第二次世界大戰結束的1945年(昭和20年),由于鐵礦石、焦炭等原料不足,以及斷水、停電等原因,日本運轉的高爐只不過3座,鋼鐵的生產量生鐵97萬噸、粗鋼196萬噸,第二年進一步降低了數十個百分點。但是1947年(昭和22年)以后,由于同業界的努力,政府的干預,以及原料供應的好轉等,生產以相當快的速度得到了恢復。1950年(昭和25年)的朝鮮戰爭可以說暫時地給了鋼鐵一個暢銷的契機。
那時(shi)雖然鋼鐵業、社會(hui)還對耐候鋼狀(zhuang)況一(yi)無所(suo)知,但是U.S.Steel公司的(de)COR-TEN鋼被日本認(ren)同就是在這個(ge)時(shi)候。
隨著經濟的復興,1953年(昭和28年)鋼鐵的生產已達到戰前的最高水平,在被認為“不是戰后最快”。的1955年(昭和30年),生鐵產量是521萬噸,粗鋼產量是940萬噸。關于耐候鋼研究、研制開始的時間就是在這個時候。當時的情況或研究開發的經過,堀川一男在“我國耐候鋼的誕生”(卷末的資料1)一文中對此做了詳細的敘述。
當時(shi)的(de)耐(nai)候鋼的(de)需要好像有3個傾向,也就是(shi):(1)腐蝕問題大的(de)車輛用薄(bo)板;(2)要求耐(nai)候性(xing)(xing)的(de)結(jie)構(gou)用厚(hou)板;(3)要求耐(nai)候性(xing)(xing)的(de)結(jie)構(gou)用高強(qiang)度厚(hou)板。
詳情請參照卷末的(de)資料1,最(zui)初銷(xiao)售的(de)鋼(gang)種(zhong)在1957年(nian)(昭和32年(nian))是銅系的(de)Cuplon鋼(gang),1960年(nian)(昭和35年(nian))是YAW-TEN鋼(gang)(Cu-P-Ti系)、FUJI COR-TEN鋼(gang),1961年(nian)開始(shi)生產(chan)銷(xiao)售Cupten鋼(gang)(Cu-P-Cr系)。以后,其他廠家(jia)的(de)商品(pin)(pin)(pin)也開始(shi)銷(xiao)售,通過車(che)輛及(ji)一般(ban)結構用(yong)(高(gao)磷(lin))和焊(han)接(jie)結構用(yong)(低磷(lin))的(de)劃(hua)分(fen)(fen),按用(yong)途不同(tong)(tong)的(de)品(pin)(pin)(pin)種(zhong)劃(hua)分(fen)(fen),以及(ji)焊(han)接(jie)結構用(yong)按抗拉強度不同(tong)(tong)的(de)品(pin)(pin)(pin)種(zhong)劃(hua)分(fen)(fen)等(deng),實現了多(duo)品(pin)(pin)(pin)種(zhong)化。到20世(shi)紀60~70年(nian)代(昭和40年(nian)代初期(qi)),大(da)致的(de)品(pin)(pin)(pin)種(zhong)已經齊(qi)全,1968年(nian)(昭和43年(nian))時的(de)490MPa(50kg/m㎡)級(ji)的(de)高(gao)強度耐(nai)候鋼(gang)的(de)典型產(chan)品(pin)(pin)(pin)示(shi)于表2-2。
1968年(昭和(he)(he)43年)低磷系(xi)(xi)焊(han)接(jie)用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)作為(wei)(wei)JIS G3114“焊(han)接(jie)結(jie)構用(yong)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)熱(re)軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)材”、1971年(昭和(he)(he)46年)高(gao)(gao)磷系(xi)(xi)焊(han)接(jie)用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)作為(wei)(wei)JIS G3125“高(gao)(gao)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)軋(ya)制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)材”實現了JIS標準(zhun)(zhun)化。將高(gao)(gao)磷系(xi)(xi)和(he)(he)低磷系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種區(qu)別之后,把(ba)高(gao)(gao)磷系(xi)(xi)分為(wei)(wei)熱(re)軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)材和(he)(he)冷軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)材,把(ba)焊(han)接(jie)結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)定(ding)為(wei)(wei)402、490、569MPa級(ji)(ji)(41、50、58公斤)的3個(ge)抗(kang)拉強(qiang)度等級(ji)(ji),使產品的體系(xi)(xi)更加醒(xing)目(mu)。如(ru)前所述(shu),在(zai)(zai)ASTM標準(zhun)(zhun)中(zhong)中(zhong)作為(wei)(wei)低合金高(gao)(gao)強(qiang)度結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)進行(xing)規定(ding),而在(zai)(zai)JIS中(zhong)把(ba)“耐(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)”作為(wei)(wei)名稱提(ti)出來。并且,在(zai)(zai)ASTM標準(zhun)(zhun)中(zhong)不管高(gao)(gao)磷、低磷,規定(ding)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)相(xiang)同(約為(wei)(wei)碳素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的4倍(bei)、含銅(tong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的2倍(bei)),然(ran)而在(zai)(zai)JIS中(zhong)把(ba)高(gao)(gao)磷系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種命名為(wei)(wei)“高(gao)(gao)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)軋(ya)制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)材”,正如(ru)在(zai)(zai)解釋(shi)中(zhong)“在(zai)(zai)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)是耐(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)最優秀的鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)材”所記述(shu)的那樣,耐(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)高(gao)(gao)于低磷系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種。實際上是根(gen)據大(da)氣暴曬試驗(yan)的結(jie)果。
(JIS G3114在(zai)1968年(nian)(nian)(nian)制定之后,分(fen)別于(yu)1971年(nian)(nian)(nian)、1973年(nian)(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)(nian)、1983年(nian)(nian)(nian)、1988年(nian)(nian)(nian)進行過修(xiu)(xiu)訂(ding)。如后所述(2.2.3節)1983年(nian)(nian)(nian)又(you)把(ba)各個鋼(gang)種細分(fen)為無(wu)涂漆(qi)用(yong)(yong)和涂漆(qi)用(yong)(yong),這是(shi)最(zui)大的修(xiu)(xiu)訂(ding)。JIS G3125在(zai)1971年(nian)(nian)(nian)制定后,分(fen)別于(yu)1973年(nian)(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)(nian)、1987年(nian)(nian)(nian)進行過修(xiu)(xiu)訂(ding)。另(ling)外,從1991年(nian)(nian)(nian)開始強度用(yong)(yong)SI單位表示(shi)。)
在此以后各(ge)(ge)公(gong)司的系列產品雖然(ran)都按照這些JIS進行(xing)了(le)區分,可是在JIS G3114中化學(xue)成分的范圍(wei)相(xiang)當寬。1983年(昭和(he)(he)58年)JIS被修訂,直到劃分出用于(yu)無涂(tu)漆(qi)的高成分系鋼種(zhong)和(he)(he)用于(yu)涂(tu)漆(qi)的低成分系鋼種(zhong)之前,各(ge)(ge)公(gong)司生產的用于(yu)裸露(lu)使用的鋼種(zhong),均屬于(yu)高成分系。
各廠家對(dui)各自的(de)(de)產(chan)品進(jin)(jin)(jin)行過長期間的(de)(de)大(da)氣暴曬試(shi)(shi)驗。如在(zai)資料(liao)1中堀川(chuan)(chuan)(chuan)所(suo)談(tan)到的(de)(de)各種成分系117個鋼(gang)(gang)種的(de)(de)試(shi)(shi)驗,從1957年(nian)(昭(zhao)和32年(nian))開(kai)始(shi)在(zai)川(chuan)(chuan)(chuan)崎(qi)郊外進(jin)(jin)(jin)行了(le)(le)長達(da)12年(nian)的(de)(de)試(shi)(shi)驗,而在(zai)川(chuan)(chuan)(chuan)崎(qi)市工業地區進(jin)(jin)(jin)行了(le)(le)8年(nian)的(de)(de)試(shi)(shi)驗。作為(wei)大(da)氣暴曬試(shi)(shi)驗,著名的(de)(de)試(shi)(shi)驗是從1960~1961年(nian)(昭(zhao)和35~36年(nian))開(kai)始(shi)的(de)(de),為(wei)期5年(nian),在(zai)陸上(shang)鐵骨構造物(wu)防蝕研究會(簡稱:陸防研)所(suo)進(jin)(jin)(jin)行的(de)(de)試(shi)(shi)驗。試(shi)(shi)驗材(cai)料(liao)包括(kuo)含銅鋼(gang)(gang)、耐候高(gao)強(qiang)度鋼(gang)(gang)的(de)(de)多數金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao),并在(zai)帶(dai)廣、高(gao)山、輪島(dao)、枕崎(qi)、御前崎(qi)、東京、川(chuan)(chuan)(chuan)崎(qi)進(jin)(jin)(jin)行了(le)(le)試(shi)(shi)驗。
鋼(gang)材俱樂部土木專門(men)委員會鋼(gang)材防蝕(shi)調(diao)查委員會于1973年(昭和48年)在總結“關于鋼(gang)材腐(fu)蝕(shi)防蝕(shi)資料(liao)”時(shi)(shi),綜合地(di)歸納了各(ge)鋼(gang)鐵公司(si)在各(ge)自的(de)(de)(de)大氣暴曬試驗場上所(suo)進(jin)行的(de)(de)(de)高耐(nai)候(hou)鋼(gang)、490MPa級焊接結構(gou)用耐(nai)候(hou)鋼(gang)以及(ji)比(bi)較材(SM490、SS400)的(de)(de)(de)試驗數據(ju),按照(zhao)大氣腐(fu)蝕(shi)性(xing)的(de)(de)(de)強度(du)分5個地(di)區(qu),圖示出腐(fu)蝕(shi)減量隨時(shi)(shi)間(最長8~12年)變化(hua)(圖2-2).與當(dang)時(shi)(shi)相比(bi),現在工業地(di)區(qu)的(de)(de)(de)SOx的(de)(de)(de)濃度(du)遠(yuan)遠(yuan)降低(di),腐(fu)蝕(shi)減量也已經降低(di),然而(er)這(zhe)個圖現在仍(reng)作為日本(ben)鋼(gang)材的(de)(de)(de)大氣腐(fu)蝕(shi)數據(ju)的(de)(de)(de)基礎,常常被便覽或其他文獻轉載。
耐候(hou)鋼正式地(di)提(ti)供實用(yong)(yong)(yong)(yong)是從(cong)1963年(nian)(昭和38年(nian))開始,在當時的國鐵車輛及橋(qiao)梁上(shang)全都是涂漆(qi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)。在建筑(zhu)物(wu)上(shang)從(cong)1965年(nian)(昭和40年(nian))開始,屋(wu)頂(ding)、鋼骨、百葉(xie)窗、外裝面板等暴(bao)露(lu)在外部,用(yong)(yong)(yong)(yong)裸(luo)鋼或者相(xiang)當于裸(luo)鋼的表面處理狀態(tai),每年(nian)在幾(ji)個建筑(zhu)物(wu)上(shang)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)。從(cong)同一時期起,建成了(le)幾(ji)座裸(luo)露(lu)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)耐候(hou)鋼的試驗鐵塔。
以后鐵(tie)道車輛也經(jing)過涂漆正常使(shi)用(yong)。進入20世紀70~80年代(昭和(he)50年代)后,建筑物上的(de)(de)無涂漆使(shi)用(yong)在(zai)大廈外面等的(de)(de)有圖(tu)樣的(de)(de)重要部分(fen)已經(jing)幾乎(hu)不被(bei)采用(yong)。鋼材的(de)(de)使(shi)用(yong)量(liang)每年1萬t以下(xia),在(zai)欄桿、柱等上繼續使(shi)用(yong)。在(zai)輸(shu)電鐵(tie)塔上幾乎(hu)不再使(shi)用(yong)。
每座橋(qiao)梁(liang)的使(shi)(shi)用(yong)鋼材(cai)量比較大,經(jing)常保持(chi)在按用(yong)途使(shi)(shi)用(yong)量的首位。20世紀70~80年(nian)代(dai)(昭和50年(nian)代(dai))后(hou)期幾乎都是涂(tu)漆(qi)使(shi)(shi)用(yong)。然而以后(hou)由于(yu)補修涂(tu)漆(qi)、再涂(tu)漆(qi)在橋(qiao)梁(liang)整體(ti)上(shang)出現了費用(yong)問題,并且隨著技術的進步、腐蝕環境(jing)的改善等,逐漸地(di)使(shi)(shi)無涂(tu)漆(qi)使(shi)(shi)用(yong)成為了中心。
下一節以后將(jiang)按(an)用途使用的動向敘述。在(zai)(zai)表(biao)(biao)(biao)2-3中(zhong),以年表(biao)(biao)(biao)示出了(le)耐候鋼(gang)40年間(jian)的(de)動向。并且在(zai)(zai)圖(tu)2-3及圖(tu)2-4上示出了(le)日本(ben)鋼(gang)材使(shi)用量的(de)變化。圖(tu)2-5~圖(tu)2-7是以圓形(xing)圖(tu)表(biao)(biao)(biao)示的(de)1974~1978年(昭和49~昭和53年)、1985年(昭和60年)以及1989~1992年(平成(cheng)元(yuan)年~平成(cheng)4年)的(de)用途比率。
另外,關于20世紀60年代(dai)(昭和(he)30年代(dai)后期(qi)到40年代(dai)前(qian)期(qi))的耐候鋼的狀況(kuang),請參照(zhao)曾(ceng)經(jing)對FUJI COR-TEN鋼的生產盡(jin)過力的原富士制鐵、鵜野達二和(he)門智的技(ji)術資料(卷末(mo)的資料2)。