耐候鋼一般是指耐蝕性優異的鋼,可是不包括像不銹鋼(gang)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(zao)以前,人們根(gen)據經(jing)驗(yan)(yan)知道,含銅多的(de)鋼對大(da)氣腐蝕具有(you)優異的(de)耐(nai)蝕性。1916年ASTM進行了鋼鐵材料系統的(de)暴曬(shai)試(shi)驗(yan)(yan)。當時在工(gong)業地區(qu)、半田園(yuan)地區(qu)、海岸(an)地區(qu)進行了260種鋼的(de)暴曬(shai)試(shi)驗(yan)(yan),其結(jie)果(guo)表(biao)明(ming),含銅鋼具有(you)優秀(xiu)的(de)耐(nai)蝕性,并判(pan)明(ming)在含銅鋼中磷含量高的(de)鋼更優秀(xiu)。
以后,U.S.Steel公司根據過(guo)去的(de)(de)經驗,對(dui)期待能夠提高耐(nai)候(hou)性(xing)的(de)(de)所有(you)(you)的(de)(de)元素,通(tong)過(guo)改變其比例和組(zu)合(he)制(zhi)成(cheng)(cheng)材(cai)料后,進行了長期的(de)(de)暴曬試驗。結(jie)果確認(ren),由(you)Ni、Cr、Cu、P適當組(zu)合(he)的(de)(de)鋼具有(you)(you)最優秀(xiu)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)。這(zhe)(zhe)就是1933年市售的(de)(de)COR-TEN鋼,這(zhe)(zhe)成(cheng)(cheng)為開(kai)發耐(nai)候(hou)低(di)合(he)金鋼的(de)(de)起跑點。
受到(dao)這(zhe)種(zhong)COR-TEN鋼的(de)開(kai)發(fa)刺激(ji),以(yi)后不僅是美國(guo),而(er)且(qie)在(zai)歐(ou)洲(zhou)各國(guo)以(yi)及日本也相繼開(kai)發(fa)了(le)許多同種(zhong)類(lei)的(de)耐候鋼。然而(er)這(zhe)些研究還發(fa)現,為(wei)了(le)提高(gao)(gao)耐候性所添加的(de)元素同時也有增大(da)(da)機械(xie)強度的(de)優點。近(jin)年來,隨著(zhu)鋼鐵結構物的(de)大(da)(da)型化,為(wei)了(le)謀求輕量化把鋼材斷(duan)面(mian)變薄(bo),這(zhe)樣高(gao)(gao)強度鋼蓬勃發(fa)展起來。但是把鋼材變薄(bo),使(shi)用中由腐蝕(shi)引起的(de)斷(duan)面(mian)積減(jian)少,就成為(wei)了(le)特(te)別重要的(de)問(wen)題,所以(yi)在(zai)這(zhe)種(zhong)情況(kuang)下,耐候鋼的(de)價值進一步被認識。
再者,雖然(ran)是(shi)耐候(hou)鋼(gang)(gang),但是(shi)作為(wei)近代(dai)的結(jie)構材料(liao),其理所當(dang)然(ran)在強度、韌性、焊(han)接性、加工性、涂漆性等性能上(shang)也必須優秀,而且(qie)并不意味著(zhu)價格(ge)比(bi)碳素鋼(gang)(gang)高。把這些問(wen)題(ti)考慮在內,日(ri)本(ben)鋼(gang)(gang)鐵公(gong)司開發的正在銷售的耐候(hou)鋼(gang)(gang)被(bei)歸(gui)納在表(biao)(biao)1中(zhong),1968年(nian)(昭和43年(nian)4月(yue)1日(ri))作為(wei)耐候(hou)性焊(han)接鋼(gang)(gang)已被(bei)制定為(wei)JIS標準,被(bei)列在表(biao)(biao)2中(zhong)。
耐(nai)候(hou)鋼(gang)代(dai)替焊接結(jie)構鋼(gang)已廣(guang)泛地應用于鐵道車(che)(che)輛(liang)、汽車(che)(che)、工業(ye)機械(xie)、罐容器(qi)、橋梁(liang)、建筑物等在(zai)大氣中腐蝕有問題的領域。鐵道車(che)(che)輛(liang)在(zai)美國和日本(ben)是最早采(cai)用耐(nai)候(hou)鋼(gang)的領域,這是由于耐(nai)候(hou)性優(you)秀,能增加(jia)車(che)(che)輛(liang)的使(shi)用壽命,減少(shao)維護費用,同時強(qiang)度也高(gao),所以具有減輕車(che)(che)體(ti)重量、增加(jia)載重量的兩方面的優(you)點。現在(zai)不僅是日本(ben)國鐵,而(er)且也在(zai)民間(jian)企業(ye)或出口車(che)(che)輛(liang)上廣(guang)泛采(cai)用。
橋(qiao)梁(liang)(liang)材料(liao)板(ban)材較厚,而且要求韌性和(he)焊接(jie)性好(hao),所以用(yong)(yong)(yong)含(han)有磷的(de)(de)耐(nai)候鋼(gang)是不適當的(de)(de),在(zai)開發了(le)不含(han)磷的(de)(de)耐(nai)候鋼(gang)后,在(zai)橋(qiao)梁(liang)(liang)上(shang)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)急速發展(zhan),橋(qiao)梁(liang)(liang)與(yu)鐵(tie)道車輛(liang)同(tong)時成(cheng)為了(le)耐(nai)候鋼(gang)的(de)(de)主(zhu)要用(yong)(yong)(yong)途(tu)。在(zai)建筑上(shang)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong),最近所謂的(de)(de)“裸使用(yong)(yong)(yong)”正在(zai)被(bei)關(guan)注。它是利(li)用(yong)(yong)(yong)了(le)耐(nai)候鋼(gang)特(te)有銹呈(cheng)現出來(lai)的(de)(de)漂亮穩定(ding)的(de)(de)色調,在(zai)無涂漆的(de)(de)狀態下(xia)作為外裝材使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)。雖然銹在(zai)穩定(ding)前有一段難(nan)看的(de)(de)時期(qi)(qi),可是作為100%發揮耐(nai)候鋼(gang)的(de)(de)特(te)性來(lai)說意義深遠,并(bing)且期(qi)(qi)待著今(jin)后不只(zhi)在(zai)建筑物也能在(zai)其他領域廣泛應(ying)用(yong)(yong)(yong)。而且,通過(guo)特(te)殊的(de)(de)表面處(chu)理,從初(chu)期(qi)(qi)開始就能形成(cheng)穩定(ding)銹層的(de)(de)技(ji)術已經發展(zhan)起來(lai)了(le)。照(zhao)片3、照(zhao)片4示出了(le)這些例子。
另外,作為(wei)特(te)殊的用(yong)(yong)途來說,已經用(yong)(yong)于熱交換(huan)器或煙道(dao)等(deng),也用(yong)(yong)于發(fa)生硫(liu)酸露點(dian)腐(fu)蝕的場所。但是最近發(fa)生了一(yi)些變化,該用(yong)(yong)途專(zhuan)用(yong)(yong)的耐硫(liu)酸露點(dian)腐(fu)蝕鋼已經開(kai)發(fa)、銷售。