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。


 那時雖(sui)然鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)業、社會還對(dui)耐候鋼(gang)(gang)(gang)狀況(kuang)一無(wu)所知(zhi),但是U.S.Steel公司的COR-TEN鋼(gang)(gang)(gang)被日本認(ren)同就是在(zai)這個時候。


 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(dang)時的耐(nai)候(hou)鋼(gang)的需要好像有3個(ge)傾(qing)向,也(ye)就是:(1)腐蝕問題(ti)大的車輛用(yong)薄板;(2)要求耐(nai)候(hou)性(xing)的結(jie)構用(yong)厚板;(3)要求耐(nai)候(hou)性(xing)的結(jie)構用(yong)高強度厚板。


 詳情請參照(zhao)卷末(mo)的(de)(de)資料1,最初銷售的(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)在1957年(nian)(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)32年(nian)(nian)(nian)(nian))是(shi)(shi)銅(tong)系的(de)(de)Cuplon鋼(gang)(gang),1960年(nian)(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)35年(nian)(nian)(nian)(nian))是(shi)(shi)YAW-TEN鋼(gang)(gang)(Cu-P-Ti系)、FUJI COR-TEN鋼(gang)(gang),1961年(nian)(nian)(nian)(nian)開始生產(chan)銷售Cupten鋼(gang)(gang)(Cu-P-Cr系)。以(yi)后,其他廠家的(de)(de)商(shang)品(pin)(pin)也(ye)開始銷售,通過(guo)車輛及一般結構用(yong)(高(gao)磷(lin))和(he)焊(han)接結構用(yong)(低(di)磷(lin))的(de)(de)劃(hua)分(fen),按用(yong)途(tu)不同(tong)(tong)的(de)(de)品(pin)(pin)種(zhong)劃(hua)分(fen),以(yi)及焊(han)接結構用(yong)按抗拉強度不同(tong)(tong)的(de)(de)品(pin)(pin)種(zhong)劃(hua)分(fen)等,實現(xian)了(le)多品(pin)(pin)種(zhong)化。到20世紀60~70年(nian)(nian)(nian)(nian)代(昭(zhao)和(he)40年(nian)(nian)(nian)(nian)代初期),大(da)致的(de)(de)品(pin)(pin)種(zhong)已經齊全(quan),1968年(nian)(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)43年(nian)(nian)(nian)(nian))時的(de)(de)490MPa(50kg/m㎡)級的(de)(de)高(gao)強度耐候鋼(gang)(gang)的(de)(de)典型產(chan)品(pin)(pin)示于表2-2。



  1968年(nian)(昭(zhao)和43年(nian))低磷(lin)(lin)系(xi)焊(han)(han)接用(yong)鋼(gang)作(zuo)(zuo)為(wei)JIS G3114“焊(han)(han)接結構(gou)用(yong)耐(nai)候(hou)(hou)性熱(re)軋(ya)鋼(gang)材”、1971年(nian)(昭(zhao)和46年(nian))高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)焊(han)(han)接用(yong)鋼(gang)作(zuo)(zuo)為(wei)JIS G3125“高(gao)(gao)耐(nai)候(hou)(hou)性軋(ya)制(zhi)鋼(gang)材”實現了JIS標準化。將高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)和低磷(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)種區(qu)別之后,把高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)分為(wei)熱(re)軋(ya)鋼(gang)材和冷軋(ya)鋼(gang)材,把焊(han)(han)接結構(gou)鋼(gang)定(ding)為(wei)402、490、569MPa級(41、50、58公斤)的(de)3個抗(kang)拉強度等級,使產品的(de)體(ti)系(xi)更加醒目(mu)。如(ru)前所(suo)述,在(zai)(zai)ASTM標準中(zhong)中(zhong)作(zuo)(zuo)為(wei)低合(he)金高(gao)(gao)強度結構(gou)鋼(gang)進行規定(ding),而(er)在(zai)(zai)JIS中(zhong)把“耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)”作(zuo)(zuo)為(wei)名稱提出來。并且,在(zai)(zai)ASTM標準中(zhong)不(bu)管高(gao)(gao)磷(lin)(lin)、低磷(lin)(lin),規定(ding)耐(nai)候(hou)(hou)性相同(約(yue)為(wei)碳素鋼(gang)的(de)4倍(bei)(bei)、含銅鋼(gang)的(de)2倍(bei)(bei)),然而(er)在(zai)(zai)JIS中(zhong)把高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)種命名為(wei)“高(gao)(gao)耐(nai)候(hou)(hou)性軋(ya)制(zhi)鋼(gang)材”,正(zheng)如(ru)在(zai)(zai)解釋中(zhong)“在(zai)(zai)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)中(zhong)是(shi)(shi)耐(nai)候(hou)(hou)性最優(you)秀的(de)鋼(gang)材”所(suo)記述的(de)那(nei)樣,耐(nai)候(hou)(hou)性高(gao)(gao)于(yu)低磷(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)種。實際上(shang)是(shi)(shi)根據大氣暴(bao)曬(shai)試驗的(de)結果。


(JIS G3114在1968年(nian)(nian)制定之后(hou)(hou),分別于1971年(nian)(nian)、1973年(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)、1983年(nian)(nian)、1988年(nian)(nian)進行(xing)過修訂。如后(hou)(hou)所述(2.2.3節)1983年(nian)(nian)又把各個(ge)鋼種細分為無涂漆(qi)用(yong)和涂漆(qi)用(yong),這是最大的修訂。JIS G3125在1971年(nian)(nian)制定后(hou)(hou),分別于1973年(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)、1987年(nian)(nian)進行(xing)過修訂。另外,從(cong)1991年(nian)(nian)開始強度用(yong)SI單位表示(shi)。)


  在此以(yi)后各公(gong)司的(de)(de)系列產(chan)品雖然(ran)都按照(zhao)這(zhe)些(xie)JIS進行(xing)了區分(fen)(fen)(fen),可是(shi)在JIS G3114中化學成分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)范圍(wei)相當寬。1983年(昭和(he)58年)JIS被修(xiu)訂(ding),直到劃(hua)分(fen)(fen)(fen)出(chu)用(yong)于(yu)無(wu)涂(tu)漆(qi)的(de)(de)高成分(fen)(fen)(fen)系鋼(gang)(gang)種和(he)用(yong)于(yu)涂(tu)漆(qi)的(de)(de)低(di)成分(fen)(fen)(fen)系鋼(gang)(gang)種之前,各公(gong)司生產(chan)的(de)(de)用(yong)于(yu)裸露使用(yong)的(de)(de)鋼(gang)(gang)種,均(jun)屬于(yu)高成分(fen)(fen)(fen)系。


  各廠家對各自(zi)的(de)(de)(de)產品進(jin)行(xing)過長期間的(de)(de)(de)大氣暴曬(shai)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)。如在資料(liao)1中堀川(chuan)(chuan)所(suo)(suo)談到的(de)(de)(de)各種成分(fen)系117個鋼種的(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan),從1957年(昭和(he)32年)開始在川(chuan)(chuan)崎(qi)(qi)郊(jiao)外(wai)進(jin)行(xing)了長達12年的(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan),而在川(chuan)(chuan)崎(qi)(qi)市工業地區進(jin)行(xing)了8年的(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)。作為大氣暴曬(shai)試(shi)(shi)(shi)驗(yan),著名的(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)是從1960~1961年(昭和(he)35~36年)開始的(de)(de)(de),為期5年,在陸(lu)上鐵骨構造物防蝕研(yan)(yan)究會(簡(jian)稱:陸(lu)防研(yan)(yan))所(suo)(suo)進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)。試(shi)(shi)(shi)驗(yan)材(cai)料(liao)包括含銅鋼、耐候(hou)高強度鋼的(de)(de)(de)多數金(jin)屬材(cai)料(liao),并在帶廣、高山、輪島、枕(zhen)崎(qi)(qi)、御前崎(qi)(qi)、東京、川(chuan)(chuan)崎(qi)(qi)進(jin)行(xing)了試(shi)(shi)(shi)驗(yan)。


 鋼(gang)(gang)材俱樂部土木專(zhuan)門委(wei)(wei)員會(hui)鋼(gang)(gang)材防蝕(shi)(shi)調查委(wei)(wei)員會(hui)于1973年(昭和48年)在總結“關(guan)于鋼(gang)(gang)材腐(fu)蝕(shi)(shi)防蝕(shi)(shi)資料”時(shi),綜合(he)地歸納了各鋼(gang)(gang)鐵公司在各自的(de)(de)(de)(de)大(da)氣暴(bao)曬(shai)試(shi)驗(yan)場上所進(jin)行的(de)(de)(de)(de)高耐候鋼(gang)(gang)、490MPa級焊(han)接結構用耐候鋼(gang)(gang)以(yi)及比較材(SM490、SS400)的(de)(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)數據(ju),按照大(da)氣腐(fu)蝕(shi)(shi)性的(de)(de)(de)(de)強度分5個地區,圖(tu)示出腐(fu)蝕(shi)(shi)減量(liang)隨時(shi)間(最長8~12年)變化(圖(tu)2-2).與當時(shi)相(xiang)比,現(xian)在工業地區的(de)(de)(de)(de)SOx的(de)(de)(de)(de)濃度遠遠降低,腐(fu)蝕(shi)(shi)減量(liang)也已經(jing)降低,然而(er)這個圖(tu)現(xian)在仍作(zuo)為日本鋼(gang)(gang)材的(de)(de)(de)(de)大(da)氣腐(fu)蝕(shi)(shi)數據(ju)的(de)(de)(de)(de)基礎(chu),常(chang)常(chang)被便覽或其他(ta)文獻轉載。


圖 2.jpg


 耐候(hou)鋼正式地提供實(shi)用(yong)是從(cong)1963年(昭(zhao)和(he)38年)開始(shi),在當(dang)時的(de)(de)國鐵車輛及(ji)橋梁(liang)上全(quan)都(dou)是涂漆(qi)使用(yong)。在建筑物上從(cong)1965年(昭(zhao)和(he)40年)開始(shi),屋頂(ding)、鋼骨、百葉(xie)窗、外裝面板等暴露在外部,用(yong)裸鋼或(huo)者相當(dang)于裸鋼的(de)(de)表面處(chu)理狀(zhuang)態,每(mei)年在幾個(ge)建筑物上使用(yong)。從(cong)同一(yi)時期起,建成(cheng)了幾座裸露使用(yong)耐候(hou)鋼的(de)(de)試驗鐵塔。


 以(yi)后(hou)(hou)鐵道車輛也經過涂漆正常使用。進入20世紀(ji)70~80年(nian)代(dai)(dai)(昭和50年(nian)代(dai)(dai))后(hou)(hou),建筑物上(shang)(shang)的(de)無涂漆使用在(zai)大廈外面等(deng)的(de)有圖樣(yang)的(de)重要部分(fen)已(yi)經幾乎不被采用。鋼材的(de)使用量每年(nian)1萬t以(yi)下,在(zai)欄桿、柱等(deng)上(shang)(shang)繼(ji)續使用。在(zai)輸(shu)電鐵塔(ta)上(shang)(shang)幾乎不再使用。


 每(mei)座橋梁的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)鋼材(cai)量比較大,經(jing)常保持在(zai)按用(yong)(yong)途使(shi)(shi)用(yong)(yong)量的(de)首(shou)位。20世紀70~80年代(dai)(昭和50年代(dai))后(hou)期幾乎(hu)都(dou)是(shi)涂(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)。然(ran)而(er)以(yi)后(hou)由于補修涂(tu)(tu)漆(qi)、再(zai)涂(tu)(tu)漆(qi)在(zai)橋梁整體上出現了費用(yong)(yong)問題,并且(qie)隨著技(ji)術(shu)的(de)進步(bu)、腐蝕環境的(de)改(gai)善等,逐漸地(di)使(shi)(shi)無涂(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)成(cheng)為了中心。



下一節以(yi)后將按(an)用途(tu)使用的(de)動向敘述。在表2-3中,以年(nian)表示出了(le)耐(nai)候鋼40年(nian)間(jian)的動(dong)向。并且在圖(tu)2-3及圖(tu)2-4上(shang)示出了(le)日本鋼材(cai)使(shi)用量的變(bian)化。圖(tu)2-5~圖(tu)2-7是以圓形(xing)圖(tu)表示的1974~1978年(nian)(昭和49~昭和53年(nian))、1985年(nian)(昭和60年(nian))以及1989~1992年(nian)(平成元年(nian)~平成4年(nian))的用途比率(lv)。


圖 3.jpg圖 5.jpg



另外(wai),關于20世紀60年(nian)代(昭(zhao)和(he)30年(nian)代后(hou)期到40年(nian)代前(qian)期)的(de)(de)耐候鋼(gang)的(de)(de)狀況,請參照曾(ceng)經對FUJI COR-TEN鋼(gang)的(de)(de)生產盡過力的(de)(de)原富士(shi)制(zhi)鐵、鵜(ti)野達(da)二和(he)門智(zhi)的(de)(de)技術資料(liao)(卷末的(de)(de)資料(liao)2)。