防火門五金配件（尤其是合頁和鎖具）的耐熱設計至關重要，因為它們在火災中必須確保門扇能保持正確位置、正常關閉并能被安全開啟（在需要疏散時）。一旦這些五金件在高溫下失效（如合頁變形導致門扇下垂卡死、鎖具無法開啟或關閉），防火門的整體防火完整性就會被破壞。
核心設計目標：
結構完整性： 在標準耐火測試（如UL 10C, GB 12955等）規定的高溫（通常可達近1000°C）和時間內，保持足夠的強度和剛度，不發生導致門扇功能失效的變形或斷裂。
功能維持： 合頁應能繼續支撐門扇重量并允許其轉動；鎖具應能保持鎖閉狀態（防止煙氣火焰通過），并在需要時能被正常操作（逃生功能）。
抗熱變形： 材料應具有低的熱膨脹系數或能抵抗熱變形帶來的卡死、粘連問題。
抗蠕變： 在高溫和持續載荷（門扇重量）下，抵抗緩慢塑性變形的能力。
合頁的特殊材料選擇
高等級不銹鋼 (優于普通304/316)：
- 沉淀硬化不銹鋼 (如17-4PH)： 這是防火門合頁的首選材料之一。通過熱處理獲得高強度（遠高于普通奧氏體不銹鋼）和良好的硬度。在高溫下（約500°C以下）仍能保持較高的強度，具有優異的抗蠕變能力。耐腐蝕性也很好。
- 雙相不銹鋼 (如2205, 2507)： 結合了奧氏體和鐵素體的優點，具有比標準奧氏體不銹鋼更高的強度和優異的抗應力腐蝕開裂能力。高溫強度（特別是在300-500°C范圍）通常優于304/316，且具有較低的導熱系數和熱膨脹系數，有助于減少熱變形。
- 高碳馬氏體不銹鋼 (如440C)： 具有極高的硬度和耐磨性，但韌性相對較低。經過適當熱處理后，在中等高溫下也能保持不錯的強度。需要注意其耐腐蝕性可能略低于奧氏體和雙相不銹鋼。
- 為什么不用普通304/316？ 普通奧氏體不銹鋼（304, 316）在常溫下耐腐蝕性好，但高溫強度顯著下降。在400°C以上時，其屈服強度會急劇降低，容易發生變形和蠕變，無法滿足防火合頁的高溫承載要求。
特殊高溫合金：
- 對于極端要求的場合（如某些工業防火門或要求超長耐火時間），可能考慮使用鎳基高溫合金（如Inconel系列），但這成本極高，在普通建筑防火門中非常罕見。
鎖具的特殊材料選擇
鎖具包含多個部件，對材料要求各有側重：
鎖體/鎖殼/鎖舌/傳動件 (結構件)：
- 沉淀硬化不銹鋼 (17-4PH)： 同樣是最主流的選擇。用于制造鎖體外殼、鎖舌、鎖閉擋塊、傳動桿等關鍵受力結構件，確保其在高溫下不變形、不熔化、不斷裂，維持鎖閉功能。
- 高等級鑄鐵/鑄鋼 (特殊牌號)： 某些重型防火鎖可能使用經過特殊合金化處理、具有良好高溫強度和抗蠕變性能的鑄鐵或鑄鋼件。必須確保其成分和熱處理能滿足耐火要求。普通鑄鐵在高溫下強度急劇下降且易脆化。
- 耐熱合金鋼： 一些高強度、特殊設計的鎖具部件可能使用專門的耐熱合金鋼。
鎖芯/鑰匙：
- 高熔點銅合金/鎳銀合金： 鎖芯（彈子、葉片、彈簧等）需要能在高溫下工作一段時間。常用熔點較高的銅合金（如高鋅黃銅、特殊青銅）或鎳銀合金（銅鎳鋅合金），它們比普通黃銅熔點更高，更不易在高溫下軟化粘連或熔化卡死。
- 陶瓷材料 (探索性應用)： 極少數高端或特殊應用鎖具開始探索使用特種陶瓷作為鎖芯內部關鍵部件，因其極高的熔點和高溫穩定性。
彈簧 (關鍵挑戰)：
- 高溫合金彈簧絲： 這是鎖具耐熱設計的最大難點之一。普通彈簧鋼（如琴鋼絲、不銹鋼絲）在300-400°C以上會迅速退火失去彈性，導致鎖舌無法彈出/收回、鎖芯無法復位。
- 常用解決方案：
- 鎳基高溫合金 (如Inconel X-750, Inconel 718)： 最可靠的方案，可在600°C甚至更高溫度下保持良好彈性。成本最高。
- 鈷基高溫合金 (如Elgiloy, MP35N)： 同樣具有出色的高溫彈性和耐腐蝕性。
- 特殊不銹鋼彈簧絲 (如17-7PH, PH15-7Mo)： 沉淀硬化型不銹鋼，通過熱處理獲得高強度和高彈性，高溫性能優于普通不銹鋼絲，能在400-500°C下工作一段時間，是成本與性能的較好折中，在防火鎖中應用廣泛。
- 設計冗余/機械保持： 除了材料，設計上會盡量減少對高溫彈簧的依賴（例如，在逃生功能上采用機械聯動而非彈簧復位），或采用雙彈簧/特殊結構確保即使一個彈簧失效，核心功能仍能維持一段時間。
把手/旋鈕：
- 隔熱設計優先： 雖然材料本身需要一定耐熱性（如不銹鋼），但更重要的是熱阻斷設計。必須確保在火災發生一段時間內（如標準要求的前幾分鐘或十幾分鐘），門把手/旋鈕的表面溫度不超過人體可接觸的安全限值（通常要求不超過規定時間內的平均溫度或峰值溫度），以便人員能夠安全操作逃生。
- 實現方式：
- 熱橋隔斷： 在門扇內部的鎖具傳動機構與外部把手之間，設計足夠長的金屬連接件（如長軸），增加熱傳導路徑，降低外部把手溫升速度。
- 隔熱材料填充/包覆： 在鎖體與門面板之間、傳動軸套內填充或包覆耐高溫隔熱材料（如陶瓷纖維、膨脹石墨、特殊耐熱塑料）。
- 復合材料/低導熱材料把手： 使用具有低導熱系數的工程塑料或復合材料制作把手本體（需確保其阻燃性和高溫下結構強度）。金屬把手則設計成中空或帶有隔熱腔。
總結
- 合頁： 沉淀硬化不銹鋼 (如17-4PH) 是絕對主流，雙相不銹鋼 (如2205) 是優秀替代方案。普通304/316不銹鋼不適用。
- 鎖具結構件： 沉淀硬化不銹鋼 (17-4PH) 是核心材料，特殊鑄件/耐熱合金鋼用于特定部件。
- 鎖芯： 高熔點銅合金/鎳銀合金 為主。
- 彈簧： 高溫合金彈簧絲 (Inconel X-750, Elgiloy) 或 特殊沉淀硬化不銹鋼彈簧絲 (17-7PH) 是關鍵，普通彈簧鋼無法滿足要求。
- 把手/旋鈕： 材料與隔熱結構設計相結合，核心目標是控制表面溫度。低導熱材料（特殊工程塑料/復合材料）或帶隔熱設計的金屬是方向。
除了材料本身，精密的制造工藝（如熱處理）、合理的設計（如增加剛性、優化熱膨脹間隙、避免應力集中）以及嚴格的測試認證（如UL 10C, EN 1634）都是確保防火門五金件在火災中可靠工作的不可或缺的部分。 選擇符合相關標準認證（如UL Listed, CE Marking with DoP）的五金件是保證其耐熱性能滿足要求的最可靠途徑。
