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(nei)時雖然鋼(gang)(gang)鐵業(ye)、社會還(huan)對耐候鋼(gang)(gang)狀況(kuang)一(yi)無所知,但(dan)是U.S.Steel公司的COR-TEN鋼(gang)(gang)被日本認(ren)同(tong)就是在這個時候。
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。
當時的(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼的(de)(de)需要好(hao)像有3個傾向(xiang),也就是:(1)腐蝕(shi)問題大的(de)(de)車輛用(yong)(yong)薄板(ban)(ban);(2)要求耐(nai)候(hou)性的(de)(de)結(jie)構(gou)用(yong)(yong)厚板(ban)(ban);(3)要求耐(nai)候(hou)性的(de)(de)結(jie)構(gou)用(yong)(yong)高強(qiang)度厚板(ban)(ban)。
詳情請參照卷末的(de)(de)資料1,最初銷售(shou)(shou)的(de)(de)鋼種在(zai)1957年(nian)(昭和(he)32年(nian))是(shi)銅系(xi)的(de)(de)Cuplon鋼,1960年(nian)(昭和(he)35年(nian))是(shi)YAW-TEN鋼(Cu-P-Ti系(xi))、FUJI COR-TEN鋼,1961年(nian)開(kai)始(shi)生產銷售(shou)(shou)Cupten鋼(Cu-P-Cr系(xi))。以后(hou),其他廠家的(de)(de)商品也開(kai)始(shi)銷售(shou)(shou),通過車(che)輛及(ji)(ji)一般結(jie)構(gou)用(高磷(lin))和(he)焊(han)接結(jie)構(gou)用(低磷(lin))的(de)(de)劃分(fen)(fen),按用途不同的(de)(de)品種劃分(fen)(fen),以及(ji)(ji)焊(han)接結(jie)構(gou)用按抗拉(la)強度(du)不同的(de)(de)品種劃分(fen)(fen)等(deng),實現了多(duo)品種化。到(dao)20世紀(ji)60~70年(nian)代(dai)(dai)(昭和(he)40年(nian)代(dai)(dai)初期(qi)),大致的(de)(de)品種已經齊全,1968年(nian)(昭和(he)43年(nian))時(shi)的(de)(de)490MPa(50kg/m㎡)級的(de)(de)高強度(du)耐候(hou)鋼的(de)(de)典型(xing)產品示于表2-2。
1968年(nian)(昭(zhao)和43年(nian))低(di)(di)磷(lin)(lin)系焊(han)接(jie)用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)作為JIS G3114“焊(han)接(jie)結(jie)構用(yong)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)熱軋(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)材”、1971年(nian)(昭(zhao)和46年(nian))高(gao)磷(lin)(lin)系焊(han)接(jie)用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)作為JIS G3125“高(gao)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)軋(ya)(ya)制鋼(gang)(gang)(gang)材”實(shi)現了(le)JIS標準(zhun)化。將高(gao)磷(lin)(lin)系和低(di)(di)磷(lin)(lin)系鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)區別之后,把高(gao)磷(lin)(lin)系分為熱軋(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)材和冷軋(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)材,把焊(han)接(jie)結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)定為402、490、569MPa級(41、50、58公(gong)斤)的3個抗拉強度等(deng)級,使(shi)產品的體(ti)系更加醒目。如(ru)前所(suo)述(shu)(shu),在ASTM標準(zhun)中(zhong)中(zhong)作為低(di)(di)合金(jin)高(gao)強度結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)進行規(gui)定,而在JIS中(zhong)把“耐(nai)(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)”作為名(ming)稱提出(chu)來。并且,在ASTM標準(zhun)中(zhong)不管高(gao)磷(lin)(lin)、低(di)(di)磷(lin)(lin),規(gui)定耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)相同(約為碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)的4倍(bei)(bei)、含(han)銅鋼(gang)(gang)(gang)的2倍(bei)(bei)),然而在JIS中(zhong)把高(gao)磷(lin)(lin)系鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)命名(ming)為“高(gao)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)軋(ya)(ya)制鋼(gang)(gang)(gang)材”,正(zheng)如(ru)在解(jie)釋中(zhong)“在耐(nai)(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)是耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)最優秀的鋼(gang)(gang)(gang)材”所(suo)記述(shu)(shu)的那樣,耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)高(gao)于低(di)(di)磷(lin)(lin)系鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)。實(shi)際上是根據大氣暴曬試驗(yan)的結(jie)果。
(JIS G3114在(zai)1968年(nian)(nian)(nian)制定之后,分別于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(jin)行過(guo)修(xiu)訂(ding)(ding)。如后所述(2.2.3節)1983年(nian)(nian)(nian)又把各個鋼種細分為無涂漆(qi)用和(he)涂漆(qi)用,這是最大(da)的修(xiu)訂(ding)(ding)。JIS G3125在(zai)1971年(nian)(nian)(nian)制定后,分別于1973年(nian)(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)(nian)、1987年(nian)(nian)(nian)進(jin)行過(guo)修(xiu)訂(ding)(ding)。另外,從(cong)1991年(nian)(nian)(nian)開(kai)始強度(du)用SI單位表示(shi)。)
在此(ci)以(yi)后各公(gong)司(si)的(de)系(xi)(xi)列產品(pin)雖然都(dou)按照這些JIS進行了區分,可是在JIS G3114中化學成(cheng)分的(de)范圍相當寬。1983年(nian)(昭和(he)58年(nian))JIS被修訂,直到劃分出用(yong)于(yu)無涂(tu)漆的(de)高成(cheng)分系(xi)(xi)鋼種(zhong)(zhong)和(he)用(yong)于(yu)涂(tu)漆的(de)低(di)成(cheng)分系(xi)(xi)鋼種(zhong)(zhong)之前,各公(gong)司(si)生產的(de)用(yong)于(yu)裸露使用(yong)的(de)鋼種(zhong)(zhong),均(jun)屬于(yu)高成(cheng)分系(xi)(xi)。
各廠家對(dui)各自的(de)(de)產品進行(xing)過(guo)長期間的(de)(de)大(da)氣(qi)暴曬試(shi)(shi)驗(yan)。如在資料1中堀川(chuan)(chuan)所談到的(de)(de)各種成分系117個鋼(gang)(gang)種的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan),從1957年(昭(zhao)和32年)開(kai)始(shi)在川(chuan)(chuan)崎郊外進行(xing)了長達12年的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan),而在川(chuan)(chuan)崎市工業地(di)區(qu)進行(xing)了8年的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)。作為大(da)氣(qi)暴曬試(shi)(shi)驗(yan),著名的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)是(shi)從1960~1961年(昭(zhao)和35~36年)開(kai)始(shi)的(de)(de),為期5年,在陸上鐵骨構造物防蝕(shi)研究會(簡稱(cheng):陸防研)所進行(xing)的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)。試(shi)(shi)驗(yan)材料包括含銅鋼(gang)(gang)、耐候高強度鋼(gang)(gang)的(de)(de)多數(shu)金屬材料,并在帶廣、高山、輪島(dao)、枕崎、御前崎、東京(jing)、川(chuan)(chuan)崎進行(xing)了試(shi)(shi)驗(yan)。
鋼材俱樂部土木(mu)專(zhuan)門(men)委(wei)員(yuan)會鋼材防蝕(shi)調查委(wei)員(yuan)會于(yu)1973年(nian)(nian)(昭和48年(nian)(nian))在(zai)總結(jie)“關于(yu)鋼材腐(fu)蝕(shi)防蝕(shi)資料”時(shi)(shi),綜合地(di)歸納(na)了各(ge)鋼鐵公司在(zai)各(ge)自的(de)(de)大氣暴曬試(shi)驗場上所進(jin)行的(de)(de)高耐(nai)候鋼、490MPa級(ji)焊接結(jie)構用耐(nai)候鋼以及比(bi)較材(SM490、SS400)的(de)(de)試(shi)驗數(shu)據,按照大氣腐(fu)蝕(shi)性的(de)(de)強度分(fen)5個地(di)區,圖(tu)示出腐(fu)蝕(shi)減量隨時(shi)(shi)間(jian)(最(zui)長8~12年(nian)(nian))變(bian)化(圖(tu)2-2).與當時(shi)(shi)相比(bi),現在(zai)工業地(di)區的(de)(de)SOx的(de)(de)濃度遠(yuan)遠(yuan)降(jiang)低,腐(fu)蝕(shi)減量也已經降(jiang)低,然而這個圖(tu)現在(zai)仍作為日本鋼材的(de)(de)大氣腐(fu)蝕(shi)數(shu)據的(de)(de)基礎,常常被便覽(lan)或其(qi)他文獻轉載(zai)。
耐(nai)候鋼(gang)正(zheng)式地提供(gong)實用(yong)是(shi)從(cong)1963年(nian)(昭和38年(nian))開(kai)始,在當時的國鐵(tie)車輛(liang)及橋梁上(shang)全都(dou)是(shi)涂漆使用(yong)。在建(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)上(shang)從(cong)1965年(nian)(昭和40年(nian))開(kai)始,屋(wu)頂(ding)、鋼(gang)骨、百葉窗、外(wai)裝面板等暴露在外(wai)部(bu),用(yong)裸鋼(gang)或(huo)者相當于裸鋼(gang)的表面處理狀態,每年(nian)在幾個建(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)上(shang)使用(yong)。從(cong)同一(yi)時期起,建(jian)成了幾座裸露使用(yong)耐(nai)候鋼(gang)的試驗鐵(tie)塔。
以后(hou)鐵(tie)道車輛也經(jing)過涂(tu)漆正常使(shi)用。進入20世(shi)紀70~80年(nian)代(dai)(昭(zhao)和50年(nian)代(dai))后(hou),建筑物上的(de)(de)無涂(tu)漆使(shi)用在(zai)大(da)廈外面等的(de)(de)有圖樣(yang)的(de)(de)重要(yao)部(bu)分(fen)已(yi)經(jing)幾乎不被采用。鋼材的(de)(de)使(shi)用量(liang)每年(nian)1萬t以下,在(zai)欄桿、柱等上繼續使(shi)用。在(zai)輸電鐵(tie)塔上幾乎不再(zai)使(shi)用。
每座(zuo)橋(qiao)梁的使用(yong)(yong)鋼材量(liang)比較(jiao)大,經常保持(chi)在(zai)按用(yong)(yong)途使用(yong)(yong)量(liang)的首位。20世(shi)紀70~80年代(昭和50年代)后(hou)期幾乎都是涂(tu)漆(qi)使用(yong)(yong)。然而以后(hou)由于補(bu)修涂(tu)漆(qi)、再涂(tu)漆(qi)在(zai)橋(qiao)梁整體上出現了(le)費用(yong)(yong)問題,并且隨著技(ji)術的進步、腐蝕(shi)環(huan)境(jing)的改善等,逐漸地使無涂(tu)漆(qi)使用(yong)(yong)成為(wei)了(le)中(zhong)心。
下一節以后將(jiang)按用途使用的動向敘述。在表2-3中,以年(nian)表示出(chu)了耐(nai)候(hou)鋼40年(nian)間的(de)動向。并且在圖(tu)(tu)2-3及圖(tu)(tu)2-4上示出(chu)了日本鋼材使用(yong)量的(de)變(bian)化。圖(tu)(tu)2-5~圖(tu)(tu)2-7是以圓(yuan)形(xing)圖(tu)(tu)表示的(de)1974~1978年(nian)(昭(zhao)和49~昭(zhao)和53年(nian))、1985年(nian)(昭(zhao)和60年(nian))以及1989~1992年(nian)(平(ping)成元(yuan)年(nian)~平(ping)成4年(nian))的(de)用(yong)途(tu)比率。
另外,關于20世(shi)紀60年代(dai)(昭和30年代(dai)后期到40年代(dai)前期)的耐(nai)候鋼的狀況,請(qing)參照曾經對FUJI COR-TEN鋼的生產盡過力的原富士制鐵(tie)、鵜野達二和門智的技術資料(liao)(卷末的資料(liao)2)。