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主要原理/耐候钢板

钢中加入磷、铜、铬、镍等微量元素后,使钢材表面形成致密和附着性很强的保护膜,阻碍锈蚀往里扩散和发展,保护锈层下面的基体,以减缓其腐蚀速度。在锈层和基体之间形成的约50μm~100μm厚的非晶态尖晶石型氧化物层致密且与基体金属黏附性好,由于这层致密氧化物膜的存在,阻止了大气中氧和水向钢铁基体渗入,减缓了锈蚀钢铁材料纵深发展,大大提高了钢铁材料的耐大气腐蚀能力。耐候钢是可减薄使用、使用或简化涂装,而使制抗腐蚀延寿、省工降耗、升级换代的钢系,也是一个可融入现代冶金新机制、新技术、新工艺而使其持续发展和创新的钢系。

我们偶尔会看到一些温暖的铁锈红色表皮的建筑,它的色彩、质感与我们平时见到的建筑完全不一样,这就是我们所要讲述的一种材料——耐候钢板(人们也常称它为Corten钢板、耐腐蚀钢板、锈钢板等)。实际上,将钢板用于建筑的外表面已有较长的历史了,为提高钢板的耐腐蚀性能,一般其外表面作各种涂装处理如涂漆、搪瓷、镀锌等。从20世纪90年始,许多热衷于追求钢板的自然锈蚀变化效果将未处理耐候钢板直接运用于外墙、顶棚、甚至屋面,钢板在大气环境中,表层逐渐氧化变色,雨水的流淌在钢板表面甚至在与钢板相接的墙体上留下了锈蚀的印迹,形成了一种的效果。自然气候引起的钢板表面的变化体现了时间的印记,建筑如同生命体随着时间而生长变化。这种材料在建筑外表皮的运用可能和西方“工厂废墟艺术”、“垃圾艺术”的出现也有一定关系,它对于传统的设计思想可能是颠覆性的,就如同我国20世纪80年始引进的故意磨白、做旧、甚至磨损的牛仔裤对于人们的思想冲击一样。

考虑到室外用板材的耐久年限,这种钢板一般选择高强度耐候钢,它是针对钢铁在大气中的腐蚀而推出的。与传统钢材的化学成分相比,这种耐候钢是低合金钢,含有合金总量低于3%的不同比例的铌、钼、磷、钛、铜等元素。在所有的耐候钢中为所熟知的的是号称Cor-Ten®(英文全称为:Corrosin Resistence-Tensile Strengh,意为耐腐蚀、高强度,翻译为中文常为“考顿”钢)系列的钢材,它是美国钢铁业联合会(USSC)耐候钢材的注册商标。其实早在20世纪30年代,美国就开展了低合金耐候钢的研究,并于1933年取得了Cor-Ten耐腐钢的专利权,普遍应用的Cor-Ten钢分为以高磷铜加铬、镍为主的Cor-Ten A系列和以铬锰合金化为主的Cor-Ten B系列。60年代耐候钢不经涂漆防腐而直接用于桥梁和建筑的技术,在欧洲和日本都得到了广泛的应用。我国从60年代起也已经开始大量研制耐候钢,宝钢、鞍钢、武钢也有一系列耐候钢产品

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