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指具有保護銹層耐大氣腐蝕,可用于制造車輛、橋梁、塔架、集裝箱等鋼結構的低合金結構鋼。與普碳鋼相比,耐候鋼在大氣中具有更優良的抗蝕性能。與不銹鋼相比,耐候鋼只有微量的合金元素,諸如磷、銅、鉻、鎳、鉬、鈮、釩、鈦等,合金元素總量僅占百分之幾,而不像不銹鋼那樣,達到百分之十幾,因此價格較為低廉。鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后,使鋼材表面形成致密和附著性很強的保護膜,阻礙銹蝕往里擴散和發展,保護銹層下面的基體,以減緩其腐蝕速度。在銹層和基體之間形成的約50μm~100μm厚的非晶態尖晶石型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好,由于這層致密氧化物膜的存在,阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入,減緩了銹蝕鋼鐵材料縱深發展,大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。耐候鋼是可減薄使用、裸露使用或簡化涂裝,而使制抗腐蝕延壽、省工降耗、升級換代的鋼系,也是一個可融入現代冶金新機制、新技術、新工藝而使其持續發展和創新的鋼系。
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耐候鋼并非不銹鋼, 初期同普通碳鋼一樣也會銹蝕, 后期則情況不同。耐候鋼銹蝕一段時間后由于鋼表面Cu、P等微量元素富集, 形成一層致密的非晶態銹層組織, 并與基體結合得非常牢固。這層穩定化銹層能夠在一定程度上抵御大氣中水氣及有害離子的侵入, 防止基體金屬進一步腐蝕。
耐候鋼在使用時, 可以涂裝、裸用或進行穩定化處理, 涂裝時的要求與普通碳鋼相同。這里特別要指出的是這種材料可以不涂漆裸用, 這是耐候鋼突出的優點。在無嚴重大氣污染或非特別潮濕的地區,耐候鋼可以不用涂裝, 直接裸露于大氣中, 一般經過年時間后, 銹層逐漸穩定, 腐蝕不再發展, 外觀呈美麗的巧克力色。這種鋼結因沒有油漆老化等問題, 無需涂裝維護, 大大降低了維護成本, 當然也就避免了因涂漆影響使用等造成的損失。
國內外耐候鋼發展主要歷程
1900 美國開始了含銅鋼——早期耐候鋼的研究和開發 1933 美國U . S. St eel 公司推出Coxt en-A 型低合金耐候鋼 1955 日本開發耐候鋼 1959 美國開始使用裸耐候鋼 1961 中國開始試制16 MnCu 鋼 1965 中國試制出09CuPT i 薄鋼板
日本建成 座耐候鋼大橋( 涂漆) 1967 中國首次用于試驗車輛
日本建成 座裸耐候鋼橋( 知多2 號橋)
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耐候鋼即耐腐蝕鋼板,鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后,使鋼材表面形成致密和附著性很強的保護膜,阻礙銹蝕往里擴散和發展,保護銹層下面的基體,以減緩其腐蝕速度。在銹層和基體之間形成的約50μm~100μm厚的非晶態尖晶石型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好,由于這層致密氧化物膜的存在,阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入,減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發展,大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。耐候鋼是可減薄使用、裸露使用或簡化涂裝,而使制品抗蝕延壽、省工降耗、升級換代的鋼系,也是一個可融入現代冶金新機制、新技術、新工藝而使其持續發展和創新的鋼系
國內耐候鋼大都涂裝使用,其免涂裝和“以銹防銹”的設計初衷并沒有得到 程度的發揮。在苛刻的服役環境下,耐候鋼存在銹層難以致密化,另外在服役初期,鋼結構的外觀銹蝕呈現不均勻等相關問題,因此耐候鋼的應用環境和表面處理技術一直困擾耐候鋼的應用。 耐候鋼的概述
耐候鋼, 又稱耐大氣腐蝕鋼, 是通過在普通鋼中添加一定量的合金元素制成的一種低合金鋼, 主要合金成分為Cu、P、Cr、Ni等元素。耐候鋼的特點是能夠抵御自然大氣條件下的腐蝕。鋼鐵的銹蝕是鋼結構損壞的主要原因之一,腐蝕損耗也是相當可觀的,據報導北美每年因腐蝕損耗也是相當可觀的,據報據報導北美每年因腐蝕損耗的鋼占年產量的20%, 在加拿大每年腐蝕損失達到6億美元。人們解決大型鋼結構的防腐蝕問題的方法一般是加大腐蝕余量, 并涂以防銹油漆。前者會造成材料的浪費, 后者因為需要定期進行維護性重涂, 造成維護成本提高, 有時還會影響正常使用。還有一種方法是在結構中使用金屬涂覆層進行保護, 主要是熱浸鍍或噴涂鋅或鋁, 利用鍍層金屬的陰極保護性能延長鋼結構壽命。但應用金屬涂覆層也存在著成本較高、污染環境、大型構件應用困難, 以及不易焊接等問題。
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