一、耐候鋼發展歷程簡介
耐候鋼的發展歷史可以追溯到20世紀初,它的誕生與鋼鐵工業的需求和科技進步密不可分。以下是耐候鋼發展的幾個關鍵階段:
1. 早期探索(1900s-1930s)
背景:鋼鐵在戶外暴露時容易生銹腐蝕,縮短使用壽命,增加維護成本。
突破:科學家發現,在鋼中加入少量銅(Cu)能顯著提高其耐大氣腐蝕性能。1910年代,美國鋼鐵公司(U.S. Steel)首次研發出含銅的“Corten鋼”原型(雖未正式命名)。
2. 正式誕生(1930s-1960s)
Corten鋼的推廣 - 1933年,美國鋼鐵公司正式注冊“Corten”商標(意為“Corrosion Resistance”+“Tensile Strength”),其典型成分為:
Corten A:高磷(P)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鎳(Ni)等合金元素。
Corten B:降低磷含量,提高沖擊韌性,適用于焊接結構。
應用場景:早期主要用于鐵路車廂、橋梁等戶外結構,因無需涂裝即可形成致密銹層(保護膜),大幅降低維護成本。
3. 技術改進(1970s-1990s)
環保需求推動 -傳統防腐涂層(如油漆)易脫落污染環境,耐候鋼因其“自愈性”銹層(抑制進一步腐蝕)成為綠色建材首選。
國際標準制定 - 各國開始制定耐候鋼標準,如:
美國ASTM A242/A588(Corten鋼標準)。
日本JIS G3125(SPA-H等牌號)。
歐洲EN 10025-5(S355J2W等)。
4. 現代應用與創新(2000s至今)
建筑與藝術領域 - 耐候鋼因獨特的銹紅色外觀(“工業風”美學)被廣泛應用于建筑外墻、雕塑(如上海世博會澳大利亞館、北京“鳥巢”部分結構)。
高性能化 - 新型耐候鋼通過添加鈮(Nb)、鈦(Ti)等微合金元素,進一步提升耐腐蝕性和焊接性能。
挑戰 - 在海洋性氣候或高氯離子環境中,耐候鋼仍需配合防護措施(如涂層或陰極保護)。
二、寶鋼“丹霞鋼®”
(來源:國資小新;注:®為注冊商標)
一個反常識的知識點:鋼“生銹”,反而是好事?
廣袤沙漠,
一望無垠。
一排排整齊閃光的光伏板
正努力吸收陽光發電。
但它們看似“可靠”,
其實有
“站不住腳”的風險
……
眾所周知,
沙漠、戈壁、荒原地區
陽光足、土地廣,
是建設大型光伏電站的
理想之地。
但這些地區
自然環境惡劣,
堪稱“鋼鐵殺手”:
狂風卷著沙石(風蝕)、
土壤含鹽堿、
晝夜溫差極大
……
這對光伏板的鋼鐵支架
很不“友好”——
普通的光伏板鍍鋅鋼支架
在沙漠風沙鹽堿的腐蝕下
壽命會縮短30%以上。
這同時也意味著更換頻次更多,
維護成本更高,
工作人員們在惡劣環境中維護作業
也是苦不堪言。
風沙鹽堿是支架的“天敵”,普通鋼材、一般耐候鋼都容易生銹損壞而發生倒伏
面對惡劣環境和自然規律,
沙漠中的鋼材似乎都難逃
生銹、變成“脆皮”鋼的命運。
但是!
一種顛覆認知的“特制鋼材”
正悄然改變游戲規則——
打不過,就加入!
這種鋼材不懼生銹,
反而主動“生銹”自救!
為了解決光伏板支架
在沙漠中容易銹蝕、不耐用的難題,
中國寶武寶鋼股份研發出
“丹霞鋼®”(寶鋼熱軋超級耐候鋼),
以“銹”止銹
讓鋼材在沙漠里“躺贏”。
丹霞鋼®可以實現以“銹”止銹
主動生銹,
需要“銹”得恰到好處。
丹霞鋼®的銹層
是技術人員通過在鋼中析出
少量特殊耐腐蝕合金元素,
并使用配套的軋制冷卻工藝后,
在自然環境的水分和空氣影響下
快速形成的。
這是一種
致密、穩定的銹層,
也叫“保護性銹層”,
可以直接阻礙腐蝕介質
向基體滲透。
當然,
人們早就開始了
對耐候鋼的探索嘗試,
但相比于普通的耐候鋼,
丹霞鋼®是升級版,
銹層更致密,
強度也更高。
丹霞鋼®(圖3)的“保護性銹層”是其耐腐蝕的核心秘密
丹霞鋼®使用初期,
隨著銹層逐漸形成,
其表面顏色會隨時間發生變化。
鋼材的初始顏色為灰色,
在空氣中水分或雨水的作用下,
表面會發生局部銹蝕,
變成棕黃色,
呈不均勻分布。
漸漸的,
銹蝕面積將逐漸擴大,
并且趨于均勻,
顏色也從棕黃色向棕紅色轉變,
穩定后會形成類似丹霞地貌的獨特色澤。
丹霞鋼®,
也因此得名。
丹霞鋼®銹層形成過程
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