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耐候板制造工艺
耐候钢一般采用精料入炉-冶炼(转炉、电炉-微合金化处理-吹氩-LF精炼-低过热度连铸(喂入稀土丝)-控轧控冷等工艺路线。在冶炼时,废钢随炉料一起加入炉内,按常规工艺冶炼,出钢后加入脱氧剂及合金,钢水经吹氩处理后,随即进行浇铸,吹氩调温后的钢水经连铸机铸成板坯。由于钢中加入稀土元素,耐候钢得到净化,夹杂物含量大为减少。
耐候板, 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,具有优质钢的强韧、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。 耐候钢主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架、光伏、高速工程等长期暴露在大气中使用的钢结构。用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。
耐候板的化学成分中碳含量达4~5%,铬含量高达25~30%,其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上,宏观硬度为HRC56~62,碳化铬的硬度为HV1400~1800。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布,即使与同成分和硬度的铸造合金相比较,耐磨性能提高一倍以上。与几种典型的材料耐磨性对比如下:
(1)与低碳钢;20~25:1
(2)与铸态高铬铸铁;1.5~2.

目前我国的大型钢厂有生产能力(因合金成分与普通耐候钢差异甚大故需特殊定做)。红锈耐候钢板作为建筑立面材料使用在北美、西欧、澳洲及亚洲的日本、韩国都有一定历史。红锈耐候钢板可作为立面材料使用的主要技术支撑点是红锈耐候钢板与普通耐候钢材相比其耐腐蚀性。在自然气候下,红锈耐候钢板通过加入铬、铌、钼、镍、钛、稀土等耐候性合金元素,使钢铁材料在锈层和基体之间形成一层约50-100微米厚的致密且与基体金属粘附性好的氧化物层(即锈红色)。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,减缓了锈蚀向钢铁材料纵深发展,从而大大提高了红锈耐候钢板材料的耐大气腐蚀能力以及装饰性的效果。研究标明,以红锈耐候钢板成分不同,钢构件使用环境不同,红锈耐候钢板的抗大气腐蚀能力可比普通耐候钢提高5-8倍。
应该注意的是,在实际操作中,磨料中的钢砂与钢丸的理想比例很难达到,因为坚硬易碎的钢砂的破碎率高于钢丸。因此,混合磨料应在操作过程中连续取样和测试.根据粒度分布,除锈剂中应该加入新的磨料,在加入的新磨料中,钢砂的量应该是主要的一种。
生产中强调表面处理的重要性,严格控制除锈过程中的工艺参数.在实际施工中,红锈钢板防腐层的剥离强度值大大超过标准要求,保证了防腐层的质量.在相同设备的基础上,大大提高了工艺水平,降低了生产成本。
在喷涂(投掷)处理之前,通过清洁方法去除红锈钢板表面的油脂和污垢,并通过加热炉将管体预热至40-60℃,以保持红锈钢板表面处于干燥状态。在喷涂(投掷)处理过程中,由于表面不含油脂和其他污垢,除锈效果可以增强.干燥红锈钢板表面也有利于钢球、钢砂与铁锈和氧化皮的分离,从而使除锈红锈钢板表面更清洁。


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 ,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。
耐候板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,属于节能减排重点技术。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。
上海2010年世博会中的卢森堡大公国 馆,该馆主体建筑外观整体呈锈色,因为建筑用料是一种名叫耐候钢的特殊钢材。耐候钢又叫考顿钢,它的特别之处在于,暴露在自然环境中,经与空气、雨水等作用,钢材表面会自动形成抗腐蚀的保护层,无需涂漆保护,材料的寿命在80年以上。耐候钢的提供商为安赛乐米塔尔上海代表处,它是总部位于卢森堡的全球 钢铁企业———安赛乐米塔尔集团的在华总部。继2004年同济大学中法中心使用耐候钢作为建筑外观之后,卢森堡馆再次使用。完工后的卢森堡馆整体将呈现耐候钢的天然原色,展馆的内墙则由冷杉木组成。新型的耐候钢与自然的冷杉木,营造出雕塑式的古堡,不仅艺术感十足,也谙和了环保和可持续的当代理念。同时,这也刻画出与钢铁密切相关的卢森堡形象———100多年来,卢森堡一直以精湛的炼钢技术闻名于世,当年巴黎建造埃菲尔铁塔所用的钢材,就来自于卢森堡。这次卢森堡馆所用的耐候钢,也将全部从卢森堡进口。此外,建造整个卢森堡馆的耐候钢在展馆拆除后可回收利用。



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