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耐候鋼
鎖定
- 中文名
- 耐候鋼
- 外文名
- weathering steel
- 耐候鋼標準
- GB/T4171-2008
- 全 稱
- 耐大氣腐蝕鋼
- 特 點
- 塑延、成型、焊割、磨蝕
- 用 處
- 鐵道、車輛、橋樑、塔架
- 實 用
- 上海世博會盧森堡大公國國家館
- 案 例
- 大同美術館
耐候鋼耐候鋼概述
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、Si:0.25~0.75、Mn:0.2~0.5、S ≤0.02、P:0.06~0.12、Cu:0.25~0.5、Cr:0.3~1.25、Ni:0.12~0.65,其餘為Fe和微量元素。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。
耐候鋼樹池(2張)
耐候鋼耐候鋼特點
鏽色生長過程(2張)
耐候鋼耐候鋼原理
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着性很強的保護膜,阻礙鏽蝕往裏擴散和發展,保護鏽層下面的基體,以減緩其腐蝕速度。在鏽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。
耐候鋼耐候鋼製造工藝
耐候鋼一般採用精料入爐-冶煉(轉爐、電爐-微合金化處理-吹氬-LF精煉-低過熱度連鑄(喂入稀土絲)-控軋控冷等工藝路線。在冶煉時,廢鋼隨爐料一起加入爐內,按常規工藝冶煉,出鋼後加入脱氧劑及合金,鋼水經吹氬處理後,隨即進行澆鑄,吹氬調温後的鋼水經連鑄機鑄成板坯。由於鋼中加入稀土元素,耐候鋼得到淨化,夾雜物含量大為減少。
耐候鋼耐候鋼運用
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
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應用,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
耐候鋼發展規劃
耐候鋼,作為新一代先進鋼鐵材料,耐大氣腐蝕性能為普通碳素鋼的2~5倍,並且使用時間愈長,耐蝕作用愈突出。由於具有耐鏽、免塗裝、減薄降耗,省工節能等特點,可以應用到建築、車輛、橋樑、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結構,也可以用於製造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、海港建築、採油平台等結構件。
鋼鐵工業“十二五”發展規劃,顯示我國耐候鋼需求用量逐漸增多,在鐵路、公路、電力塔架建設等方面凸顯。在美國、日本等發達國家,耐候鋼已經得到了廣泛應用。我國耐候鋼起步較晚,但隨着國民經濟的迅速發展,耐候鋼的應用已引起國內有關部門的高度重視,所以耐候鋼及其防腐蝕的研發和升級,具有重要現實意義,同時也有利於促進鋼鐵行業產品結構的升級。
耐候鋼具有良好的耐大氣腐蝕性能,雖然應用耐候鋼前期的投資成本較普碳鋼略高,但是與普碳鋼表面噴塗防腐塗層等方法比較,普碳鋼的後期維護費用是耐候鋼的1.5-2倍。因此耐候鋼可減少環境污染,屬於節能減排重點推廣技術。國內耐候鋼大都塗裝使用,其免塗裝和“以鏽防鏽”的設計初衷並沒有得到最大程度的發揮。在苛刻的服役環境下,耐候鋼存在鏽層難以致密化,另外在服役初期,鋼結構的外觀鏽蝕呈現不均勻等相關問題,因此耐候鋼的應用環境和表面處理技術一直困擾耐候鋼的應用。
耐候鋼世博會中應用
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鏽色,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鍊鋼技術聞名於世,當年巴黎建造埃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。