耐候钢板在融入现代冶金新机制、新技术和新工艺后得以可持续发展和创新,属世界超级钢技术前沿水平的系列钢种之一。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、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,能减薄使用、使用或简化涂装使用。该钢种具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能的特性,使构件制造者、使用者受益。
耐候钢产品供制造集装箱、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腐蚀介质的容器等结构件。
裂纹是耐候板上常见的缺陷,产生开裂的原因很多,主要有4种:耐候板基体中存在大量非金属夹杂物,表面脱碳、带状组织及硫化物夹杂。
一是夹杂物。
耐候板表面开裂部位的夹杂以中间包耐火材料、硅铝酸盐和结晶器保护渣等复合夹杂为主。
方法:通过控制中间包钢水过热程度,优化吹氩工艺;采用保护浇注,防止二次氧化;采用炉外精炼技术;防止中间包水口堵塞,减少结晶器液位的剧烈波动;严格保证浇铸制度,尽量避免敞浇,确保浇铸过程温度和拉速稳定。
二是脱碳。
钢中脱碳产生的裂纹易发生在高碳和高锰钢中,热轧产生的脱碳带易导致后续工艺产生缺陷,奥氏体高碳高锰钢脱碳后,表面组织变得不均匀。
方法:降低耐候板的加热温度和高温停留时间;必要时在加热炉内加入保护气体,防止钢坯氧化;通过在炉体上添加木炭,可以降低炉内O2和H2O的含量,减少脱碳;在钢坯表面涂层防氧化材料,可以有效避免脱碳。
三、条带结构。
带形组织属于耐候板的内部缺陷,由于合金元素的偏析,常出现在沿轧制方向平行排列的热轧低碳钢的显组织中,带形组织是由铁素体和珠光体晶粒带相间分布而成。
对策:优化炼钢连铸工艺,避免铸坯内枝晶偏析。控制铸坯过热,适当降低浇注温度;采用电磁搅拌将枝晶打碎,增大等轴晶区;控制二冷水量,水量不易过大,减小柱状晶区宽度;优化拉坯速度等措施,避免产生带状组织。
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外某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,数据显示高品质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。
耐候板镂空雕刻的现实应用:
在建筑中的应用:利用耐候钢表面,锈红色物质,与石材等其它材料完美结合,在粗糙与细腻,冷与暖,软与硬的对比中,营造丰富的设计语境。
在景观墙的应用:锈迹是时间流逝的痕迹。随着时间而发生变化。在园林绿植背景下容易突显出来。
侧壁挡墙:利用塑造的钢板作为种植池的侧壁当班,选用极为简洁的几何造型,充满体积感和重量感,随着时光老化,在绿色背景的衬托下凸显出别样的艺术魅力。
在景观廊架中的应用:利用耐候钢的结构特性,能承担一定的荷载,降低人工成本。廊架与自然环境搭配十分和谐,成为一道靓丽的风景线。
在水景中的应用:铺装及台阶的应用
利用钢材本身的腐蚀性,在大气环境中行程一种特殊的色彩,这种独特的色彩和质感融于与其他石材,不同材质的完美结合,体现了较强的美学及工程应用价值。
雕塑:利用耐候钢的可塑性及自然腐蚀性,给人锈迹斑斑的感觉,使作品“锈”色可餐,艺术感十足。
耐候板比较容易塑造成丰富变化的形状,并能保持极好的整体性。利用很薄的钢板对空间进行清晰、准确的分割,使场地边的简洁而明快。随着时间变化,使得充满美感的耐候钢独特的色彩和质感可体现出别出心裁的艺术魅力,可以追溯场地的历史感、记录时间的瞬间感、延伸场地的生命力。
当然,在设计师的手中,它们可以有更多惊艳的方式出场。这个Edible Bounty示范花园是2014年6月为Sunset Celebration创建的。场地是25英尺x 25英尺的可食用景观,是为Sunset的“小空间,大梦想”挑战而开发的。设计师引入曲线,使花园变得松散。当人步入其中,你不知道花园的另一端是怎样的呈现,丰富了空间层次。