耐候鋼一般是指耐蝕性優異的鋼,可是不包括像不銹鋼那樣的高合金鋼,即添加元素的總量在百分之幾以下比碳素鋼耐蝕性優秀的鋼。
很早以前,人(ren)們(men)根據經(jing)驗知道,含(han)銅(tong)多的(de)鋼(gang)對大(da)氣腐(fu)蝕具有優異的(de)耐蝕性。1916年(nian)ASTM進行了鋼(gang)鐵材(cai)料系統的(de)暴曬(shai)試驗。當(dang)時(shi)在工業地(di)區、半田園地(di)區、海岸(an)地(di)區進行了260種鋼(gang)的(de)暴曬(shai)試驗,其結果表明(ming),含(han)銅(tong)鋼(gang)具有優秀(xiu)(xiu)的(de)耐蝕性,并判(pan)明(ming)在含(han)銅(tong)鋼(gang)中磷含(han)量高的(de)鋼(gang)更優秀(xiu)(xiu)。
以后,U.S.Steel公司(si)根據過去(qu)的(de)經驗,對(dui)期(qi)待能夠提高耐候性的(de)所有的(de)元素,通過改變其比例和組(zu)合制成(cheng)(cheng)材料后,進行了長(chang)期(qi)的(de)暴曬(shai)試驗。結果確認(ren),由Ni、Cr、Cu、P適當組(zu)合的(de)鋼(gang)具有最優秀的(de)耐候性。這(zhe)就是(shi)1933年(nian)市售的(de)COR-TEN鋼(gang),這(zhe)成(cheng)(cheng)為開發(fa)耐候低(di)合金鋼(gang)的(de)起跑(pao)點。
受到(dao)這(zhe)(zhe)種COR-TEN鋼(gang)(gang)的(de)(de)開發(fa)(fa)刺(ci)激,以(yi)后不(bu)僅是(shi)美國,而(er)且在歐洲各國以(yi)及日本也相繼開發(fa)(fa)了(le)(le)許(xu)多(duo)同種類的(de)(de)耐(nai)候鋼(gang)(gang)。然而(er)這(zhe)(zhe)些研究還發(fa)(fa)現,為了(le)(le)提高(gao)耐(nai)候性所(suo)添加的(de)(de)元素同時也有增大(da)機械強度(du)的(de)(de)優點。近年來(lai),隨著鋼(gang)(gang)鐵結(jie)構(gou)物的(de)(de)大(da)型化,為了(le)(le)謀求輕量化把鋼(gang)(gang)材(cai)斷面變薄,這(zhe)(zhe)樣高(gao)強度(du)鋼(gang)(gang)蓬勃發(fa)(fa)展起(qi)(qi)來(lai)。但是(shi)把鋼(gang)(gang)材(cai)變薄,使用(yong)中(zhong)由腐蝕(shi)引起(qi)(qi)的(de)(de)斷面積減少,就成(cheng)為了(le)(le)特別重要的(de)(de)問題,所(suo)以(yi)在這(zhe)(zhe)種情況下(xia),耐(nai)候鋼(gang)(gang)的(de)(de)價值進一步被認識(shi)。


再者,雖然是(shi)耐(nai)候(hou)鋼,但是(shi)作(zuo)為近(jin)代的結(jie)構材料,其理所(suo)當然在強(qiang)度、韌性(xing)(xing)、焊(han)接性(xing)(xing)、加工性(xing)(xing)、涂漆性(xing)(xing)等性(xing)(xing)能上也必須優秀,而且并(bing)不意味著價格比(bi)碳素鋼高。把這些問題考慮在內,日本鋼鐵(tie)公司開發的正在銷(xiao)售(shou)的耐(nai)候(hou)鋼被(bei)歸(gui)納在表1中(zhong),1968年(昭和(he)43年4月1日)作(zuo)為耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)焊(han)接鋼已(yi)被(bei)制定(ding)為JIS標準,被(bei)列在表2中(zhong)。

耐(nai)候鋼代替(ti)焊接結(jie)構鋼已廣(guang)泛(fan)地應用(yong)(yong)于鐵道車(che)(che)輛、汽車(che)(che)、工業機械、罐容(rong)器(qi)、橋(qiao)梁、建筑物(wu)等(deng)在(zai)大氣(qi)中(zhong)腐蝕有(you)問題的領(ling)域。鐵道車(che)(che)輛在(zai)美(mei)國和日(ri)本是(shi)最早采(cai)用(yong)(yong)耐(nai)候鋼的領(ling)域,這是(shi)由于耐(nai)候性優(you)秀,能增加車(che)(che)輛的使用(yong)(yong)壽(shou)命,減(jian)(jian)少維(wei)護費用(yong)(yong),同(tong)時強度也高,所(suo)以具(ju)有(you)減(jian)(jian)輕車(che)(che)體重(zhong)(zhong)量、增加載重(zhong)(zhong)量的兩方面的優(you)點。現在(zai)不(bu)僅是(shi)日(ri)本國鐵,而(er)且也在(zai)民(min)間(jian)企業或(huo)出口車(che)(che)輛上廣(guang)泛(fan)采(cai)用(yong)(yong)。
橋梁材(cai)料板材(cai)較厚,而(er)且要(yao)求(qiu)韌性(xing)和焊接性(xing)好(hao),所以用(yong)(yong)含有(you)(you)磷的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼是不適當的(de)(de)(de)(de),在開(kai)發(fa)了不含磷的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼后(hou),在橋梁上的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)急速發(fa)展,橋梁與鐵道車(che)輛同(tong)時成(cheng)(cheng)為了耐(nai)候(hou)鋼的(de)(de)(de)(de)主要(yao)用(yong)(yong)途(tu)。在建筑上的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong),最近(jin)所謂的(de)(de)(de)(de)“裸使(shi)用(yong)(yong)”正在被關注。它(ta)是利用(yong)(yong)了耐(nai)候(hou)鋼特有(you)(you)銹呈(cheng)現出來(lai)的(de)(de)(de)(de)漂亮(liang)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)色調(diao),在無涂(tu)漆的(de)(de)(de)(de)狀態下作為外裝材(cai)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)。雖然(ran)銹在穩定(ding)前(qian)有(you)(you)一段難看的(de)(de)(de)(de)時期,可(ke)是作為100%發(fa)揮耐(nai)候(hou)鋼的(de)(de)(de)(de)特性(xing)來(lai)說意義(yi)深遠,并且期待(dai)著今(jin)后(hou)不只在建筑物也能在其他領域廣泛應用(yong)(yong)。而(er)且,通過特殊的(de)(de)(de)(de)表面處理(li),從(cong)初期開(kai)始(shi)就能形成(cheng)(cheng)穩定(ding)銹層的(de)(de)(de)(de)技術已(yi)經(jing)發(fa)展起(qi)來(lai)了。照片3、照片4示出了這些(xie)例子(zi)。

另外,作為特殊(shu)的用途(tu)來(lai)說,已(yi)經用于熱交(jiao)換器或煙(yan)道等,也用于發生(sheng)硫(liu)酸露點(dian)腐(fu)蝕的場所(suo)。但是最近發生(sheng)了一(yi)些變化(hua),該用途(tu)專用的耐硫(liu)酸露點(dian)腐(fu)蝕鋼已(yi)經開發、銷(xiao)售。

