spa-h耐候钢,抗拉强度

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。

耐候钢板，即耐大气腐蚀钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成，具有钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性；耐候性为普碳钢的2~8倍，涂装性为普碳钢的1.5~10倍。同时，它具有耐锈，使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗，省工节能等特点。耐候钢表面是一层锈红色物质，摸上去十分粗糙，质感十分。由于耐候钢表面可形成的这一致密氧化层具有稳定、均匀的自然锈红色，这使它成为一种有吸引力的建筑外墙材料。2010年世博会的澳大利亚馆也大量采用了耐候钢这一外墙材料，营造红土之州的氛围。同时耐候钢板与防腐木和石材的结合，在粗糙与细腻，冷与暖，软与硬的对比结合中，凝聚成了丰富的设计语境。在20世纪初，国外一些前卫的艺术家将钢材用于雕塑创作。由于钢铁锈蚀是材料自身的一种自然状态，十分符合艺术表达的真实性原则，久而久之，钢材成为现代景观造型艺术设计的材料之一。普通的钢铁生锈之后，会逐渐腐蚀老化直至破损，而耐候钢的出现使得设计师有机会在造型艺术创作中充分利用钢铁的锈蚀形态进行表达。曾对这一材料在风景园林设计实践中的应用做过不少研究的清华大学建筑学院景观学系博士崔庆伟说，在现代风景园林设计中，材料的选择受到诸如项目属性、场地条件、设计师偏好、造价用量等多种条件的影响。而从材料本体出发，每种材料语言都有其特的表达方式与精神内涵。锈蚀钢铁在不同类型的设计语境中常被冠以工业时代的代名词、时间概念的视觉表达以及科技与文化创意的标签等设计语汇，而被大量应用。

耐候钢使用简单方便，可涂装，也可不加保护层使用，这简化了生产工序。由于免除了现有酸洗、热浸镀锌等工序，降低了生产制作成本，同时不使用涂料可以杜绝VOC（有机挥发物）的挥发，更加有利于回收利用，对于环境保护大有裨益。耐腐钢表面涂覆保护漆时，漆面的寿命可达到普通碳钢的两倍，由于耐候钢耐腐依靠材料的整体结构，因此不似经表面处理的普通钢对于表面保护层的依赖而对外界的磕碰、撞击那么敏感，即使局部的漆面受损时，耐候钢不会如普通碳钢生锈而使保护漆失效。

即便如此，由于腐蚀的发生不一定是平均性的，对于使用的耐候钢来说，雪、雨、沙尘、冰雹会对钢板表面形成的保护膜形成破坏，长久也会造成钢板表面色差、甚至局部穿孔腐蚀，因此在海滨盐雾城市、工业化污染较高的城市、雨水较多的城市、高湿度及常雾区域以及埋地时应评估板材的厚度和维护更新周期。

在国内，由于空气、雨水清洁度的问题，当雨水在墙面的流淌不均匀时，未经处理的耐候钢板一段时间后易形成脏斑，影响观感。故一些厂家研发出耐候钢的化学药剂，直接将耐候钢板处理成一定的色彩、质感并进行封固处理，避免了脏斑的出现、锈水对其它地方的污染。当然，这种做法的弊端是时间痕迹消失了，这可能不是某些的初衷。

耐候钢，作为新一代钢铁材料，耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的2～5倍,并且使用时间愈长,耐蚀作用愈。由于具有耐锈、免涂装、减薄降耗，省工节能等特点，可以应用到建筑、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构，也可以用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台等结构件。
钢铁工业“十二五”发展规划，显示我国耐候钢需求用量逐渐增多，在铁路、公路、电力塔架建设等方面凸显。在美国、日本等发达国家，耐候钢已经得到了广泛应用。我国耐候钢起步较晚，但随着国民经济的迅速发展,耐候钢的应用已引起国内有关部门的高度重视，所以耐候钢及其防腐蚀的研发和升级，具有重要现实意义，同时也有利于促进钢铁行业产品结构的升级。
耐候钢具有良好的耐大气腐蚀性能，虽然应用耐候钢前期的投资成本较普碳钢略高，但是与普碳钢表面喷涂防腐涂层等方法比较，普碳钢的后期维护费用是耐候钢的1.5-2倍。因此耐候钢可减少环境污染，属于节能减排推广技术。国内耐候钢大都涂装使用，其免涂装和“以锈防锈”的设计初衷并没有得到程度的发挥。在苛刻的服役环境下，耐候钢存在锈层难以致密化，另外在服役初期，钢结构的外观锈蚀呈现不均匀等相关问题，因此耐候钢的应用环境和表面处理技术一直困扰耐候钢的应用。

耐候钢在与大气的接触使用过程中，金属基体表面形成致密的、粘附性好的非晶态氧化层保护膜，颜色由锈红逐渐变成暗青、终成为暗紫色，并从此不再锈蚀稳定下来，这层保护膜有效地阻挡了腐蚀的侵入，延长了构件的使用寿命。国外某立的科研机构将耐候钢与普通碳钢在不同环境中的耐腐蚀性能作了对比，数据显示的耐候钢在海边环境中16年后平均腐蚀深度约0.1~0.2mm，在工业区及乡村大约为0.02~0.04mm，这个结果结果显示出耐腐钢材的良好耐候性。我国武汉钢铁公司也对其生产的耐候钢进行了测试，结果表明即使在海边城市耐候钢的平均腐蚀深度约0.02mm/年。即使考虑到其他非正常因素，一般认为，耐候钢耐大气腐蚀性能是一般结构钢的3~4倍，即使在裸装使用条件下，其耐腐蚀性寿命也可达30年以上。

瑞士赫尔佐格和德梅隆的西班牙马德里CAXIA艺术中心作为一个重要历史地段建筑的更新表达出建筑新与旧的融合，在保留下来的老建筑外墙上部新的耐候钢板外墙成为建筑重要的特征。
未处理的耐候钢板显示出的色彩、质感、气氛与经过岁月洗礼的历史建筑有一种天然的融合性，匈牙利布达佩斯布达王宫新加的游览楼梯、电梯井虽然形式、色彩与古建筑反差较大，但在一起又是那么和谐。耐候钢板在建筑外饰面中常用的形式多为切边的平板，也有折弯成盒式块板的形式，当然耐候钢板也可以如同其它金属采用穿孔、数控雕刻处理，形成各种透空效果。耐候钢板的构造方法常与其他类型金属板幕墙（非薄板型）有所类似，通常有明露螺栓（铆钉）固定法、背焊肋板干挂法、盒式块板干挂法等。考虑到钢板的平整度及耐久性，设计中钢板的厚度好在3mm以上（盒式块板刚度好可以薄些，如1.5mm），在重要的高等级工程中应适当加大钢板厚度（如选用6~10~15mm厚的钢板）。钢板的构造主要应注意避免钢板长期处于水气环境中，防止雨水在钢板上的积聚，提供板后的通风间层以钢板快速干燥同时提高墙体的热工性能。