在日本能夠生產耐候鋼的1960年（昭和35年）后的數年間，受到的一次最大的沖擊是在美國建筑物上的裸露使用。號稱第一號的John Deere & Company公司大樓于1958年（昭和33年）動工，于1963年（昭和38年）竣工。這個大樓由于位置的關系雖然有名而實際見過的人不多，可是相繼建成的 Chicago Civic Cen-ter[1965年（昭和40年）竣工］位于Chicago的中心街，由于31層規模很宏大，很多日本人見過。不僅在壁面板和柱型上，而且在強度構件上正式地裸露使用了耐候鋼。作者于1969年（昭和44年）從Boston至San Diego時，途中順便到過Chicago再次參觀了這個大樓，在出差報告書中做了如下的記述：
“．．···與(yu)4年前(qian)見(jian)過時相比它更(geng)加美麗，這對耐候鋼(gang)的(de)裸(luo)露(lu)使用(yong)的(de)自信和信任形(xing)成了強(qiang)有(you)力的(de)基礎(chu)。雖然耐候鋼(gang)在日本作為(wei)強(qiang)度材料還(huan)沒有(you)裸(luo)露(lu)使用(yong)，可(ke)(ke)是我(wo)想(xiang)那個時代必將來臨。因此，我(wo)認為(wei)不(bu)僅暴曬試驗，而且包括結(jie)(jie)構因素在內的(de)實用(yong)數據(ju)不(bu)可(ke)(ke)缺少，未來在日本第(di)一(yi)個使用(yong)耐候鋼(gang)的(de)結(jie)(jie)構物成功(gong)與(yu)否對以(yi)后的(de)發展有(you)很大影響。
在初期(qi)采用(yong)了裸(luo)露(lu)耐(nai)候(hou)鋼的建筑(zhu)物(wu)中，人所(suo)共知的是鐮(lian)倉近代美術館(guan)（1966年(nian)（昭和41年(nian)），用(yong)于(yu)鋼骨、屋(wu)頂(ding)、窗框）、東京茅(mao)場町的鐵鋼會館(guan)（1966年(nian)（昭和41年(nian)），用(yong)于(yu)欄(lan)桿、部分外(wai)裝面(mian)板、屋(wu)上(shang)周圍(wei)的防護(hu)面(mian)板）、川崎(qi)市的NKK京濱大廈(1968年(nian)（昭和43年(nian)），用(yong)于(yu)屋(wu)上(shang)的頂(ding)屋(wu)、大廈的外(wai)裝面(mian)板）等。其他主(zhu)要的建筑(zhu)物(wu)示于(yu)表2-4。
這些耐候鋼(gang)的(de)穩定銹(xiu)層形成(cheng)(cheng)過程不像在(zai)美(mei)國那(nei)樣順(shun)利。妨礙(ai)耐候鋼(gang)穩定銹(xiu)層形成(cheng)(cheng)的(de)環(huan)境因(yin)子包括大(da)氣(qi)中所含過量(liang)(liang)的(de)鹽(yan)離子及亞硫酸氣(qi)體。即(ji)使(shi)它們在(zai)大(da)氣(qi)中的(de)濃(nong)度相同(tong)，像大(da)氣(qi)暴曬(shai)試片上被雨(yu)(yu)水沖(chong)洗的(de)場合，因(yin)附著量(liang)(liang)減(jian)少能降(jiang)低它的(de)作(zuo)用，可是在(zai)實際的(de)建筑物上除了(le)屋頂以外，雨(yu)(yu)的(de)洗凈效果受到限制(zhi)。
其結果是，一旦(dan)海鹽粒子或(huo)SO2(被氧化后變(bian)成(cheng)硫酸起(qi)作用）表面附(fu)著(zhu)量過多(duo)時，不僅產生銹層(ceng)剝離，增大腐蝕(shi)，而且使外觀變(bian)壞。
圖2-8 示出了大氣中的(de)SOx濃(nong)度隨時(shi)間變化的(de)測(ce)定情況。在都(dou)市或(huo)工業地(di)區，20世紀60年(nian)(nian)代（昭和(he)40年(nian)(nian)代）中期的(de)SO,濃(nong)度是現在的(de)數倍以上，對耐候鋼(gang)形(xing)成(cheng)穩定銹層來說還不是太好的(de)環境。
以NKK京濱大(da)樓為例，耐候鋼是作為外(wai)部(bu)凹(ao)面縱向使(shi)用的(de)(de)(de)槽形(xing)構件，它寬800mm,高200mm,可(ke)是由于(yu)(yu)處于(yu)(yu)工業地區，大(da)氣中(zhong)(zhong)SO含量多，降(jiang)(jiang)雨(yu)時受風向的(de)(de)(de)影響被(bei)雨(yu)沖洗的(de)(de)(de)部(bu)分(fen)僅限(xian)于(yu)(yu)東南(nan)西北的(de)(de)(de)一(yi)個方向，而且比外(wai)面凹(ao)下200mm,所以即(ji)使(shi)在被(bei)雨(yu)淋的(de)(de)(de)方向上(shang)也不可(ke)能全(quan)部(bu)被(bei)沖洗。建成(cheng)(cheng)初期，銹的(de)(de)(de)脫落(luo)顯著，在降(jiang)(jiang)雨(yu)之后，雨(yu)中(zhong)(zhong)析出(chu)的(de)(de)(de)硫酸鐵帶有(you)白(bai)色污垢。該大(da)樓的(de)(de)(de)耐候鋼使(shi)用10年(nian)左(zuo)右，隨(sui)著時間增(zeng)長，銹層也增(zeng)厚，以及因環境(jing)的(de)(de)(de)改(gai)善而降(jiang)(jiang)低了SOx濃度，使(shi)銹層穩(wen)定化(hua)，成(cheng)(cheng)為相當良好(hao)的(de)(de)(de)狀(zhuang)態。25年(nian)后的(de)(de)(de)今天，銹已(yi)經(jing)呈現出(chu)良好(hao)的(de)(de)(de)穩(wen)定化(hua)外(wai)觀(guan)。
如果從20世紀(ji)60年(nian)代至70年(nian)代后期(qi)(qi)（昭和(he)40年(nian)代到50年(nian)代初(chu)期(qi)(qi)）日本的(de)耐候鋼在建(jian)筑物(wu)上的(de)裸露(lu)使用情況看，銹穩定化并(bing)不像美(mei)國那樣順(shun)利，相(xiang)當一(yi)般。其原(yuan)因是比較靠近海受(shou)海鹽粒子(zi)的(de)影響，當時在城(cheng)市、工(gong)業地區SOx濃度(du)高、潮濕等，可(ke)是真(zhen)正的(de)理由并(bing)不清楚。最(zui)引(yin)起關注的(de)SO4濃度(du)在美(mei)國有的(de)地區也很高，雖然已經看到了硫(liu)酸鐵(tie)的(de)污垢(gou)，但(dan)是沒(mei)有成為很大的(de)問題(ti)。
作為其他理由，雖然還可以舉出日本國(guo)土狹(xia)小、人(ren)和(he)建筑物的距離(li)近，而(er)且日本國(guo)民對美(mei)觀或(huo)彩色有敏(min)感性，可是即(ji)使(shi)(shi)到美(mei)國(guo)Chicago Civic Centen 大(da)樓跟前(qian)去看耐候鋼的裸露使(shi)(shi)用也具有非常良好的狀態。
如(ru)果歸納主要問(wen)題(ti)有(you)如(ru)下(xia)幾(ji)點：（1)初期(qi)的(de)(de)(de)淺紅銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)生成；（2)由于方向、位置而引起的(de)(de)(de)初期(qi)銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)色(se)斑；（3)條件壞的(de)(de)(de)場合下(xia)銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)局部剝離；（4)銹(xiu)(xiu)飛散(san)時對(dui)周(zhou)圍(wei)環境(jing)的(de)(de)(de)影響；（5)流經(jing)表面含有(you)鐵離子的(de)(de)(de)雨水(shui)所引起的(de)(de)(de)對(dui)混凝(ning)土等周(zhou)圍(wei)多(duo)孔物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)紅色(se)污染。以(yi)上(shang)幾(ji)點主要是(shi)外觀上(shang)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)。如(ru)果銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)速度(du)(du)慢(man)，則在(zai)這期(qi)間(jian)的(de)(de)(de)腐蝕大，而且材料的(de)(de)(de)減厚也快，絕對(dui)值只要能(neng)達(da)到穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)就沒有(you)大問(wen)題(ti)，并且它(ta)很(hen)少作(zuo)為(wei)結構物(wu)的(de)(de)(de)強度(du)(du)材料使用，所以(yi)能(neng)否達(da)到銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)，初期(qi)外觀的(de)(de)(de)惡化(hua)到什么程(cheng)度(du)(du)，成為(wei)人們(men)主要關心的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)。
為了避(bi)免耐(nai)候鋼初期的(de)(de)(de)外觀(guan)不良(liang)，或者在一定程度(du)上減(jian)少(shao)銹(xiu)穩定化之前的(de)(de)(de)腐蝕，開發了所(suo)謂的(de)(de)(de)促(cu)進(jin)(jin)銹(xiu)穩定化的(de)(de)(de)表(biao)面處理(li)法。這種處理(li)法不是(shi)為了使腐蝕的(de)(de)(de)進(jin)(jin)行停止，而是(shi)在一定程度(du)上減(jian)緩腐蝕進(jin)(jin)行的(de)(de)(de)同時(shi)，增加(jia)由腐蝕生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)鐵離子或銹(xiu)停留在鋼表(biao)面上的(de)(de)(de)比(bi)率，幫助(zhu)形成(cheng)(cheng)銹(xiu)層，減(jian)輕對周圍污損的(de)(de)(de)方(fang)法。
這種表面(mian)處(chu)(chu)理(li)一時被稱為“銹(xiu)穩定(ding)化(hua)促(cu)進處(chu)(chu)理(li)”。而且因(yin)為銹(xiu)層(ceng)達(da)到(dao)穩定(ding)化(hua)以(yi)前(qian)的(de)(de)時間比裸鋼(gang)長所以(yi)決不能被稱為“促(cu)進”。因(yin)而，現在固定(ding)下來的(de)(de)“銹(xiu)穩定(ding)化(hua)處(chu)(chu)理(li)”是合適的(de)(de)名稱。但是，表面(mian)處(chu)(chu)理(li)覆膜(mo)隨著時間而發生(sheng)劣化(hua)，為了按照其意(yi)圖形成、保(bao)持(chi)原(yuan)來的(de)(de)銹(xiu)層(ceng)，需要有(you)和(he)使用裸露(lu)(lu)鋼(gang)相同的(de)(de)環(huan)境(jing)特性，所以(yi)在不能達(da)到(dao)銹(xiu)穩定(ding)化(hua)的(de)(de)環(huan)境(jing)條件下使用裸露(lu)(lu)鋼(gang)，即(ji)使進行穩定(ding)化(hua)處(chu)(chu)理(li)也不能夠實現穩定(ding)化(hua)。
像(xiang)這(zhe)樣的(de)(de)(de)銹(xiu)穩定化(hua)處理(li)是日本獨特的(de)(de)(de)技術，其中第(di)一(yi)號是日本磷化(hua)處理(li)（パーカライジング）公(gong)(gong)司(si)開發的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)。這(zhe)種方(fang)法(fa)(fa)從(cong)1966年（昭(zhao)和(he)41年）開始實用化(hua)，當時分(fen)為只磷酸鹽處理(li)的(de)(de)(de)規格和(he)在其上進行丙烯系薄(bo)涂(tu)漆(qi)(qi)的(de)(de)(de)規格,后(hou)來(lai)變成只有后(hou)者一(yi)種。以(yi)后(hou)開發的(de)(de)(de)現在正在使用的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)有CUPTEN涂(tu)層法(fa)(fa)（NKK公(gong)(gong)司(si)）、RS涂(tu)層法(fa)(fa)（川(chuan)崎制鐵(tie)公(gong)(gong)司(si)）等，初期的(de)(de)(de)外觀都(dou)是涂(tu)漆(qi)(qi)拋光。
耐候(hou)鋼的使(shi)用(yong)特性不僅只依賴于(yu)化學的環境條件，而且也(ye)顯著(zhu)地受(shou)除(chu)去附著(zhu)在表(biao)面(mian)上有害物質(zhi)的降(jiang)雨洗(xi)凈作用(yong)的大小、積存雨水的難易程度等有關(guan)的結構物的形狀(zhuang)的影響。
曾經進行過關(guan)于暴曬試驗中的(de)暴曬角度或雨遮蔽度影響的(de)研究；而日本諸石等人也就此做了研究(參照(zhao)2.4.2節）。所有的(de)報告都(dou)證明在不(bu)容易受到雨水洗(xi)凈(jing)作用的(de)背(bei)面腐蝕大。
住友金屬公(gong)司或NKK公(gong)司于(yu)20世紀60年(nian)代后(hou)期(qi)（昭(zhao)和40年(nian)代前期(qi)）曾設置試驗(yan)房(fang)屋(wu)或者模型(xing)結構(gou)物，更(geng)詳細地研究了(le)構(gou)件的角(jiao)度、方向、對(dui)雨水遮蔽度等的影響。在2.4.2節詳細敘述，已經(jing)定(ding)量地掌握了(le)SOx污(wu)染越(yue)(yue)嚴重的地區這些結構(gou)因子的影響越(yue)(yue)大(da)。
這樣的(de)研(yan)究提(ti)高(gao)了耐候鋼的(de)裸露使(shi)用的(de)應用技術(shu)，對于促進(jin)(jin)耐候鋼在(zai)實際使(shi)用條件下更(geng)好地(di)發揮優秀性能的(de)構(gou)造設(she)(she)(she)計(ji)的(de)進(jin)(jin)步具有(you)(you)重要用。作為(wei)把油或劃(hua)線(xian)等從表面除去以及不(bu)積存雨(yu)水(shui)(shui)的(de)設(she)(she)(she)計(ji)，不(bu)使(shi)周圍(wei)的(de)混凝土被銹(xiu)色污染，在(zai)結構(gou)上需要考慮的(de)事(shi)項，刊登在(zai)U.S.Steel公司(si)的(de)文獻或技術(shu)資料中，該公司(si)設(she)(she)(she)有(you)(you)委員會(hui)進(jin)(jin)行有(you)(you)關應用技術(shu)的(de)用戶服務。實際上，正像ChicagoCivic Center 面向(xiang)廣場大樓外圍(wei)柱上流下的(de)雨(yu)水(shui)(shui)不(bu)污染混凝土地(di)面那樣，事(shi)先采取了在(zai)柱下部的(de)周圍(wei)設(she)(she)(she)置小排(pai)水(shui)(shui)孔等措施(shi)。
例如(ru)日本NKK京濱大(da)樓周圍(wei)一定寬度的(de)地面上(shang)放上(shang)砂子(zi)，不讓雨水產(chan)生的(de)污染向四周擴散，同時(shi)不讓人(ren)看見，根(gen)據情況可(ke)以更換砂子(zi)。而且，在(zai)美國(guo)關(guan)于SO.濃度和構(gou)造設計的(de)關(guan)系，尚未在(zai)實際業務上(shang)引起注意(yi)，使用前述的(de)模型結構(gou)物的(de)研究，反映了當時(shi)日本的(de)實際情況。
關(guan)于(yu)建(jian)(jian)筑領(ling)域的(de)應(ying)用技術(shu)(shu)文(wen)獻發表得非常少(shao)。隨著耐候鋼在建(jian)(jian)筑物(wu)(wu)上裸(luo)(luo)露(lu)使(shi)用的(de)增加，應(ying)用技術(shu)(shu)有了較大的(de)進步，它(ta)成為了后來(lai)盛行的(de)耐候鋼在橋梁(liang)上裸(luo)(luo)露(lu)使(shi)用技術(shu)(shu)的(de)基(ji)礎。然(ran)而在近年的(de)橋梁(liang)領(ling)域里（2.2.3節）已經有了建(jian)(jian)筑物(wu)(wu)領(ling)域不可比擬的(de)更詳(xiang)細而具體(ti)的(de)應(ying)用技術(shu)(shu)。
在建筑領域里的(de)裸露使用技術(shu)成為(wei)原動(dong)力的(de)研究(jiu)有：關于耐候鋼穩定銹層防蝕性的(de)本質、合金元素(su)的(de)作用及其機構、銹層穩定化的(de)過程(cheng)等。
1967年（昭和42年）秋(qiu)，在(zai)札幌召開(kai)的(de)(de)(de)(de)日本鐵鋼協(xie)會第74次(ci)講演(yan)(yan)大(da)會上(shang)，“耐(nai)候鋼的(de)(de)(de)(de)銹(xiu)及(ji)其防蝕(shi)效果”被選定(ding)為討(tao)論(lun)會的(de)(de)(de)(de)題目(mu)，在(zai)討(tao)論(lun)會上(shang)發表(biao)(biao)了(le)4篇，在(zai)一般講演(yan)(yan)中發表(biao)(biao)了(le)5篇相關的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)報告(gao)(gao)。這(zhe)可以說是日本最早發表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)關于(yu)耐(nai)候鋼的(de)(de)(de)(de)實(shi)質性的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)報告(gao)(gao)。這(zhe)次(ci)發表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)大(da)部分報告(gao)(gao)已成為現在(zai)對耐(nai)候鋼銹(xiu)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)考(kao)慮方法的(de)(de)(de)(de)基礎。表(biao)(biao)2-5出示了(le)講演(yan)(yan)題目(mu)。關于(yu)這(zhe)些研究(jiu)將在(zai)2.3.1節詳細敘述(shu)，而且久松就(jiu)當時的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)發表(biao)(biao)過一篇優秀的(de)(de)(de)(de)總論(lun)(卷末資料3)。
關(guan)(guan)于耐候鋼銹(xiu)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)蝕機(ji)構(gou)或(huo)合金(jin)元素(su)在(zai)銹(xiu)中的(de)(de)(de)(de)(de)分布，在(zai)這以(yi)(yi)前美國(guo)曾(ceng)有幾(ji)個報(bao)(bao)道，其中幾(ji)篇(pian)相當著名(ming)，并且最初拍攝了(le)銹(xiu)層(ceng)斷面顯微照片的(de)(de)(de)(de)(de)人可以(yi)(yi)被認為(wei)是Horton[26].雖然在(zai)銹(xiu)層(ceng)上有銹(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)成分、X射線結晶構(gou)造(zao)、織構(gou)、電化學(xue)性(xing)質(zhi)等(deng)多項(xiang)值得注意的(de)(de)(de)(de)(de)特性(xing)，然而(er)在(zai)詳細研究耐候鋼銹(xiu)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)織構(gou)或(huo)電化學(xue)性(xing)質(zhi)和(he)防(fang)蝕能力的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)(guan)系的(de)(de)(de)(de)(de)報(bao)(bao)告(gao)中，札幌(huang)的(de)(de)(de)(de)(de)這些(xie)報(bao)(bao)告(gao)在(zai)世(shi)界上也是最早(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)，而(er)且具(ju)有說服力。
例如，岡(gang)田等(deng)(deng)敘述(shu)，在(zai)靠(kao)近(jin)銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)鋼基體部(bu)分(fen)使用偏光(guang)(guang)顯(xian)微鏡作(zuo)為消光(guang)(guang)層(ceng)(ceng)，能(neng)觀察到X射線(xian)非晶質的(de)(de)銹(xiu)(xiu)，它在(zai)耐(nai)候(hou)鋼中連續形成(cheng)具有防蝕(shi)性。增子(zi)等(deng)(deng)報告了在(zai)制(zhi)作(zuo)人工銹(xiu)(xiu)時(shi)，除鐵以外(wai)，像銅那樣對耐(nai)候(hou)鋼有效的(de)(de)合金元(yuan)素(su)的(de)(de)離子(zi)共存時(shi)，銹(xiu)(xiu)變成(cheng)非晶質有助于防蝕(shi)性銹(xiu)(xiu)的(de)(de)生成(cheng)。松島等(deng)(deng)在(zai)大氣暴曬時(shi)間不同的(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼和碳素(su)鋼的(de)(de)銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)上，使其與放射性的(de)(de)硫酸(suan)離子(zi)起作(zuo)用，通過腐蝕(shi)的(de)(de)進行，用放射性物質自動檢測技術(shu)求出它們在(zai)銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)防蝕(shi)性弱的(de)(de)部(bu)分(fen)集聚成(cheng)點狀時(shi)的(de)(de)分(fen)布(bu)，從而證明在(zai)耐(nai)候(hou)鋼中腐蝕(shi)繼續進行的(de)(de)點狀部(bu)分(fen)隨著(zhu)大氣暴曬時(shi)間的(de)(de)增長(chang)而減少。并且(qie)，銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)電化學性質也已經相當清楚。
1975~1985年(nian)（昭和50年(nian)代）耐候鋼在建筑物上的裸露(lu)使(shi)用減少(shao)了(le).銹穩定化處理使(shi)用也在大樓外裝面(mian)板等(deng)用途上減少(shao)了(le)，而它的用途以扶手、紀念(nian)塔(ta)、牌坊等(deng)不是面(mian)板狀的構(gou)件或者工藝性高的特殊形(xing)狀的結構(gou)物為主(zhu)。
在(zai)大樓(lou)的(de)(de)外(wai)裝部分(fen)大面積(ji)使(shi)(shi)用(yong)裸(luo)露(lu)耐(nai)候鋼(gang)的(de)(de)意義，雖然(ran)包(bao)含著當(dang)初認為也可(ke)以不涂漆的(de)(de)經濟上(shang)的(de)(de)優點，可(ke)是并不一(yi)定對用(yong)戶(hu)(hu)有吸引(yin)力，甚至有人對其優點持懷疑觀(guan)點,好(hao)像(xiang)更(geng)關注(zhu)外(wai)觀(guan)的(de)(de)工藝性，所以說，良好(hao)的(de)(de)外(wai)觀(guan)是極(ji)為重要的(de)(de)。1965~1975年(nian)（昭和(he)40年(nian)代）由于大氣腐蝕的(de)(de)影響，在(zai)那時裸(luo)露(lu)使(shi)(shi)用(yong)耐(nai)候鋼(gang)建(jian)筑物的(de)(de)銹層狀況(kuang)，還沒(mei)有使(shi)(shi)用(yong)戶(hu)(hu)十分(fen)滿意。
大(da)氣(qi)的(de)腐(fu)蝕(shi)性由于地區不同而有差異，銹層(ceng)穩定化的(de)穩定度也(ye)取決(jue)于結(jie)構(gou)物形(xing)狀，所以必(bi)須(xu)預測每個(ge)構(gou)件裸(luo)露(lu)使(shi)用(yong)的(de)妥當性或銹層(ceng)穩定性的(de)時效(xiao)變化，這種(zhong)預測主要(yao)取決(jue)于專家的(de)經(jing)(jing)驗，而缺(que)乏技術的(de)客觀性。這個(ge)問題(ti)以后隨著耐候(hou)鋼在橋梁上裸(luo)露(lu)使(shi)用(yong)的(de)擴(kuo)大(da)已經(jing)(jing)得到解決(jue)。
