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(yi)前(qian),人(ren)們根據經驗(yan)知道,含銅多的鋼(gang)(gang)對大氣腐(fu)蝕(shi)具(ju)有優異的耐蝕(shi)性(xing)。1916年ASTM進(jin)行(xing)了鋼(gang)(gang)鐵材料系統的暴曬(shai)試驗(yan)。當時在(zai)工業地區、半(ban)田園地區、海岸地區進(jin)行(xing)了260種鋼(gang)(gang)的暴曬(shai)試驗(yan),其結果(guo)表明,含銅鋼(gang)(gang)具(ju)有優秀(xiu)的耐蝕(shi)性(xing),并判明在(zai)含銅鋼(gang)(gang)中磷含量高(gao)的鋼(gang)(gang)更(geng)優秀(xiu)。
以后,U.S.Steel公司(si)根據過去的(de)(de)(de)(de)經驗,對(dui)期待能(neng)夠提高耐候(hou)性(xing)的(de)(de)(de)(de)所(suo)有的(de)(de)(de)(de)元素,通過改變其比例和組合(he)(he)制成材料后,進行了長期的(de)(de)(de)(de)暴曬試驗。結果確認,由Ni、Cr、Cu、P適(shi)當(dang)組合(he)(he)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)具有最優秀(xiu)的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)。這就(jiu)是1933年市(shi)售的(de)(de)(de)(de)COR-TEN鋼(gang)(gang),這成為開發耐候(hou)低合(he)(he)金鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)起跑點。
受(shou)到這種(zhong)COR-TEN鋼(gang)的(de)開發(fa)刺激,以后(hou)不僅是美(mei)國,而(er)且在歐洲各國以及日本也相繼(ji)開發(fa)了(le)許多(duo)同種(zhong)類的(de)耐(nai)候(hou)鋼(gang)。然而(er)這些研究還發(fa)現,為(wei)了(le)提高耐(nai)候(hou)性所添加(jia)的(de)元素同時也有增大機械強度的(de)優(you)點。近年(nian)來,隨著鋼(gang)鐵(tie)結構物的(de)大型(xing)化,為(wei)了(le)謀求輕量化把鋼(gang)材(cai)斷面變薄,這樣高強度鋼(gang)蓬勃發(fa)展起(qi)(qi)來。但(dan)是把鋼(gang)材(cai)變薄,使用中由腐蝕引起(qi)(qi)的(de)斷面積減少,就成為(wei)了(le)特別重要的(de)問題,所以在這種(zhong)情(qing)況下,耐(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)價(jia)值進一步被(bei)認(ren)識。


再者,雖然是耐候(hou)鋼,但是作(zuo)為近代的結構材料,其理所當然在強度、韌(ren)性(xing)、焊接性(xing)、加(jia)工(gong)性(xing)、涂漆性(xing)等(deng)性(xing)能(neng)上也(ye)必須優秀,而且并不(bu)意(yi)味著價(jia)格(ge)比碳素鋼高。把這(zhe)些問(wen)題考慮在內,日本鋼鐵公(gong)司開發(fa)的正(zheng)在銷售的耐候(hou)鋼被(bei)歸(gui)納在表1中(zhong),1968年(nian)(昭(zhao)和(he)43年(nian)4月1日)作(zuo)為耐候(hou)性(xing)焊接鋼已被(bei)制定為JIS標準,被(bei)列在表2中(zhong)。

耐候(hou)鋼代替焊接結構(gou)鋼已(yi)廣(guang)泛地應用(yong)(yong)于鐵(tie)道(dao)車輛、汽車、工業機械、罐容器、橋梁、建筑物等(deng)在大氣中腐蝕有(you)問(wen)題的(de)領(ling)域。鐵(tie)道(dao)車輛在美(mei)國和日本是(shi)最(zui)早采(cai)(cai)用(yong)(yong)耐候(hou)鋼的(de)領(ling)域,這(zhe)是(shi)由于耐候(hou)性優(you)(you)秀(xiu),能增加車輛的(de)使用(yong)(yong)壽命,減(jian)少維護費用(yong)(yong),同時強(qiang)度(du)也高(gao),所以具有(you)減(jian)輕(qing)車體重量、增加載重量的(de)兩方面的(de)優(you)(you)點。現(xian)在不僅是(shi)日本國鐵(tie),而且也在民間企業或出口車輛上廣(guang)泛采(cai)(cai)用(yong)(yong)。
橋梁(liang)(liang)材(cai)料板材(cai)較(jiao)厚,而且(qie)(qie)要求(qiu)韌性(xing)和焊(han)接性(xing)好(hao),所以用(yong)含有(you)磷的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)是不適當的(de)(de),在(zai)(zai)(zai)開發了(le)不含磷的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)后,在(zai)(zai)(zai)橋梁(liang)(liang)上的(de)(de)應(ying)用(yong)急速發展,橋梁(liang)(liang)與鐵道車輛同時(shi)成為了(le)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)主要用(yong)途。在(zai)(zai)(zai)建筑上的(de)(de)應(ying)用(yong),最近所謂的(de)(de)“裸(luo)使(shi)用(yong)”正在(zai)(zai)(zai)被(bei)關注。它是利(li)用(yong)了(le)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)特(te)有(you)銹(xiu)呈現出來(lai)的(de)(de)漂亮穩(wen)定的(de)(de)色調,在(zai)(zai)(zai)無涂漆的(de)(de)狀態(tai)下作為外裝材(cai)使(shi)用(yong)的(de)(de)。雖然銹(xiu)在(zai)(zai)(zai)穩(wen)定前(qian)有(you)一段難(nan)看的(de)(de)時(shi)期(qi),可是作為100%發揮耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)特(te)性(xing)來(lai)說意義深(shen)遠,并且(qie)(qie)期(qi)待著今后不只在(zai)(zai)(zai)建筑物也(ye)能在(zai)(zai)(zai)其他領域廣泛應(ying)用(yong)。而且(qie)(qie),通(tong)過(guo)特(te)殊的(de)(de)表面(mian)處理,從初期(qi)開始就能形成穩(wen)定銹(xiu)層(ceng)的(de)(de)技術(shu)已(yi)經發展起來(lai)了(le)。照(zhao)片3、照(zhao)片4示出了(le)這些例子。

另外,作為特殊的用(yong)途來說(shuo),已(yi)經(jing)用(yong)于(yu)(yu)熱(re)交換器或煙道等,也用(yong)于(yu)(yu)發生(sheng)硫酸(suan)(suan)露點腐蝕的場所。但是最近(jin)發生(sheng)了(le)一些變(bian)化,該用(yong)途專(zhuan)用(yong)的耐(nai)硫酸(suan)(suan)露點腐蝕鋼已(yi)經(jing)開發、銷(xiao)售。

