在線亞洲日產一區二區:耐候鋼的性能評價上,通常有兩個不同的目的。一個是以產品的開發或確定產品的性能為目的,來評價耐候性的優劣,暫且把它稱為材料試驗。并且,用同一材料把各地大氣的腐蝕性進行分級的場合大多數也用相對試驗,試驗的性質與材料試驗相同。


 另(ling)一(yi)個是(shi)以(yi)獲得(de)耐(nai)候鋼某(mou)一(yi)具體用途時的(de)性能,確定腐蝕減量等的(de)絕對值為目的(de)。這(zhe)比(bi)材料試驗更難(nan),暫且把(ba)它(ta)稱為實用試驗。


 耐候鋼(gang)最常用的(de)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)是標準試(shi)(shi)驗(yan)(yan)臺的(de)大氣(qi)暴曬(shai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。這種方(fang)(fang)法(fa)在20世紀初(chu)已被(bei)用于ASTM的(de)暴曬(shai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)上(參照(zhao)2.1.1節),從那時以來幾(ji)乎沒(mei)有變更,現(xian)在仍在使用。為(wei)了有效(xiao)地利用過去(qu)積累(lei)下來的(de)被(bei)視為(wei)知識財富的(de)暴曬(shai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)數(shu)據,寧可不改變試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)。所以,這種試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)過去(qu)從來沒(mei)有成(cheng)為(wei)變更的(de)研究對(dui)象。標準的(de)方(fang)(fang)法(fa)在JIS和(he)ASTM標準中(zhong)已經規定。


 如(ru)(ru)果能在幾個有代表(biao)性(xing)的(de)地區進行暴曬試驗的(de)話,就(jiu)能充(chong)分達到材料(liao)試驗的(de)目的(de),問題是需要數年以(yi)上的(de)時間,因此提出了加速試驗法。如(ru)(ru)后面所敘述的(de)那樣,雖然很少但是還是有加速試驗法的(de)研究,可是在實際應用上幾乎(hu)沒有被采用。


 標準暴(bao)(bao)曬試(shi)驗(yan),作為實用(yong)試(shi)驗(yan)除(chu)了需要時(shi)間(jian)(jian)以外(wai)還存(cun)在兩個問題(ti)。第一問題(ti)是(shi),耐(nai)候鋼的(de)(de)性能(neng)雖然受(shou)暴(bao)(bao)露形狀的(de)(de)影響很大,但是(shi)標準暴(bao)(bao)曬試(shi)驗(yan)卻(que)不能(neng)把它(ta)反映出(chu)來。影響暴(bao)(bao)露形狀的(de)(de)因素主要有雨水洗(xi)滌的(de)(de)程度、雨后的(de)(de)干(gan)燥(zao)時(shi)間(jian)(jian)以及不同的(de)(de)形狀。標準暴(bao)(bao)曬試(shi)驗(yan)中,試(shi)片的(de)(de)上(shang)面洗(xi)凈、干(gan)燥(zao)都處于最佳條(tiao)件(jian)(jian),即使在鹽分濃度極高(gao)的(de)(de)海岸也十分穩定(ding)。與此相反,試(shi)片的(de)(de)下面雖然被雨潤濕但是(shi)受(shou)不到洗(xi)凈作用(yong),干(gan)燥(zao)時(shi)間(jian)(jian)也長,處于最差的(de)(de)條(tiao)件(jian)(jian)。不管條(tiao)件(jian)(jian)如(ru)何(he),所得的(de)(de)數據是(shi)試(shi)片兩個面的(de)(de)平(ping)均值。


 關于暴露(lu)形狀(zhuang)對性能(neng)是(shi)如(ru)何影響的(de)研究結(jie)果(guo)在2.4.2節敘述,總之(zhi),標準暴曬試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)在實用(yong)條件下的(de)性能(neng)評價不能(neng)照原樣使用(yong)。可是(shi)了解某地(di)區耐(nai)候鋼的(de)性能(neng)最(zui)基本的(de)數據是(shi)標準暴曬試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo),以此作為(wei)基礎在一定程(cheng)度上可以推斷在實用(yong)條件下的(de)行為(wei),確實是(shi)最(zui)重要的(de)依據。


 另一(yi)個問題,大氣環境由于場所(suo)(suo)或時(shi)間(jian)是千差萬別的(de),試驗(yan)數據只(zhi)不(bu)過是限定了場所(suo)(suo)或時(shi)間(jian)的(de)暴曬(shai)試驗(yan)結果。主要影(ying)響(xiang)耐候鋼性能的(de)是SOx和海鹽粒子濃度(du),根據日本(ben)的(de)現狀來看(kan)只(zhi)考慮后者就可以(yi)了,如在(zai)2.4.2節詳(xiang)細敘述的(de)那(nei)樣其影(ying)響(xiang)的(de)程度(du)也可以(yi)定量地求出(chu)來,這(zhe)樣有關(guan)標準暴曬(shai)試驗(yan)上的(de)問題都已解決。


 加速(su)試驗即(ji)使有(you)了好的方法(fa),在其性(xing)質上(shang)也是為了材料試驗,只用(yong)這種方法(fa)不能提供實用(yong)條(tiao)件下的性(xing)能數據。為了從加速(su)試驗結果求出實用(yong)條(tiao)件下腐蝕的絕對(dui)值,需(xu)要求出加速(su)倍率(lv)。為了求出加速(su)倍率(lv),還需(xu)要進(jin)行(xing)實用(yong)條(tiao)件下的試驗。


 1967年(昭(zhao)和(he)42年),日本(ben)鋼結(jie)構(gou)協(xie)會防銹防蝕分會的下屬機構(gou)設(she)置了(le)耐(nai)候試(shi)驗法研(yan)究班。它的目的是(shi)“研(yan)究調查能夠在短期間用加(jia)速試(shi)驗評(ping)價(jia)鋼結(jie)構(gou)物防銹涂漆的耐(nai)久性、耐(nai)候鋼及其他基體(ti)鋼材的耐(nai)候性等。”7年的活動結(jie)束后(hou),于1974年(昭(zhao)和(he)49年)發表(biao)了(le)“JSSC耐(nai)候加(jia)速試(shi)驗法”。


 作為(wei)(wei)裸(luo)鋼(gang)材(cai)的(de)(de)加(jia)速試(shi)驗機應具(ju)有(you)(you)如(ru)下4個(ge)特性:(1)有(you)(you)促(cu)進速度;(2)鋼(gang)種(zhong)間的(de)(de)腐蝕量順序與(yu)大氣暴曬下的(de)(de)順序相同(tong);(3)銹的(de)(de)組成相同(tong);(4)有(you)(you)再現性。可是為(wei)(wei)(1)和(3)是相反的(de)(de),所以把(ba)盡(jin)可能(neng)近似(3),滿足(1)、(2)、(4)的(de)(de)性能(neng)作為(wei)(wei)目標(biao),研究(jiu)了在適當的(de)(de)條件(jian)下使用(yong)市售的(de)(de)一(yi)般(ban)加(jia)速試(shi)驗機的(de)(de)情(qing)況(kuang)。


 完成的(de)試驗(yan)方(fang)法大致(zhi)區分為海岸(an)地區、海岸(an)工業地區、城市(shi)及城市(shi)工業地區,分別(bie)與各(ge)地區的(de)條(tiao)件對(dui)應。其特征是在(zai)碳(tan)素鋼和耐候鋼的(de)腐蝕量上有明(ming)顯的(de)差別(bie),促進速度在(zai)10倍以上,6周(zhou)以內出結果。


 加速試驗分為A法和B法,和實際大氣暴曬試驗結果的對應性上沒有等級差別。A法是6星期的表露型試驗,海岸地區用0.5%NaCl煙霧劑;海岸工業地區用0.5%NaCl霧劑+40×10-4%SO2;城市及城市工業地區使用40×10-4%SO2.B法是把兩個以上的試驗組合起來進行6個周期。海岸地區用5%NaCl鹽水噴霧24h+耐候老化試驗88h;海岸工業地區用5%NaCl鹽水噴霧24h+100×10-4% SO2試驗24h+耐候老化試驗66h.城市及城市工業地區用100×10-4% SO2試驗24h+耐候老化試驗88小時。


 根據發(fa)表的(de)(de)圖(tu)粗略(lve)地讀取碳素鋼/耐(nai)候鋼的(de)(de)腐蝕比(bi)時,大(da)致(zhi)是1.2~1.6,表明和(he)大(da)氣暴(bao)曬試驗(yan)結果完全(quan)一(yi)致(zhi).加速促進倍率都在10倍以上。為了得到(dao)高的(de)(de)促進倍率,采取了一(yi)邊把潤濕時間/干燥時間的(de)(de)比(bi)保(bao)持接(jie)近于和(he)自然大(da)氣同等的(de)(de)1:4的(de)(de)一(yi)定比(bi)率,一(yi)邊提高周(zhou)期(qi)的(de)(de)反(fan)復頻度的(de)(de)方針。


 該試(shi)驗法雖然(ran)可以測試(shi)在各個地區耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)比(bi)碳素鋼(gang)(gang)腐蝕減輕(qing)到何(he)種(zhong)程度(du),能夠判定某種(zhong)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)是否具(ju)有耐(nai)(nai)候(hou)性,可是對具(ju)備了耐(nai)(nai)候(hou)性的耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)種(zhong)之間的優劣能否區別,在報告(gao)書中(zhong)沒(mei)(mei)有敘述。從數據的狀態來看,如果(guo)在耐(nai)(nai)候(hou)性上沒(mei)(mei)有相當差別的話,好像是不能夠區別。


  這個方法(fa)(fa)以后(hou)沒有被實(shi)(shi)用。因為耐(nai)候(hou)鋼在(zai)JIS標準中已經規(gui)格化,能夠實(shi)(shi)用的(de)就是(shi)該規(gui)格范圍內(nei)(nei)的(de)內(nei)(nei)容,所以知道了耐(nai)候(hou)性的(de)程度。另(ling)外,這個方法(fa)(fa)把環(huan)境(jing)只劃分了3個地區(qu),根據試(shi)驗(yan)結果(guo)不(bu)能預測其他(ta)環(huan)境(jing)下的(de)耐(nai)候(hou)性或者(zhe)特定場所下的(de)腐(fu)蝕(shi)率。根據這些理由(you),我認為此法(fa)(fa)沒有被利用的(de)機會。


 1966年(昭和41年)比利時腐蝕中心(CEBELCOR)發表了耐候鋼的加速試驗法。包括以后的應用所歸納的文獻已于1982年出版。該方法是回轉滾筒式的干濕交變法,腐蝕液在田園地區用蒸餾水,在工業地區用10-4M NaHSO3,在海岸地區使用稀釋100倍的海水(0.02%Cl-),可是由于場合不同而進行變更。交變周期是濕期13min、干期40min.干期溫度定為20℃或者60℃.


 試驗中(zhong),隨時間(jian)測定(ding)(ding)(ding)電(dian)位,把上(shang)升(sheng)(sheng)到+0.2V(SCE)時設定(ding)(ding)(ding)為銹(xiu)層達到穩定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)。碳素鋼(gang)的電(dian)位也逐(zhu)漸上(shang)升(sheng)(sheng),可是只能上(shang)升(sheng)(sheng)到比較低的電(dian)位(例如(ru)-0.4 V SCE).耐候鋼(gang)的場合(he),田園及工業地(di)(di)區(qu)的假定(ding)(ding)(ding)條件在3星(xing)期(qi)以內,海岸地(di)(di)區(qu)的假定(ding)(ding)(ding)條件約(yue)9星(xing)期(qi)才(cai)能達到表示銹(xiu)層穩定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)的電(dian)位。


 在該試驗中的腐蝕行為有幾點與大氣暴曬試驗下的行為相似。例如,大氣中銹層中的硫,冬季在鋼和銹層的界面上聚集成帶狀,春季或夏季擴展到整體銹層。然而據說在該試驗中通過把干期的溫度設定為20℃或者60℃,可以分別再現上述的分布。耐候鋼的銹層由內外層組成,內層是裂紋少的非晶質層。外層用X射線鑒定是γ-FeOOH,內層用紅外線光譜鑒定是a-FeOOH.SO2濃度高時,銹層中a-FeOOH增多。


 根據(ju)設計者說,這種試驗(yan)法(fa)具(ju)有如下(xia)特征(zheng):首先可(ke)以用(yong)于(yu)耐(nai)候(hou)鋼(gang)性(xing)能的確定(ding);把電(dian)位不(bu)能夠充分上(shang)升的材料(liao)定(ding)為不(bu)合格,已經被(bei)用(yong)來(lai)比較不(bu)同廠家的耐(nai)候(hou)鋼(gang)。數據(ju)說明,Cu-P系的鋼(gang)種雖然在(zai)工業地區(qu)試驗(yan)中穩定(ding)化,可(ke)是在(zai)海岸假定(ding)試驗(yan)中沒有穩定(ding)化。因而,這種試驗(yan)法(fa)可(ke)以用(yong)于(yu)海岸地區(qu)耐(nai)候(hou)鋼(gang)的開(kai)發。


 并且,用這種試驗法可以求(qiu)出實(shi)用時的(de)腐蝕(shi)量。如(ru)果把腐蝕(shi)速度設定(ding)為vμm/a,則和電位EmV(SCE)之間存在以下關系:


log v=1.183-0.004416 E


 在穩定化(hua)之(zhi)前的腐蝕量(積(ji)分值(zhi))與大(da)氣(qi)(qi)暴曬試(shi)驗的場(chang)合(he)相(xiang)當一(yi)致。在大(da)氣(qi)(qi)暴曬中減厚量P和暴曬期間(jian)t之(zhi)間(jian)有如(ru)下關(guan)系:


log P=A+B log t


 在(zai)(zai)該試驗(yan)的(de)(de)(de)場合(he)也是相同的(de)(de)(de)。在(zai)(zai)發表的(de)(de)(de)論文上用(yong)兩對數(shu)坐標圖比較了在(zai)(zai)幾個歐洲城(cheng)市中的(de)(de)(de)大(da)氣暴曬結果和加速試驗(yan)結果。例如,對于在(zai)(zai)Diüisseldorf的(de)(de)(de)腐蝕,可(ke)讀取約(yue)7倍(bei)的(de)(de)(de)促進(jin)速度。未想(xiang)到(dao)這種方法也能(neng)得(de)到(dao)普(pu)及(ji),但是在(zai)(zai)日本還沒有(you)被(bei)(bei)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)。耐候鋼只(zhi)要(yao)在(zai)(zai)JIS的(de)(de)(de)成分范圍內(nei),在(zai)(zai)基本性(xing)能(neng)上就不(bu)(bu)(bu)會有(you)問(wen)題。在(zai)(zai)接近某種程度的(de)(de)(de)海岸地區,銹(xiu)層是否(fou)穩(wen)定化(hua)雖然是必要(yao)的(de)(de)(de)信息,然而這種試驗(yan)法只(zhi)能(neng)預(yu)(yu)測(ce)鹽(yan)分過多時不(bu)(bu)(bu)能(neng)穩(wen)定化(hua)。在(zai)(zai)定量地給出了涉(she)及(ji)氯(lv)離子、二氧化(hua)硫腐蝕的(de)(de)(de)大(da)氣條件時,試驗(yan)也不(bu)(bu)(bu)能(neng)夠預(yu)(yu)知是否(fou)穩(wen)定化(hua)或者數(shu)十年(nian)后的(de)(de)(de)減厚量,這可(ke)能(neng)是其不(bu)(bu)(bu)被(bei)(bei)利用(yong)的(de)(de)(de)原因(yin)。