第二次世界大戰結束的1945年(昭和20年),由于鐵礦石、焦炭等原料不足,以及斷水、停電等原因,日本運轉的高爐只不過3座,鋼鐵的生產量生鐵97萬噸、粗鋼196萬噸,第二年進一步降低了數十個百分點。但是1947年(昭和22年)以后,由于同業界的努力,政府的干預,以及原料供應的好轉等,生產以相當快的速度得到了恢復。1950年(昭和25年)的朝鮮戰爭可以說暫時地給了鋼鐵一個暢銷的契機。
那(nei)時(shi)雖然鋼(gang)(gang)鐵業、社(she)會還對耐候鋼(gang)(gang)狀況(kuang)一無所知,但是U.S.Steel公(gong)司的(de)COR-TEN鋼(gang)(gang)被日(ri)本認同就是在這個(ge)時(shi)候。
隨著經濟的復興,1953年(昭和28年)鋼鐵的生產已達到戰前的最高水平,在被認為“不是戰后最快”。的1955年(昭和30年),生鐵產量是521萬噸,粗鋼產量是940萬噸。關于耐候鋼研究、研制開始的時間就是在這個時候。當時的情況或研究開發的經過,堀川一男在“我國耐候鋼的誕生”(卷末的資料1)一文中對此做了詳細的敘述。
當時的(de)(de)耐候鋼的(de)(de)需(xu)要(yao)好(hao)像有(you)3個傾向(xiang),也就是:(1)腐蝕問題大的(de)(de)車輛用薄(bo)板;(2)要(yao)求(qiu)耐候性(xing)(xing)的(de)(de)結構(gou)用厚(hou)板;(3)要(yao)求(qiu)耐候性(xing)(xing)的(de)(de)結構(gou)用高強度厚(hou)板。
詳情請(qing)參照卷末的(de)資料1,最初銷(xiao)售的(de)鋼(gang)(gang)種在1957年(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)(he)32年(nian)(nian))是(shi)銅(tong)系的(de)Cuplon鋼(gang)(gang),1960年(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)(he)35年(nian)(nian))是(shi)YAW-TEN鋼(gang)(gang)(Cu-P-Ti系)、FUJI COR-TEN鋼(gang)(gang),1961年(nian)(nian)開始(shi)生產銷(xiao)售Cupten鋼(gang)(gang)(Cu-P-Cr系)。以(yi)后,其他廠(chang)家的(de)商品(pin)也(ye)開始(shi)銷(xiao)售,通過(guo)車輛及一般結構用(高磷)和(he)(he)焊接結構用(低磷)的(de)劃(hua)(hua)分(fen),按用途不(bu)同的(de)品(pin)種劃(hua)(hua)分(fen),以(yi)及焊接結構用按抗拉(la)強度不(bu)同的(de)品(pin)種劃(hua)(hua)分(fen)等,實現了多品(pin)種化。到20世紀60~70年(nian)(nian)代(昭(zhao)和(he)(he)40年(nian)(nian)代初期),大(da)致的(de)品(pin)種已經(jing)齊全,1968年(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)(he)43年(nian)(nian))時(shi)的(de)490MPa(50kg/m㎡)級的(de)高強度耐候鋼(gang)(gang)的(de)典型產品(pin)示于表2-2。
1968年(nian)(nian)(nian)(昭和43年(nian)(nian)(nian))低磷(lin)(lin)(lin)系(xi)焊接(jie)用鋼(gang)(gang)(gang)(gang)作為(wei)(wei)JIS G3114“焊接(jie)結(jie)構(gou)(gou)用耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)熱軋(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)”、1971年(nian)(nian)(nian)(昭和46年(nian)(nian)(nian))高(gao)(gao)(gao)(gao)磷(lin)(lin)(lin)系(xi)焊接(jie)用鋼(gang)(gang)(gang)(gang)作為(wei)(wei)JIS G3125“高(gao)(gao)(gao)(gao)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)軋(ya)(ya)制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)”實(shi)現(xian)了(le)JIS標準化。將高(gao)(gao)(gao)(gao)磷(lin)(lin)(lin)系(xi)和低磷(lin)(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種區別(bie)之后(hou),把(ba)高(gao)(gao)(gao)(gao)磷(lin)(lin)(lin)系(xi)分為(wei)(wei)熱軋(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)和冷軋(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai),把(ba)焊接(jie)結(jie)構(gou)(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)定為(wei)(wei)402、490、569MPa級(ji)(41、50、58公(gong)斤)的3個抗拉強度(du)等級(ji),使產品的體(ti)系(xi)更加醒(xing)目。如前(qian)所述,在(zai)(zai)(zai)ASTM標準中(zhong)中(zhong)作為(wei)(wei)低合金高(gao)(gao)(gao)(gao)強度(du)結(jie)構(gou)(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)進行規定,而在(zai)(zai)(zai)JIS中(zhong)把(ba)“耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)”作為(wei)(wei)名(ming)稱提(ti)出(chu)來。并且,在(zai)(zai)(zai)ASTM標準中(zhong)不管高(gao)(gao)(gao)(gao)磷(lin)(lin)(lin)、低磷(lin)(lin)(lin),規定耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)相(xiang)同(約為(wei)(wei)碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的4倍(bei)、含銅(tong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的2倍(bei)),然而在(zai)(zai)(zai)JIS中(zhong)把(ba)高(gao)(gao)(gao)(gao)磷(lin)(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種命(ming)名(ming)為(wei)(wei)“高(gao)(gao)(gao)(gao)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)軋(ya)(ya)制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)”,正如在(zai)(zai)(zai)解(jie)釋(shi)中(zhong)“在(zai)(zai)(zai)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)是(shi)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)最優秀(xiu)的鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)”所記述的那樣,耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)高(gao)(gao)(gao)(gao)于低磷(lin)(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種。實(shi)際上是(shi)根據大氣暴曬試(shi)驗的結(jie)果(guo)。
(JIS G3114在1968年(nian)(nian)(nian)制定之(zhi)后,分別于1971年(nian)(nian)(nian)、1973年(nian)(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)(nian)、1983年(nian)(nian)(nian)、1988年(nian)(nian)(nian)進行(xing)過修(xiu)訂(ding)。如后所述(2.2.3節(jie))1983年(nian)(nian)(nian)又(you)把各(ge)個鋼(gang)種細分為無涂漆用和(he)涂漆用,這(zhe)是最大(da)的修(xiu)訂(ding)。JIS G3125在1971年(nian)(nian)(nian)制定后,分別于1973年(nian)(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)(nian)、1987年(nian)(nian)(nian)進行(xing)過修(xiu)訂(ding)。另外,從(cong)1991年(nian)(nian)(nian)開(kai)始(shi)強度(du)用SI單位(wei)表示。)
在(zai)此以后各公(gong)司的(de)系(xi)列產(chan)品(pin)雖然都按照這些JIS進行了區分(fen),可是在(zai)JIS G3114中化學成(cheng)分(fen)的(de)范圍相當寬(kuan)。1983年(nian)(昭和(he)58年(nian))JIS被修訂,直到劃分(fen)出(chu)用于無涂(tu)漆的(de)高成(cheng)分(fen)系(xi)鋼(gang)種(zhong)和(he)用于涂(tu)漆的(de)低(di)成(cheng)分(fen)系(xi)鋼(gang)種(zhong)之(zhi)前,各公(gong)司生產(chan)的(de)用于裸露(lu)使用的(de)鋼(gang)種(zhong),均屬于高成(cheng)分(fen)系(xi)。
各廠(chang)家對(dui)各自的(de)(de)(de)產品進行(xing)過長期間的(de)(de)(de)大(da)氣暴(bao)曬試(shi)(shi)驗。如在資料(liao)1中堀川(chuan)所談到(dao)的(de)(de)(de)各種成(cheng)分(fen)系117個(ge)鋼(gang)種的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗,從(cong)1957年(nian)(昭和32年(nian))開始在川(chuan)崎(qi)郊(jiao)外進行(xing)了(le)長達12年(nian)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗,而在川(chuan)崎(qi)市工業地區進行(xing)了(le)8年(nian)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗。作(zuo)為大(da)氣暴(bao)曬試(shi)(shi)驗,著名的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗是(shi)從(cong)1960~1961年(nian)(昭和35~36年(nian))開始的(de)(de)(de),為期5年(nian),在陸(lu)上鐵骨構(gou)造物防蝕(shi)研究會(簡稱:陸(lu)防研)所進行(xing)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗。試(shi)(shi)驗材(cai)料(liao)包括含銅鋼(gang)、耐候高(gao)強度(du)鋼(gang)的(de)(de)(de)多數(shu)金屬(shu)材(cai)料(liao),并在帶廣、高(gao)山、輪島、枕(zhen)崎(qi)、御前(qian)崎(qi)、東京、川(chuan)崎(qi)進行(xing)了(le)試(shi)(shi)驗。
鋼材(cai)(cai)俱樂部土木專門委員會(hui)鋼材(cai)(cai)防(fang)蝕(shi)調查委員會(hui)于1973年(nian)(昭和48年(nian))在(zai)總結“關于鋼材(cai)(cai)腐蝕(shi)防(fang)蝕(shi)資料(liao)”時(shi),綜合地歸納了各(ge)鋼鐵公司在(zai)各(ge)自(zi)的(de)(de)大氣暴曬(shai)試驗場(chang)上所進行的(de)(de)高耐(nai)候(hou)鋼、490MPa級焊接結構用耐(nai)候(hou)鋼以及比較(jiao)材(cai)(cai)(SM490、SS400)的(de)(de)試驗數據,按(an)照(zhao)大氣腐蝕(shi)性的(de)(de)強度分5個(ge)(ge)地區(qu),圖示出腐蝕(shi)減量(liang)隨時(shi)間(最長8~12年(nian))變化(圖2-2).與當時(shi)相比,現(xian)(xian)在(zai)工業地區(qu)的(de)(de)SOx的(de)(de)濃度遠遠降(jiang)低,腐蝕(shi)減量(liang)也已經降(jiang)低,然(ran)而(er)這個(ge)(ge)圖現(xian)(xian)在(zai)仍作為日本鋼材(cai)(cai)的(de)(de)大氣腐蝕(shi)數據的(de)(de)基礎,常常被(bei)便覽或其他文獻轉載。
耐候鋼(gang)(gang)正式地提(ti)供實用(yong)是從(cong)1963年(昭和38年)開始,在(zai)(zai)當時的國(guo)鐵車(che)輛及橋梁上(shang)全都是涂漆(qi)使(shi)用(yong)。在(zai)(zai)建筑(zhu)物上(shang)從(cong)1965年(昭和40年)開始,屋(wu)頂、鋼(gang)(gang)骨、百葉窗、外裝面板等暴露(lu)在(zai)(zai)外部,用(yong)裸鋼(gang)(gang)或者相當于(yu)裸鋼(gang)(gang)的表面處理狀態,每年在(zai)(zai)幾個建筑(zhu)物上(shang)使(shi)用(yong)。從(cong)同(tong)一時期起,建成了幾座裸露(lu)使(shi)用(yong)耐候鋼(gang)(gang)的試驗鐵塔(ta)。
以后鐵道車輛(liang)也(ye)經(jing)過(guo)涂漆(qi)正常使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)。進入20世紀70~80年代(昭和50年代)后,建筑物上(shang)的(de)無(wu)涂漆(qi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)在(zai)大廈(sha)外面等的(de)有圖樣的(de)重要部分已經(jing)幾(ji)乎(hu)不被采用(yong)(yong)(yong)。鋼材(cai)的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)量每年1萬t以下,在(zai)欄桿、柱(zhu)等上(shang)繼續使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)。在(zai)輸(shu)電鐵塔上(shang)幾(ji)乎(hu)不再使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)。
每座橋梁的使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)鋼材量比(bi)較大,經(jing)常保(bao)持(chi)在按用(yong)途使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)量的首位。20世(shi)紀70~80年(nian)代(昭(zhao)和50年(nian)代)后(hou)期幾乎都(dou)是涂漆(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)。然而(er)以后(hou)由于(yu)補修(xiu)涂漆(qi)、再涂漆(qi)在橋梁整體上出現了(le)(le)費用(yong)問題,并且隨著技術的進步、腐蝕環境的改(gai)善(shan)等,逐(zhu)漸(jian)地使(shi)(shi)(shi)(shi)無涂漆(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)成為了(le)(le)中心。
下一節以(yi)后(hou)將按用途使(shi)用的動向敘述。在表(biao)2-3中,以(yi)年(nian)(nian)(nian)(nian)表(biao)示出了耐(nai)候鋼(gang)40年(nian)(nian)(nian)(nian)間的(de)動向。并且在圖(tu)2-3及圖(tu)2-4上示出了日本鋼(gang)材使用(yong)量的(de)變化。圖(tu)2-5~圖(tu)2-7是以(yi)圓形圖(tu)表(biao)示的(de)1974~1978年(nian)(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)(zhao)和(he)49~昭(zhao)(zhao)和(he)53年(nian)(nian)(nian)(nian))、1985年(nian)(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)(zhao)和(he)60年(nian)(nian)(nian)(nian))以(yi)及1989~1992年(nian)(nian)(nian)(nian)(平成元年(nian)(nian)(nian)(nian)~平成4年(nian)(nian)(nian)(nian))的(de)用(yong)途比率。
另外(wai),關(guan)于20世紀60年(nian)(nian)代(昭和30年(nian)(nian)代后期到(dao)40年(nian)(nian)代前期)的耐候鋼的狀況,請參照曾經對FUJI COR-TEN鋼的生產盡過力(li)的原富(fu)士制(zhi)鐵、鵜野達二(er)和門智(zhi)的技術資料(卷末的資料2)。