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行业新闻

耐候钢的历史及应用介绍

作者: 来源: 日期:2018-11-22 15:47:53

  在建筑外表面上使用钢板是一种很长的历史。为了提高钢板的耐腐蚀性,通常对钢板的外表面进行油漆、搪瓷、镀锌等多种涂层处理。自上世纪90年代以来,许多建筑师一直热衷于研究钢板的自然腐蚀效应。未经处理的耐候钢板已直接应用于外墙、屋顶甚至屋顶。在大气环境中,钢板表面逐渐氧化变色。雨水流过钢板表面,甚至在钢板连接的墙上生锈。印记形成了特殊的效果。

  自然气候引起的钢板表面变化反映了时间的印记。建筑就像生活随着时间的增长和变化。这种特殊材料在建筑外表面的使用可能也与西方“工厂废墟艺术”和“垃圾艺术”的产生有关。它可能颠覆了传统的设计理念,就像上世纪80年代在中国引入的旧牛仔裤,经过深思熟虑地美白一样。意识形态的影响是一样的。

  考虑到室外钢板的耐久性,这种钢板一般选用高强度耐候钢,这是为了防止钢材在大气中的腐蚀而发射的。与传统钢的化学成分相比,耐候钢是低合金钢,其铌、钼、磷、钛、铜等元素的含量不同,合金总量小于3%。也许在所有耐腐蚀钢中,建筑师最著名的是耐腐蚀-抗拉强度系列,USSC耐候钢的注册商标。

  事实上,早在20世纪30年代,美国就对低合金耐候钢进行了研究,并于1933年获得了Cor-Ten耐腐蚀钢的专利权。应用最广泛的Cor-Ten钢分为以高磷、铜和铬、镍为主要成分的Co-Ten A系列和以铬-锰合金为主要成分的Co-Ten B系列。二十世纪六十年代,耐候钢直接用于桥梁和建筑,无需涂装和防腐,在欧洲和日本得到了广泛的应用。

  我国从60年代起也已经开始大量研制耐候钢板,自1965~1979年将多种含Cu及P、RE、Ti的低合金钢在风沙干燥、工业大气、潮湿都市、农村等不同的环境下进行长达15年之久的大气曝露试验,取得了耐候钢的第一手数据。

 Q235NH耐候板

  1984年我国制定了耐大气腐蚀钢标准GB4171―84及GB4172―84,纳入了高耐候性的3个牌号:09CuPCrNi―A、09CuPCrNi―B、09CuP和焊接结构用耐候钢的4个牌号:16CuCr、1MnCuCr、15MnCuCr、及15MnCuCr―QT。许多钢厂也有不同的耐候钢产品,如铵钢的05CuPCrNi ,09CuPCrNi , 10CrNiCuP系列、武钢的06CuPRE、05CuPCrNi、09CuPTiR、09CuPCrNi系列、10PCuRE高耐候钢等等。

  虽然我国耐候钢的产品及研究也不少,但耐候钢主要应用于桥梁、铁路客车、集装箱、工程机械、海洋设施、海港建筑结构等,用于建筑外墙面层几乎还未出现。 耐候钢在与大气的接触使用过程中,金属基体表面形成致密的、粘附性好的非晶态氧化层保护膜,颜色由锈红逐渐变成暗青、最终成为暗紫色,并从此不再锈蚀稳定下来,这层保护膜有效地阻挡了腐蚀的侵入,延长了构件的使用寿命。

  国外某独立的科研机构将耐候钢与普通碳钢在不同环境中的耐腐蚀性能作了对比,显示出耐腐钢材的良好耐候性。高品质的耐候钢在海边环境中16年后平均腐蚀深度约0.1~0.2mm,在工业区及乡村大约为0.02~0.04mm。我国武汉钢铁公司也对其生产的耐候钢进行的测试表明即使在海边城市耐候钢的平均腐蚀深度约0.02mm/年。即使考虑到其他非正常因素,一般认为,耐候钢耐大气腐蚀性能是一般结构钢的3~4倍,即使在裸装使用条件下,其耐腐蚀性寿命也可达30年以上。

  耐候钢使用简单方便,可涂装,也可不加保护层裸露使用,这简化了生产工序。由于免除了现有酸洗、热带镀锌等工序,降低了生产制作成本,同时不使用涂料可以杜绝VOC(有机挥发物)的挥发,更加有利于回收利用,对于环境保护大有裨益。由于耐候钢耐腐依靠材料的整体结构,因此不似经表面处理的普通钢对于表面保护层的依赖而对外界的磕碰、撞击那么敏感。

  耐腐钢表面涂覆保护漆时,漆面的寿命可达到普通碳钢的两倍,当局部的漆面受损时,耐腐钢不会如普通碳钢生锈而使保护漆失效。

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