周国辉
五矿二十三冶建设集团第二工程有限公司
摘要：在现代建筑工程中，由于建筑工程设计的层数和功能越来越复杂，涉及的材料品种已不再是单一品种的混凝土或者钢筋等传统建筑材料，也开始逐步涉及金属钢结构、铝合金新型材料和纳米复合金属新型材料等新材料。特别是近10年来，我国建筑业随着中国改革开放大基建事业如火如荼的进行和发展，建筑水平和建筑规模已经稳居世界前列，这其中也大大促进了这些新型材料的进一步研究和发展，已经形成了极具产业规模的建筑新材料研究与应用体系。金属材料由于其强度高、韧性好、重量轻、综合性价比最高而受到超高建筑和大规模建筑体系的青睐，已经成为现代建筑行业的首选材料之一。但是，我们也看到目前为止对于金属材料的应用虽然经验十分丰富，但对于金属材料原始性能的研究和探索还一直处于初步探索和试错阶段，对于金属材料热处理的精细理论研究还十分不到位，以至于一直以来高端金属材料一直受制于欧美发达国家部分企业的技术进口，长期受到这些国家的技术卡脖子。因此，开展好金属材料的热处理研究依然是我国建筑业材料研究与应用专业的第一要务，以后的任务依旧艰巨而辛苦。本文的作者作为一个多年活跃于中国建筑材料领域的金属材料应用的技术专家，一直以来对于中国建筑用金属材料的研究和应用有着丰富多样的应用经验和实际教训，熟知目前我国建筑领域金属材料热处理领域研究应用工作中存在的一些典型问题，并结合自己多年的重特大建筑工程领域的实施案例，一同分享给广大学者和读者，旨在促进高水平和高技术含量的金属材料在建筑领域前沿的推广和应用，切实进一步提高我国建筑行业金属材料的新阶段的技术发展水平。
关键词：建筑行业；金属材料；应用与研究；改进建议与措施
一、引言
传统建筑行业一直以来都是以钢筋混凝土为主材料进行建筑施工的。但是随着近现代工业革命的不断发展以及炼钢技术的不断成熟，建筑钢结构由于其自身具有强度高、韧性好、模块化安装、质地轻便、终身轻微维护等突出优点，逐步在一些重特大建筑工程项目中得到尝试和应用，并取得了非常不错的应用效果，获得了建筑行业专家学者和普通大众的高度认可。现在，建筑钢结构已经成为超高层和超大规模建筑工程项目的首选结构之一，已然取代了钢筋混凝土结构对于建筑领域的长达一个世纪的垄断和压迫。为什么建筑用金属材料具有极高的强度性能，主要原因还是与材料的制造工艺密切相关。特别是材料的热处理工艺是决定材料性能的根本工艺，热处理工艺的好坏基本上决定了材料性能的50%以上。因此，对于金属材料热处理性能的研究一直以来都是各国研究的主要方向。但是由于我国高端建筑金属材料长期以来都是依赖进口，对于金属材料的技术准备明显不足，甚至一些低端材料的技术水平都远不如日本、欧美等发达国家水平，严重制约了我国建筑行业的整体发展水平，影响了我国一带一路建筑先行的新发展理念。
本文中将对我国建筑用金属材料的基本分类、建筑金属材料热处理技术存在的不足以及如何有效改善材料热处理技术水平的措施进行详细的分析讨论，旨在提高我国建筑用金属材料的专业技术水平，给后来的建筑行业金属材料研究与应用者以一定的启发。
二、建筑用金属材料的基本分类
目前，我国的建筑用金属材料重要分为3类。第一类就是用量最大的，使用最为广泛的高强度建筑钢筋。它又可以细分为带肋钢筋、不带肋钢筋、钢绞线、热处理钢筋等等诸多类型。它在建筑行业中使用最为广泛，是所有建筑工程强度保证的根本性材料和综合性价比最高的材料。第二类就是建筑用钢结构，这里所说的钢结构又可以根据项目规模大小和楼层高度多少细分为大型钢结构和普通型钢结构2类材料。随着我国建筑行业正在取得更快更好的发展，建筑质量要求的不断提高，建筑钢结构也迎来了历史必然的发展机遇，正在逐步替代钢筋混凝土结构，成为大中规模建筑工程的首选材料。第三类就是建筑用钢管和钢板。这一类材料主要应用于特殊项目的建筑工程领域。一般这类工程都具有常规建筑工程不具有的特殊功能，如展览馆、游泳馆、温泉酒店、室内滑雪场等等都会对这一类材料有所应用。
三、我国建筑用金属材料现阶段存在的不足
（一）建筑材料的品种单一，适应性不强
目前，我国建筑用金属材料存在的最大问题就是品种单一、适应性不强。现在我国能够自主生产制造的金属材料还是仅仅局限于钢筋、钢板、轻型钢结构、钢管等。对于特种钢材涉及还是比较少的，如铝合金、钛合金金属制品、高强度低应力高强螺栓、特殊材料建筑复合板等。这些技术一直以来都是国外发达国家制约我国建筑行业发展的坚船利炮。
（二）金属材料的研发与应用投入力度有待进一步提高
由于我国建筑用金属材料存在着以上天然的贸易和技术壁垒，这就决定了我国必须走自主研发的技术创新发展道路。但是很遗憾的是，一直以来我国对于建筑领域金属材料的研发投入力度明显不足。这主要是因为建筑金属材料的研发过程漫长，研发投入比较高，需要长时间的实际工程案例的各方面试验验证后才能顺利得到应用。特别是目前为止，我国还没有建立起完善的建筑金属材料研究与应用标准评价体系，这方面的技术研究工作必须长期坚持，同时必须得到国家和住建部层面的政策支持和技术研发费用的大量投入，才能实现弯道超车，迎头赶上欧美发达国家长达数百年的研究历程和技术水平。
四、提高建筑用金属材料热处理技术的措施
（一）加强材料热处理设备的升级
俗话说:“工欲善其事必先利其器”。热处理设备是材料热处理技术发展的根本保证，必须重视热处理设备的升级换代，不断加大热处理设备参数的提高和精度的优化，从而实现材料性能的精准控制，研发出适合不同工况的多种材料体系。
（二）丰富材料品种，加快产业化进程
我国的锅炉材料的国产化进程一直以来被视为是十分有代表性的材料研究历程。就是先通过合作开发，购买回国外先进的材料设备和材料技术文件包，实现材料技术的吸收和消化，然后在达到一定量产的基础上，再逐步开展材料国产化进程的推进和研究，利用几个典型示范项目的应用和改进，从而实现材料最终的国产化。这是值得建筑领域金属材料研究者借鉴和学习的。
参考文献
[1]张丛生.刘丽欢.建筑材料中金属材料的研究进展[J].学习与教育，2019（01）：29-31.
[2]钱澄浩，张静.当前我国建筑用金属材料热处理技术水平浅析[J].建筑材料研究与应用，2017，40（05）：87-90.