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随着建筑业的发展,H型钢结构建筑在迅速增加。H型钢的高温强度和耐大气腐蚀性能要求正在受到人们的广泛重视,已成为保证建筑安全、耐用的必要措施之一。H型钢结构建筑虽然具有重量轻、施工快、可利用空间大以及舒适美观等优点,但高温强度低、耐蚀性能差。新型建筑用钢要求提高钢的高温强度和耐大气腐蚀性能,同时保证钢具有良好抗震性,且其它性能与普通建筑用钢相当或更好。
本文针对莱芜钢铁集团公司(以下简称为莱钢)研制开发耐候H型钢的需求,根据耐候、可焊的性能要求设计钢的成分,加入Cu、Cr提高耐候性,降底C、P改善钢的焊接性能。
选取为莱钢开发的耐候钢Lail2和另一种其它用途耐候钢A9,参比钢采用本溪钢铁公司生产的Q235普碳钢。为了模拟工业性大气腐蚀条件,选用浸渍干湿循环加速腐蚀试验。采用失重法测量年蚀率,SEM观察腐蚀产物的表面形貌和断面形貌,XRD测定腐蚀产物的物相组成,电化学测试系统测定干湿循环加速腐蚀后的锈层的阳极极化曲线和交流阻抗谱,研究了三种钢的腐蚀层形成过程,探讨了耐候钢的耐候机理。
实验结果表明:
1.浸渍干湿循环加速腐蚀试验及电化学性能测定表明:腐蚀初期无论是耐候钢还是普碳钢,腐蚀都很快;但是到了腐蚀后期,耐候钢的年蚀率比碳钢低。Lail2耐候钢比A9耐候钢的耐候性稍好,两种耐候钢的耐大气腐蚀性能都优于碳钢Q235。
2.随腐蚀过程的进行,Q235钢的锈层相结构变化为:Fe<,3>O<,4>→Fe<,3>O<,4>+Fe<,2>O<,3>→Fe<,2>O<,3>,而耐候钢的锈层相结构变化为: Fe<,3>O<,4>→Fe<,3>O<,4>+Fe<,2>O<,3>+γ-FeOOH+x-FeOOH→Fe<,3>O<,4>+Fe<,2>O<,3>+α-FeOOH。羟基铁的形成是耐候钢具有良好耐蚀性的基础。
3.Q235钢的锈层为单一锈层,均匀、疏松,而耐候钢的锈层分为内外两层,内锈层致密,外锈层疏松、多孔。对钢基体起到保护性作用的是内锈层。