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耐候钢原理
钢中加入磷、铜、铬、镍等量元素后,使钢材表面形成致密和附着性很强的保护膜,阻碍锈蚀往里扩散和发展,保护锈层下面的基体,以减缓其腐蚀速度。在锈层和基体之间形成的约50μm~100μm厚的非晶态尖晶石型氧化物层致密且与基体金属黏附性好,由于这层致密氧化物膜的存在,阻止了大气中氧和水向钢铁基体渗入,减缓了锈蚀向钢铁材料纵深发展,大大提高了钢铁材料的耐大气腐蚀能力。耐候钢是可减薄使用、裸露使用或简化涂装,而使制品抗蚀延寿、省工降耗、升级换代的钢系,也是一个可融入现代冶金新机制、新技术、新工艺而使其持续发展和创新的钢系。
耐候钢制造工艺
耐候钢一般采用精料入炉-冶炼(转炉、电炉-合金化处理-吹氩-LF精炼-低过热度连铸(喂入稀土丝)-控轧控冷等工艺路线。在冶炼时,废钢随炉料一起加入炉内,按常规工艺冶炼,出钢后加入脱氧剂及合金,钢水经吹氩处理后,随即进行浇铸,吹氩调温后的钢水经连铸机铸成板坯。由于钢中加入稀土元素,耐候钢得到净化,夹杂物含量大为减少。
耐候钢,作为新一代先进钢铁材料,耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的2~5倍,并且使用时间愈长,耐蚀作用愈突出。由于具有耐锈、免涂装、减薄降耗,省工节能等特点,可以应用到建筑、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构,也可以用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台等结构件。
钢铁工业“十二五”发展规划,显示我国耐候钢需求用量逐渐增多,在铁路、公路、电力塔架建设等方面凸显。在美国、日本等发达,耐候钢已经得到了广泛应用。我国耐候钢起步较晚,但随着国民经济的迅速发展,耐候钢的应用已引起国内有关部门的高度重视,所以耐候钢及其防腐蚀的研发和升级,具有重要现实意义,同时也有利于促进钢铁行业产品结构的升级。
产品特点:钢结构具有很多独特的优越性,诸如、高韧、抗震、轻质、价廉、占有空间小、不消耗土木等,轻钢结构用于住宅建筑,其建筑工期短,快等等,是具有“绿色”、可持续发展等时代理念的经济类钢材。但这类钢材其防腐防火的处理工本高,给推广应用带来一定的限制。在自然气候下,钢材受蚀减薄5年可达0.1-1mm以上,时间长或在特殊及人为的恶劣环境下,减薄更为严重。如我国南方1.0mm厚公交车板在涂装的情况下有的部位半年内就可腐蚀穿透,采用涂装可以减缓腐蚀,但费用较高,如桥梁涂装费10年内可为钢材的2.5倍。再如,为了防止钢结构在火灾时强度下降,钢结构必须喷涂或包覆保护层,一次费用即可超过钢价,有的厚达65mm,更为昂贵。且增加工时,减少可利用空间,造成污染。在国外已大量采用耐火耐候钢,效果很好。如日本新日铁第二办公楼钢结构大楼,按传统设计柱梁防火层厚达50mm,使用耐火耐候钢后,防火层减至15mm,不到原来的1/3,部分露出室外的柱梁则取消了保护层,而一些大型车停车库和体育场等完全不使用防护层。
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