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(qian),人們根據經驗知道,含(han)銅(tong)多(duo)的(de)(de)鋼(gang)對大(da)氣腐蝕具(ju)有優異的(de)(de)耐蝕性(xing)。1916年ASTM進行了(le)鋼(gang)鐵材料系統(tong)的(de)(de)暴曬試驗。當時在(zai)工業地區、半田(tian)園(yuan)地區、海岸(an)地區進行了(le)260種(zhong)鋼(gang)的(de)(de)暴曬試驗,其結果表明,含(han)銅(tong)鋼(gang)具(ju)有優秀(xiu)的(de)(de)耐蝕性(xing),并判明在(zai)含(han)銅(tong)鋼(gang)中磷含(han)量高的(de)(de)鋼(gang)更優秀(xiu)。
以后(hou),U.S.Steel公司根據過去的(de)經(jing)驗,對期待能夠提高耐候性(xing)的(de)所有(you)的(de)元(yuan)素,通過改變其比例和組(zu)合制成材(cai)料后(hou),進行(xing)了(le)長期的(de)暴曬試驗。結果(guo)確(que)認,由Ni、Cr、Cu、P適當(dang)組(zu)合的(de)鋼(gang)具(ju)有(you)最(zui)優(you)秀的(de)耐候性(xing)。這就是1933年市售的(de)COR-TEN鋼(gang),這成為(wei)開發耐候低合金鋼(gang)的(de)起跑(pao)點。
受(shou)到這(zhe)種(zhong)COR-TEN鋼(gang)的(de)(de)開(kai)發刺激,以(yi)后不(bu)僅是(shi)美國,而(er)且在(zai)歐洲各國以(yi)及日本也相繼開(kai)發了許(xu)多同種(zhong)類的(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼(gang)。然而(er)這(zhe)些研究還發現,為(wei)(wei)了提(ti)高耐(nai)候(hou)性所添(tian)加(jia)的(de)(de)元(yuan)素同時也有增大機械強度的(de)(de)優(you)點。近年來,隨著(zhu)鋼(gang)鐵結構物(wu)的(de)(de)大型化,為(wei)(wei)了謀求輕量(liang)化把(ba)鋼(gang)材斷(duan)面(mian)變(bian)薄(bo),這(zhe)樣高強度鋼(gang)蓬勃(bo)發展起(qi)來。但(dan)是(shi)把(ba)鋼(gang)材變(bian)薄(bo),使用中由腐蝕引起(qi)的(de)(de)斷(duan)面(mian)積減少(shao),就成為(wei)(wei)了特別(bie)重(zhong)要(yao)的(de)(de)問(wen)題,所以(yi)在(zai)這(zhe)種(zhong)情況下,耐(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)(de)價(jia)值進(jin)一步被認識。
再者,雖然(ran)是(shi)耐候(hou)鋼(gang),但是(shi)作為近代(dai)的(de)結構材料(liao),其(qi)理(li)所當然(ran)在強度(du)、韌性(xing)、焊接(jie)性(xing)、加工(gong)性(xing)、涂漆性(xing)等性(xing)能上也必(bi)須優秀,而(er)且(qie)并不意(yi)味著價格比(bi)碳素鋼(gang)高。把這些(xie)問題考慮(lv)在內(nei),日本鋼(gang)鐵公司開發的(de)正在銷售的(de)耐候(hou)鋼(gang)被歸納在表1中(zhong),1968年(nian)(昭和(he)43年(nian)4月1日)作為耐候(hou)性(xing)焊接(jie)鋼(gang)已(yi)被制定為JIS標(biao)準,被列在表2中(zhong)。
耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)代替焊接結(jie)構鋼(gang)已廣泛地應(ying)用(yong)于(yu)鐵(tie)道車(che)(che)輛(liang)、汽(qi)車(che)(che)、工業機械、罐容(rong)器(qi)、橋(qiao)梁、建筑物等在(zai)大氣(qi)中腐蝕(shi)有問題的領(ling)域。鐵(tie)道車(che)(che)輛(liang)在(zai)美國和(he)日(ri)(ri)本是最早采(cai)用(yong)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)的領(ling)域,這是由于(yu)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)優(you)秀,能增加(jia)車(che)(che)輛(liang)的使用(yong)壽命,減(jian)少維護費(fei)用(yong),同時強(qiang)度也高,所以具有減(jian)輕車(che)(che)體(ti)重(zhong)量、增加(jia)載重(zhong)量的兩方面的優(you)點。現在(zai)不僅是日(ri)(ri)本國鐵(tie),而且(qie)也在(zai)民間(jian)企(qi)業或(huo)出(chu)口車(che)(che)輛(liang)上(shang)廣泛采(cai)用(yong)。
橋梁材料板材較厚,而(er)且(qie)要求韌性和焊接性好,所以用(yong)(yong)含(han)有磷的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼是不(bu)適當的(de)(de)(de)(de)(de),在開發了(le)不(bu)含(han)磷的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼后,在橋梁上的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)急(ji)速(su)發展(zhan)(zhan),橋梁與鐵道車輛同(tong)時(shi)成(cheng)為了(le)耐(nai)候(hou)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要用(yong)(yong)途(tu)。在建(jian)筑上的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong),最近所謂(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)“裸使用(yong)(yong)”正在被關注。它(ta)是利(li)用(yong)(yong)了(le)耐(nai)候(hou)鋼特(te)有銹(xiu)(xiu)呈現出(chu)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)漂亮穩定的(de)(de)(de)(de)(de)色調,在無(wu)涂漆的(de)(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態下(xia)作為外裝材使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)。雖然(ran)銹(xiu)(xiu)在穩定前有一段難看(kan)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)期,可是作為100%發揮耐(nai)候(hou)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性來(lai)說意義深(shen)遠,并且(qie)期待著今后不(bu)只在建(jian)筑物也能在其(qi)他領域廣(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)。而(er)且(qie),通過(guo)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)處理,從初(chu)期開始就能形成(cheng)穩定銹(xiu)(xiu)層的(de)(de)(de)(de)(de)技術已經發展(zhan)(zhan)起來(lai)了(le)。照片3、照片4示出(chu)了(le)這(zhe)些例子。
另外,作為特(te)殊的(de)用途(tu)(tu)來說,已經(jing)用于熱交換(huan)器或煙道等,也用于發(fa)(fa)生硫(liu)酸(suan)露點腐蝕的(de)場(chang)所。但是最近發(fa)(fa)生了一些(xie)變化,該用途(tu)(tu)專用的(de)耐硫(liu)酸(suan)露點腐蝕鋼已經(jing)開(kai)發(fa)(fa)、銷售。