耐候鋼簡介
即耐大氣腐蝕鋼,是介於普通鋼和不鏽鋼之間的低合金鋼系列,耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成,具有優質鋼的強韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性;耐候性為普碳鋼的2~8倍,塗裝性為普碳鋼的1.5~10倍。同時,它具有耐銹,使構件抗腐蝕延壽、減薄降耗,省工節能等特點。耐候鋼主要用於鐵道、車輛、橋樑、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結構。用於製造貨櫃、鐵道車輛、石油井架、海港建築、採油平台及化工石油設備中含硫化氫腐蝕介質的容器等結構件。
其特徵在於:耐候鋼的合金成分及重量百分比含量為:C:0.12~0.21、Si:0.2~2.0、Mn:0.7~2.0、S≤0.036、P≤0.034、Cu:0.10~0.40、Al<0.2,其餘為Fe和微量雜質。通過Cu、Mn、Si、Al等合金化,並簡單調整普通低碳鋼(Q235鋼)的部分元素含量,在不需改變Q235鋼生產工藝條件下,就能生產出具有良好的耐大氣腐蝕性能、綜合機械性能的經濟耐候鋼。
特徵
耐候鋼特點
指具有保護銹層耐大氣腐蝕,可用於製造車輛、橋樑、塔架、貨櫃等鋼結構的低合金結構鋼。與普碳鋼相比,耐候鋼在大氣中具有更優良的抗蝕性能。與不鏽鋼相比,耐候鋼只有微量的合金元素,諸如磷、銅、鉻、鎳、鉬、鈮、釩、鈦等,合金元素總量僅占百分之幾,而不像不鏽鋼那樣,達到百分之十幾,因此價格較為低廉。
耐候鋼原理
鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素後,使鋼材表面形成緻密和附著性很強的保護膜,阻礙鏽蝕往裡擴散和發展,保護銹層下面的基體,以減緩其腐蝕速度。在銹層和基體之間形成的約50μm~100μm厚的非晶態尖晶石型氧化物層緻密且與基體金屬黏附性好,由於這層緻密氧化物膜的存在,阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入,減緩了鏽蝕向鋼鐵材料縱深發展,大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。耐候鋼是可減薄使用、裸露使用或簡化塗裝,而使製品抗蝕延壽、省工降耗、升級換代的鋼系,也是一個可融入現代冶金新機制、新技術、新工藝而使其持續發展和創新的鋼系。
耐侯鋼運用:
工程實例
一、高性能耐候鋼和耐火鋼可減小鋼結構的維護費用,為解決外露無防護鋼結構的防火防腐問題提供了新的解決方案,如高壓電塔,路燈等。
二、耐火耐候鋼的製作安裝工藝與常規鋼材基本相同,設計方法亦與普通鋼結構相同,但需要更多試驗驗證
三、高強度耐候鋼已在橋樑工程中推廣套用,需要研究設計理論和方法
四、耐火耐候鋼也可運用於樓承板
世博會中的套用
上海2010年世博會中的盧森堡大公國國家館,該館主體建築外觀整體呈銹色,因為建築用料是一種名叫耐候鋼的特殊鋼材。耐候鋼又叫考頓鋼,它的特別之處在於,暴露在自然環境中,經與空氣、雨水等作用,鋼材表面會自動形成抗腐蝕的保護層,無需塗漆保護,材料的壽命在80年以上。繼2004年同濟大學中法中心使用耐候鋼作為建築外觀之後,盧森堡館再次使用。完工後的盧森堡館整體將呈現耐候鋼的天然原色,展館的內牆則由冷杉木組成。新型的耐候鋼與自然的冷杉木,營造出雕塑式的古堡,不僅藝術感十足,也諳和了環保和可持續的當代理念。同時,這也刻畫出與鋼鐵密切相關的盧森堡形象———100多年來,盧森堡一直以精湛的煉鋼技術聞名於世,當年巴黎建造艾菲爾鐵塔所用的鋼材,就來自於盧森堡。這次盧森堡館所用的耐候鋼,也將全部從盧森堡進口。此外,建造整個盧森堡館的耐候鋼在展館拆除後可100%回收利用。上海2010年世博會中的澳大利亞館,就是用紅赭石色的耐候鋼材料製成。耐候鋼鋼板組成連綿不絕的波浪外牆,它代表了澳大利亞的海岸線,也體現了他們在鐵礦石方面的資源優勢。耐候鋼的原料采自澳大利亞西部的礦山,由當地的工廠生產。館方特意將天然的礦石繞著展館擺放了一圈。澳大利亞館周圍的地磚,都是紅色的,這些地磚原料也產自紅土地帶,由十多個貨櫃漂洋過海運來上海。里里外外,紅色不僅代表了自然,還將“工業”和“城市”的概念體現出來了。
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