耐候鋼，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，具有優(yōu)質(zhì)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(shí)，它具有耐銹，使構件抗腐蝕延壽、減薄降耗，省工節能等特點(diǎn)。耐候鋼主要用于鐵道、車(chē)輛、橋梁、塔架等長(cháng)期暴露在大氣中使用的鋼結構。用于制造集裝箱、鐵道車(chē)輛、石油井架、海港建筑、采油平臺及化工石油設備中含硫化氫腐蝕介質(zhì)的容器等結構件。
中文名耐候鋼外文名weatheringsteel耐候鋼標準GB/T4171-2008
牌號：Q235NHB、Q235NHC、Q235NHD、Q355NHB、Q355NHC、Q355NHD、Q460NHB、Q460NHC、Q460NHD。
全稱(chēng)耐大氣腐蝕鋼
特點(diǎn)塑延、成型、焊割、磨蝕
用處鐵道、車(chē)輛、橋梁、塔架
實(shí)用上海世博會(huì )盧森堡大公國國家館
案例大同美術(shù)館
目錄
1耐候鋼概述
?耐候鋼特點(diǎn)
?耐候鋼原理
?耐候鋼制造工藝
2耐候鋼運用
3耐候鋼新一代材料和“十二五”發(fā)展規劃
4世博會(huì )中的應用
耐候鋼概述編輯
其特征在于：耐候鋼的合金成分及重量百分比含量為：C：0.12～0.21、Si：0.2～2.0、Mn：0.7～2.0、S≤0.036、P≤0.034、Cu：0.10～0.40、Al<0.2，其余為Fe和微量雜質(zhì)。通過(guò)Cu、Mn、Si、Al等合金化，并簡(jiǎn)單調整普通低碳鋼(Q235鋼)的部分元素含量，在不需改變Q235鋼生產(chǎn)工藝條件下，就能生產(chǎn)出具有良好的耐大氣腐蝕性能、綜合機械性能的經(jīng)濟耐候鋼。
耐候鋼（即耐大氣腐蝕鋼）在融入現代冶金新機制、新技術(shù)和新工藝后得以可持續發(fā)展和創(chuàng )新，屬世界超級鋼技術(shù)前沿水平的系列鋼種之一。耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成，具有優(yōu)質(zhì)鋼的強韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、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，能減薄使用、裸露使用或簡(jiǎn)化涂裝使用。該鋼種具有耐銹，使構件抗腐蝕延壽、減薄降耗，省工節能的特性，使構件制造者、使用者受益。耐候鋼產(chǎn)品供制造集裝箱、鐵道車(chē)輛、石油井架、海港建筑、采油平臺及化工石油設備中含硫化氫腐蝕介質(zhì)的容器等結構件。
耐候鋼特點(diǎn)
指具有保護銹層耐大氣腐蝕，可用于制造車(chē)輛、橋梁、塔架、集裝箱等鋼結構的低合金結構鋼。與普碳鋼相比，耐候鋼在大氣中具有更優(yōu)良的抗蝕性能。與不銹鋼相比，耐候鋼只有微量的合金元素，諸如磷、銅、鉻、鎳、鉬、鈮、釩、鈦等，合金元素總量?jì)H占百分之幾，而不像不銹鋼那樣，達到百分之十幾，因此價(jià)格較為低廉。
耐候鋼原理
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(zhù)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，減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發(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、裸露使用或簡(jiǎn)化涂裝，而使制品抗蝕延壽、省工降耗、升級換代的鋼系，也是一個(gè)可融入現代冶金新機制、新技術(shù)、新工藝而使其持續發(fā)展和創(chuàng )新的鋼系。
耐候鋼制造工藝
耐候鋼一般采用精料入爐-冶煉(轉爐、電爐-微合金化處理-吹氬-LF精煉-低過(guò)熱度連鑄(喂入稀土絲)-控軋控冷等工藝路線(xiàn)。在冶煉時(shí)，廢鋼隨爐料一起加入爐內，按常規工藝冶煉，出鋼后加入脫氧劑及合金，鋼水經(jīng)吹氬處理后，隨即進(jìn)行澆鑄，吹氬調溫后的鋼水經(jīng)連鑄機鑄成板坯。由于鋼中加入稀土元素，耐候鋼得到凈化，夾雜物含量大為減少。
耐候鋼運用
工程實(shí)例
一、高性能耐候鋼和耐火鋼可減小鋼結構的維護費用，為解決外露無(wú)防護鋼結構的防火防腐問(wèn)題提供了新的解決方案，如高壓電塔
二、耐火耐候鋼的制作安裝工藝與常規鋼材基本相同，設計方法亦與普通鋼結構相同，但需要更多試驗驗證
三、高強度耐候鋼已在橋梁工程中推廣應用，需要研究設計理論和方法
四、耐火耐候鋼也可運用于樓承板
耐候鋼新一代材料和“十二五”發(fā)展規劃編輯
耐候鋼，作為新一代先進(jìn)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(shí)間愈長(cháng)，耐蝕作用愈突出。由于具有耐銹、免涂裝、減薄降耗，省工節能等特點(diǎn)，可以應用到建筑、車(chē)輛、橋梁、塔架等長(cháng)期暴露在大氣中使用的鋼結構，也可以用于制造集裝箱、鐵道車(chē)輛、石油井架、海港建筑、采油平臺等結構件。
鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規劃，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)得到了廣泛應用。我國耐候鋼起步較晚，但隨著(zhù)國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，耐候鋼的應用已引起國內有關(guān)部門(mén)的高度重視，所以耐候鋼及其防腐蝕的研發(fā)和升級，具有重要現實(shí)意義，同時(shí)也有利于促進(jìn)鋼鐵行業(yè)產(chǎn)品結構的升級。
耐候鋼具有良好的耐大氣腐蝕性能，雖然應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，屬于節能減排推廣技術(shù)。國內耐候鋼大都涂裝使用，其免涂裝和“以銹防銹”的設計初衷并沒(méi)有得到大程度的發(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，鋼結構的外觀(guān)銹蝕呈現不均勻等相關(guān)問(wèn)題，因此耐候鋼的應用環(huán)境和表面處理技術(shù)一直困擾耐候鋼的應用。
世博會(huì )中的應用
上海2010年世博會(huì )中的盧森堡大公國國家館，該館主體建筑外觀(guān)整體呈銹色，因為建筑用料是一種名叫耐候鋼的特殊鋼材。耐候鋼又叫考頓鋼，它的特別之處在于，暴露在自然環(huán)境中，經(jīng)與空氣、雨水等作用，鋼材表面會(huì )自動(dòng)形成抗腐蝕的保護層，無(wú)需涂漆保護，材料的壽命在80年以上。繼2004年同濟大學(xué)中法中心使用耐候鋼作為建筑外觀(guān)之后，盧森堡館再次使用。完工后的盧森堡館整體將呈現耐候鋼的天然原色，展館的內墻則由冷杉木組成。新型的耐候鋼與自然的冷杉木，營(yíng)造出雕塑式的古堡，不僅藝術(shù)感十足，也諳和了環(huán)保和可持續的當代理念。同時(shí)，這也刻畫(huà)出與鋼鐵密切相關(guān)的盧森堡形象———100多年來(lái)，盧森堡一直以精湛的煉鋼技術(shù)聞名于世，當年巴黎建造埃菲爾鐵塔所用的鋼材，就來(lái)自于盧森堡。這次盧森堡館所用的耐候鋼，也將全部從盧森堡進(jìn)口。此外，建造整個(gè)盧森堡館的耐候鋼在展館拆除后可100%回收利用。
耐候鋼演變過(guò)程
上海2010年世博會(huì )中的澳大利亞館，就是用紅赭石色的耐候鋼材料制成。耐候鋼鋼板組成連綿不絕的波浪外墻，它代表了澳大利亞的海岸線(xiàn)，也體現了他們在鐵礦石方面的資源優(yōu)勢。耐候鋼的原料采自澳大利亞西部的礦山，由當地的工廠(chǎng)生產(chǎn)。館方特意將天然的礦石繞著(zhù)展館擺放了一圈。澳大利亞館周?chē)牡卮u，都是紅色的，這些地磚原料也產(chǎn)自紅土地帶，由十多個(gè)集裝箱漂洋過(guò)海運來(lái)上海。里里外外，紅色不僅代表了自然，還將“工業(yè)”和“城市”的概念體現出來(lái)了。
