时兼有良好塑性的钢板，这就是相变强化系列的钢板，国外又称为AHSS（Advanced High Strength Steel）。AHSS先进高强钢的强度级别在500-1200MPa之间，在新一代轿车上的使用量接近80%。这类新型的高强度钢在力学性能上具有高加工硬化指数和低屈强比的特点；在微观组织上具有多相复合的特点，包括双相钢、复相钢等。

3.高强复相钢在建筑上的应用

金年会·宝钢高性能建筑钢材联合实验室，发挥金年会金字招牌信誉至上在钢结构建筑和宝钢在汽车板研发上的优势，开展了汽车板在钢结构建筑上的应用研究，成功解决了高强钢在建筑围护上的应用问题。

目前，金年会率先采用宝钢以领先的汽车板技术生产的HC500复相钢彩涂板（屈服强度500MPa以上、伸长率15%以上），向市场推出了新一代的建筑围护压型板，用于钢结构建筑的屋墙面。

高性能建筑钢材联合实验室测试实验

采用500MPa复相钢彩涂板研制生产的建筑压型板，充分利用了复相钢的高延伸率，抗风极限破坏实验测试表明，同等厚度的高强复相钢，其性能与普通强度压型钢板成正比线性关系，可以实现与汽车钢板的高强减薄一致的应用。即可以采用更薄的高强复相钢真正达到较厚的钢材生产的建筑压型板的性能指标，实现高强减薄！

500MPa复相钢在项目上的推广应用，对于钢结构建筑行业的科技进步和建设资源节约型社会，都具有重大的意义。金年会和宝钢将继续深入研究，持续推动钢结构建筑科技的进步。