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耐候钢
(即耐大气腐蚀钢)是介于普通钢和不锈钢之间的价廉物美的低合金钢系列,在融入现代冶金新机制、新技术和新工艺后得以可持续发展和创新,属世界超级钢技术前沿水平的系列钢种之一。耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成,具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍,涂装性为普碳钢的1.5~10倍,能减薄使用、裸露使用或简化涂装使用。该钢种具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能的特性,使构件制造者、使用者受益。产品供制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。特点及其制造工艺
【耐候钢特点】指具有保护锈层耐大气腐蚀,可用于制造车辆、桥梁、塔架、集装箱等钢结构的低合金结构钢。与普碳钢相比,耐候钢在大气中具有更优良的抗蚀性能。与不锈钢相比,耐候钢只有微量的合金元素,诸如磷、铜、铬、镍、钼、铌、钒、钛等,合金元素总量仅占百分之几,而不像不锈钢那样,达到百分之十几,因此价格较为低廉。
【耐候钢原理】
钢中加入磷、铜、铬、镍等微量元素后,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-微合金化处理-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。
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与钢材化学成分相比,这种耐候钢是低合金钢,含有合金总量低于3%不同比例铌、钼、磷、钛、铜等元素。在所有耐腐钢中为建筑师所熟知可能是称Cor-Ten(CorrosinResistence-TensileStrengh,意为耐腐蚀、度)系列钢材,它是钢铁业联合会(USSC)耐候钢材注册商标。
其实早在20世纪30年,就开展了低合金耐候钢研究,并于1933年取得了Cor-Ten耐腐钢 权,普遍Cor-Ten钢分为以高磷铜加铬、镍为主Cor-TenA系列和以铬锰合金化为主Cor-TenB系列。60年耐候钢不经涂漆防腐而直接于桥梁和建筑技术,在欧洲和都了广泛。
锈钢板,是指生了锈的钢板。根据生锈的阶段不同,呈现不同的颜色和表面状态。生锈的初期会呈黄色,然后随着生锈进程的推移,逐渐显现金黄色,橙黄色,橙色,橙红,红褐色后在红褐,或者褐色稳定下来。锈钢板的底材有分耐候钢与普通钢之分,普通钢底材比较常见,大众比较熟悉,这里主要介绍耐候钢底材的锈钢板,概述图为2015年深圳地铁指挥中心内使用耐候钢锈钢板做装饰。
美国于1930左右实现了耐候钢的商品化,由于耐候钢是工程师设计的一款介于不锈钢与普通钢之间的产品,其特性在于其寿命能达到普通钢的5-8倍,但价格只比普通钢贵30%左右,更难能可贵的是可以裸装使用,特别适合用于设计寿命长,耐腐蚀要求高的,且不易涂装的场合,如铁路系统,海面大桥等等。由于耐候钢具有环保,免涂装,维护简单的特点,所以日本,德国,英国,中国,卢森堡等陆续加入研究自身的耐候钢产品的队伍中去。日本在1967年在知多2桥建设裸装使用耐候钢,美国在1976年在改建纽约CEORGEWASHINGTONBRIDGE桥面时也裸装运用了耐候钢,中国在1992年也在武汉巡思河铁路桥上裸装用耐候钢,此时耐候钢以裸装的面目逐渐展现到人们的眼前。
随时时间的推移,这些耐候钢不断地锈化,原来青黑冰冷的铁桥披上金黄色的外衣,其美感大大超乎人们的想像,温暧阳光的色调大大增强了人们的亲切感,了市民的精神。但是大部分人熟悉的是已打了几千年交道的普通铁板,并不知道耐候钢。于是人们便自觉地给出这种景观一个脑海中既有的名词:锈钢板。中国的耐候钢发展并不算晚,1965年共和国长子鞍钢就试制09MNCUPTI,并制造出 块耐候钢板。经过了几十年的发展,中国耐候钢板的质量已经达到水。但是由于耐候钢板价格相对普通钢板要贵,且国内的高速发展要求经常改建,所以耐候钢一直只作为铁路系统,海面大桥等重大工程系统中使用,民众对此并不清楚,也没有这样的概念。
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