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(ren)們根據經驗知(zhi)道,含銅(tong)(tong)(tong)多的(de)鋼(gang)(gang)對大氣腐蝕具有優(you)異(yi)的(de)耐蝕性(xing)。1916年ASTM進(jin)行(xing)了鋼(gang)(gang)鐵(tie)材料系統的(de)暴曬(shai)試(shi)驗。當時在工(gong)業地區、半(ban)田園地區、海岸(an)地區進(jin)行(xing)了260種(zhong)鋼(gang)(gang)的(de)暴曬(shai)試(shi)驗,其結(jie)果表明,含銅(tong)(tong)(tong)鋼(gang)(gang)具有優(you)秀的(de)耐蝕性(xing),并判明在含銅(tong)(tong)(tong)鋼(gang)(gang)中磷含量(liang)高(gao)的(de)鋼(gang)(gang)更優(you)秀。
以后(hou),U.S.Steel公司根據過去的(de)(de)(de)(de)經驗,對期待能夠提(ti)高耐(nai)候(hou)(hou)性的(de)(de)(de)(de)所有(you)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素,通過改變其(qi)比例和組合制成材(cai)料后(hou),進行了長期的(de)(de)(de)(de)暴曬試驗。結(jie)果確認,由Ni、Cr、Cu、P適當組合的(de)(de)(de)(de)鋼具有(you)最優秀的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性。這就是(shi)1933年市售的(de)(de)(de)(de)COR-TEN鋼,這成為開發耐(nai)候(hou)(hou)低合金鋼的(de)(de)(de)(de)起(qi)跑(pao)點。
受(shou)到這(zhe)種COR-TEN鋼(gang)的(de)(de)(de)開發刺激,以(yi)后(hou)不僅是美國,而且在(zai)歐洲各國以(yi)及日本也相繼開發了(le)(le)許多同種類(lei)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼(gang)。然而這(zhe)些研究還發現,為了(le)(le)提(ti)高(gao)耐(nai)候(hou)性所添加的(de)(de)(de)元素同時也有增(zeng)大(da)(da)機(ji)械強度(du)的(de)(de)(de)優點。近(jin)年來,隨(sui)著鋼(gang)鐵結構(gou)物的(de)(de)(de)大(da)(da)型化(hua)(hua),為了(le)(le)謀(mou)求(qiu)輕量(liang)化(hua)(hua)把(ba)鋼(gang)材斷面變薄(bo),這(zhe)樣高(gao)強度(du)鋼(gang)蓬勃發展起來。但是把(ba)鋼(gang)材變薄(bo),使(shi)用中由腐蝕引起的(de)(de)(de)斷面積減少,就成為了(le)(le)特別(bie)重要的(de)(de)(de)問題,所以(yi)在(zai)這(zhe)種情況下,耐(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)價(jia)值進一步被(bei)認識。
再(zai)者,雖然是(shi)耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang),但是(shi)作(zuo)為近代的結構(gou)材料,其理所(suo)當(dang)然在(zai)(zai)強度、韌性(xing)、焊接性(xing)、加(jia)工性(xing)、涂漆性(xing)等性(xing)能(neng)上也(ye)必須(xu)優秀(xiu),而且并不意味著價(jia)格(ge)比碳素鋼(gang)(gang)高。把這(zhe)些問題考慮在(zai)(zai)內,日(ri)本鋼(gang)(gang)鐵公(gong)司開發(fa)的正在(zai)(zai)銷(xiao)售的耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)被(bei)歸(gui)納在(zai)(zai)表(biao)1中,1968年(昭(zhao)和43年4月1日(ri))作(zuo)為耐候(hou)(hou)性(xing)焊接鋼(gang)(gang)已被(bei)制定為JIS標準(zhun),被(bei)列在(zai)(zai)表(biao)2中。
耐候鋼代替焊接結構鋼已廣泛(fan)(fan)地(di)應用(yong)于鐵道車(che)(che)(che)輛(liang)(liang)、汽車(che)(che)(che)、工業(ye)機械(xie)、罐容器、橋梁、建筑物等在(zai)大氣中腐蝕有問(wen)題的(de)領(ling)(ling)域。鐵道車(che)(che)(che)輛(liang)(liang)在(zai)美(mei)國和(he)日(ri)本(ben)是最早采用(yong)耐候鋼的(de)領(ling)(ling)域,這是由于耐候性優秀,能增(zeng)加車(che)(che)(che)輛(liang)(liang)的(de)使用(yong)壽(shou)命,減少維(wei)護費用(yong),同時強度也(ye)高,所(suo)以(yi)具有減輕車(che)(che)(che)體重(zhong)量、增(zeng)加載重(zhong)量的(de)兩(liang)方面(mian)的(de)優點。現在(zai)不僅是日(ri)本(ben)國鐵,而且也(ye)在(zai)民間(jian)企業(ye)或出口車(che)(che)(che)輛(liang)(liang)上(shang)廣泛(fan)(fan)采用(yong)。
橋(qiao)梁(liang)材(cai)料板材(cai)較厚,而且(qie)要(yao)求韌性(xing)和(he)焊(han)接性(xing)好,所(suo)以用含有(you)(you)磷的(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)是不(bu)(bu)(bu)適(shi)當的(de)(de),在(zai)開發(fa)(fa)了(le)不(bu)(bu)(bu)含磷的(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)后,在(zai)橋(qiao)梁(liang)上的(de)(de)應(ying)用急(ji)速發(fa)(fa)展(zhan),橋(qiao)梁(liang)與鐵道車(che)輛(liang)同(tong)時(shi)成(cheng)為(wei)(wei)了(le)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)主要(yao)用途(tu)。在(zai)建(jian)(jian)筑上的(de)(de)應(ying)用,最近所(suo)謂的(de)(de)“裸使(shi)用”正在(zai)被關注。它(ta)是利用了(le)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)特有(you)(you)銹(xiu)呈現出來(lai)的(de)(de)漂亮(liang)穩定(ding)的(de)(de)色調,在(zai)無(wu)涂(tu)漆的(de)(de)狀態(tai)下(xia)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)外裝材(cai)使(shi)用的(de)(de)。雖然銹(xiu)在(zai)穩定(ding)前有(you)(you)一段難(nan)看的(de)(de)時(shi)期(qi),可是作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)100%發(fa)(fa)揮(hui)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)特性(xing)來(lai)說(shuo)意義深(shen)遠,并且(qie)期(qi)待著今后不(bu)(bu)(bu)只(zhi)在(zai)建(jian)(jian)筑物也能(neng)在(zai)其(qi)他領域(yu)廣泛應(ying)用。而且(qie),通(tong)過特殊(shu)的(de)(de)表面處理(li),從初期(qi)開始就能(neng)形成(cheng)穩定(ding)銹(xiu)層的(de)(de)技術已(yi)經(jing)發(fa)(fa)展(zhan)起來(lai)了(le)。照片(pian)3、照片(pian)4示出了(le)這些例子。
另外,作為特殊的用途(tu)來說(shuo),已經用于熱(re)交換器或煙道(dao)等(deng),也(ye)用于發生硫(liu)酸(suan)露點腐(fu)蝕的場所。但是最近發生了(le)一些變化,該用途(tu)專(zhuan)用的耐硫(liu)酸(suan)露點腐(fu)蝕鋼(gang)已經開發、銷售(shou)。