耐候鋼一般是指耐蝕性優異的鋼,可是不包括像不銹鋼那樣的高合金鋼,即添加元素的總量在百分之幾以下比碳素鋼耐蝕性優秀的鋼。


 很早以前,人們(men)根(gen)據經(jing)驗知道,含(han)(han)銅(tong)(tong)多的(de)(de)鋼對(dui)大氣腐蝕具有優(you)異的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)。1916年ASTM進行了(le)鋼鐵材料系(xi)統的(de)(de)暴(bao)曬試驗。當時在(zai)(zai)工業地(di)區(qu)、半田園地(di)區(qu)、海岸地(di)區(qu)進行了(le)260種鋼的(de)(de)暴(bao)曬試驗,其結(jie)果表(biao)明,含(han)(han)銅(tong)(tong)鋼具有優(you)秀(xiu)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing),并判明在(zai)(zai)含(han)(han)銅(tong)(tong)鋼中磷含(han)(han)量(liang)高(gao)的(de)(de)鋼更優(you)秀(xiu)。


 以后,U.S.Steel公司根據過去的經(jing)驗(yan),對期待能夠(gou)提高耐候(hou)(hou)性的所有的元素,通過改變(bian)其比例和組(zu)合制成材料后,進行了長(chang)期的暴曬試驗(yan)。結果確認(ren),由Ni、Cr、Cu、P適當(dang)組(zu)合的鋼具有最優秀的耐候(hou)(hou)性。這(zhe)(zhe)就是(shi)1933年市(shi)售的COR-TEN鋼,這(zhe)(zhe)成為開發耐候(hou)(hou)低合金鋼的起跑點(dian)。


 受(shou)到這(zhe)(zhe)種COR-TEN鋼(gang)(gang)的開發刺(ci)激,以(yi)后(hou)不僅是美(mei)國,而(er)且在歐洲各國以(yi)及日本也(ye)相繼開發了(le)許多同種類(lei)的耐候鋼(gang)(gang)。然而(er)這(zhe)(zhe)些研究還發現(xian),為(wei)(wei)了(le)提高(gao)耐候性所添加的元(yuan)素同時也(ye)有增大(da)機械強度的優(you)點。近年來(lai),隨著鋼(gang)(gang)鐵結構(gou)物的大(da)型(xing)化,為(wei)(wei)了(le)謀求(qiu)輕量化把(ba)鋼(gang)(gang)材斷(duan)面變薄,這(zhe)(zhe)樣高(gao)強度鋼(gang)(gang)蓬(peng)勃發展起(qi)來(lai)。但是把(ba)鋼(gang)(gang)材變薄,使(shi)用中由腐蝕引起(qi)的斷(duan)面積(ji)減(jian)少,就成為(wei)(wei)了(le)特別重要的問題,所以(yi)在這(zhe)(zhe)種情況下,耐候鋼(gang)(gang)的價值進一步(bu)被認識。



 再(zai)者,雖(sui)然(ran)是耐候(hou)(hou)鋼(gang),但是作(zuo)為(wei)近代(dai)的(de)(de)結構材料(liao),其理所(suo)當(dang)然(ran)在強度、韌性(xing)(xing)(xing)、焊接(jie)性(xing)(xing)(xing)、加工性(xing)(xing)(xing)、涂漆性(xing)(xing)(xing)等性(xing)(xing)(xing)能上(shang)也必須優秀(xiu),而且并不意(yi)味(wei)著(zhu)價格比碳素鋼(gang)高。把(ba)這些問題考(kao)慮(lv)在內,日本鋼(gang)鐵(tie)公司開發的(de)(de)正在銷售(shou)的(de)(de)耐候(hou)(hou)鋼(gang)被歸納在表1中,1968年(nian)(昭(zhao)和43年(nian)4月1日)作(zuo)為(wei)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)焊接(jie)鋼(gang)已被制定為(wei)JIS標準,被列在表2中。


表 2.jpg


 耐(nai)候鋼(gang)代(dai)替焊接結構鋼(gang)已廣泛地應用于鐵道車(che)輛、汽(qi)車(che)、工業(ye)機(ji)械、罐容器、橋梁、建(jian)筑(zhu)物等在(zai)大氣中腐蝕有問題的(de)領域。鐵道車(che)輛在(zai)美國(guo)和日本是(shi)最早采用耐(nai)候鋼(gang)的(de)領域,這是(shi)由于耐(nai)候性優(you)秀,能增加車(che)輛的(de)使用壽命,減少維護費用,同(tong)時強度也(ye)(ye)高,所以具(ju)有減輕車(che)體重量(liang)、增加載重量(liang)的(de)兩方面的(de)優(you)點。現(xian)在(zai)不僅(jin)是(shi)日本國(guo)鐵,而且(qie)也(ye)(ye)在(zai)民間(jian)企(qi)業(ye)或出口車(che)輛上廣泛采用。


 橋梁(liang)材料(liao)板材較厚(hou),而且要求(qiu)韌性和焊(han)接性好,所(suo)以用(yong)(yong)(yong)含有磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候鋼(gang)是不適當的(de)(de)(de)(de)(de)(de),在(zai)開發了(le)不含磷(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候鋼(gang)后,在(zai)橋梁(liang)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)急速發展,橋梁(liang)與鐵(tie)道車輛同(tong)時(shi)成為了(le)耐(nai)候鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要用(yong)(yong)(yong)途。在(zai)建(jian)筑(zhu)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong),最(zui)近所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“裸使用(yong)(yong)(yong)”正在(zai)被關注。它是利用(yong)(yong)(yong)了(le)耐(nai)候鋼(gang)特(te)有銹(xiu)呈現出來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)漂(piao)亮穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)色調,在(zai)無涂漆(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態下作(zuo)為外裝(zhuang)材使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。雖然銹(xiu)在(zai)穩(wen)定前有一段難看的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)期,可(ke)是作(zuo)為100%發揮耐(nai)候鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性來說意義深遠(yuan),并且期待著今后不只在(zai)建(jian)筑(zhu)物也能(neng)在(zai)其他領域(yu)廣泛應(ying)用(yong)(yong)(yong)。而且,通過特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面處理,從(cong)初期開始就能(neng)形成穩(wen)定銹(xiu)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術已經發展起來了(le)。照片3、照片4示出了(le)這些例子。


照片 3.jpg


另(ling)外(wai),作(zuo)為特殊的用(yong)途來說,已(yi)經用(yong)于(yu)熱交換(huan)器或煙道等,也用(yong)于(yu)發生硫酸露(lu)點(dian)腐蝕(shi)的場所。但是最近(jin)發生了一(yi)些變(bian)化(hua),該(gai)用(yong)途專用(yong)的耐硫酸露(lu)點(dian)腐蝕(shi)鋼(gang)已(yi)經開(kai)發、銷售。