主要原理/耐候鋼板

鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后，使鋼材表面形成致密和附著性很強的保護膜，阻礙銹蝕往里擴散和發(fā)展，保護銹層下面的基體，以減緩其腐蝕速度。在銹層和基體之間形成的約50μm～100μm厚的非晶態(tài)尖晶石型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好，由于這層致密氧化物膜的存在，阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入，減緩了銹蝕鋼鐵材料縱深發(fā)展，大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。耐候鋼是可減薄使用、使用或簡化涂裝，而使制抗腐蝕延壽、省工降耗、升級換代的鋼系，也是一個可融入現(xiàn)代冶金新機制、新技術(shù)、新工藝而使其持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新的鋼系。

耐候鋼板，即耐大氣腐蝕鋼，是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼系列，耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成，具有鋼的強韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性；耐候性為普碳鋼的2~8倍，涂裝性為普碳鋼的1.5~10倍。同時，它具有耐銹，使構(gòu)件抗腐蝕延壽、減薄降耗，省工節(jié)能等特點。耐候鋼表面是一層銹紅色物質(zhì)，摸上去十分粗糙，質(zhì)感十分。由于耐候鋼表面可形成的這一致密氧化層具有穩(wěn)定、均勻的自然銹紅色，這使它成為一種有吸引力的建筑外墻材料。2010年世博會的澳大利亞館也大量采用了耐候鋼這一外墻材料，營造紅土之州的氛圍。同時耐候鋼板與防腐木和石材的結(jié)合，在粗糙與細膩，冷與暖，軟與硬的對比結(jié)合中，凝聚成了豐富的設(shè)計語境。在20世紀初，國外一些前衛(wèi)的藝術(shù)家將鋼材用于雕塑創(chuàng)作。由于鋼鐵銹蝕是材料自身的一種自然狀態(tài)，十分符合藝術(shù)表達的真實性原則，久而久之，鋼材成為現(xiàn)代景觀造型藝術(shù)設(shè)計的材料之一。普通的鋼鐵生銹之后，會逐漸腐蝕老化直至破損，而耐候鋼的出現(xiàn)使得設(shè)計師有機會在造型藝術(shù)創(chuàng)作中充分利用鋼鐵的銹蝕形態(tài)進行表達。曾對這一材料在風(fēng)景園林設(shè)計實踐中的應(yīng)用做過不少研究的清華大學(xué)建筑學(xué)院景觀學(xué)系博士崔慶偉說，在現(xiàn)代風(fēng)景園林設(shè)計中，材料的選擇受到諸如項目屬性、場地條件、設(shè)計師偏好、造價用量等多種條件的影響。而從材料本體出發(fā)，每種材料語言都有其特的表達方式與精神內(nèi)涵。銹蝕鋼鐵在不同類型的設(shè)計語境中常被冠以工業(yè)時代的代名詞、時間概念的視覺表達以及科技與文化創(chuàng)意的標簽等設(shè)計語匯，而被大量應(yīng)用。

耐候鋼，作為新一代鋼鐵材料，耐大氣腐蝕性能為普通碳素鋼的2～5倍,并且使用時間愈長,耐蝕作用愈。由于具有耐銹、免涂裝、減薄降耗，省工節(jié)能等特點，可以應(yīng)用到建筑、車輛、橋梁、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結(jié)構(gòu)，也可以用于制造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、海港建筑、采油平臺等結(jié)構(gòu)件。
鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，顯示我國耐候鋼需求用量逐漸增多，在鐵路、公路、電力塔架建設(shè)等方面凸顯。在美國、日本等發(fā)達國家，耐候鋼已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。我國耐候鋼起步較晚，但隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,耐候鋼的應(yīng)用已引起國內(nèi)有關(guān)部門的高度重視，所以耐候鋼及其防腐蝕的研發(fā)和升級，具有重要現(xiàn)實意義，同時也有利于促進鋼鐵行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的升級。
耐候鋼具有良好的耐大氣腐蝕性能，雖然應(yīng)用耐候鋼前期的投資成本較普碳鋼略高，但是與普碳鋼表面噴涂防腐涂層等方法比較，普碳鋼的后期維護費用是耐候鋼的1.5-2倍。因此耐候鋼可減少環(huán)境污染，屬于節(jié)能減排推廣技術(shù)。國內(nèi)耐候鋼大都涂裝使用，其免涂裝和“以銹防銹”的設(shè)計初衷并沒有得到程度的發(fā)揮。在苛刻的服役環(huán)境下，耐候鋼存在銹層難以致密化，另外在服役初期，鋼結(jié)構(gòu)的外觀銹蝕呈現(xiàn)不均勻等相關(guān)問題，因此耐候鋼的應(yīng)用環(huán)境和表面處理技術(shù)一直困擾耐候鋼的應(yīng)用。