3、耐候鋼螺栓的技術點
緊固件用耐候鋼，鋼在大氣中的腐蝕是涉及多種發(fā)生在氣相、液相和固相界面的化學、電化學和物理過程，其腐蝕主要以電化學腐蝕為主。與不銹鋼不同，耐候鋼并不形成致密的極薄鈍化層，而是通過與周圍介質不斷的交互作用，經過一段時間在鋼表面形成穩(wěn)定化銹層，極大程度延緩鋼的進一步銹蝕。
在海洋大氣環(huán)境中，由于空氣中含有大量氯離子，并且會沉積下來，造成鋼材相對于普通田園大氣更不耐腐蝕。國內外眾多學者研究了 Ni、Cr 合金元素對鋼在氯離子環(huán)境下的耐腐蝕性影響后發(fā)現，Cr 對鋼短期耐腐蝕有益，但經過時間的延長，Cr 對鋼的耐腐蝕有逆轉現象。因此為了保證鋼能夠在海洋大氣環(huán)境中有較好的耐蝕性能；不添加Cr 而是添加一定量的 Ni 元素是可行的途徑。為了探究Ni元素添加量，在實驗室進行了不同Ni元素含量鋼的耐蝕性能規(guī)律研究。我國屬于典型的海洋大氣環(huán)境，針對其我國耐海洋大氣環(huán)境腐蝕鋼需求，開發(fā)出鎳系耐候鋼（高鎳≥3%Ni和低鎳≤0.5%Ni），且在鐵路橋梁上應用。從國外和日本的鋼鐵公司及一些研究機構在不同鹽分的地區(qū)進行了常年的暴露試驗，從最長11年以上試驗，可以看出高鎳鋼的腐蝕損耗量比低鎳耐候鋼低70%左右。
國內外眾多研究表明，夾雜物是低合金鋼內最主要的點蝕誘發(fā)源，包含硫化物的夾雜相對于其它夾雜對點蝕的誘發(fā)能力高，在點蝕過程中，夾雜物會優(yōu)先從基體上溶解脫落形成蝕坑，會對點蝕過程產生促進作用。由于P對材料有脆化效應，會在晶界處存在析出物，致使晶界弱化從而造成沖擊功下降。為此，耐候鋼 P和S含量相對國標要求更低，結合國內企業(yè)實際生產能力，對兩者控制相加應≤0.025%；P和S元素比 GB/T1231要求更嚴，含量更低。另外，耐候鋼由轉爐或電爐冶煉，并應進行爐外精煉，只有這樣才能保證鋼質的純凈度，提高鋼的耐蝕性。
針對耐候螺栓在不同環(huán)境的使用，推薦的表面處理方案，在氣候溫和干燥的地區(qū)可選用免表面處理的耐候螺栓；免涂裝耐候鋼橋允許選用經發(fā)黑處理的耐候螺栓；氣候條件復雜地區(qū)建議選用經表面處理、達克羅涂覆或高分子涂裝后的耐候螺栓。
耐候螺栓裸露在大氣環(huán)境下，最初會形成與普碳鋼一樣的銹層，但經過3～5a的環(huán)境腐蝕靠近基體的銹層不斷溶解再析出形成較為致密的非晶態(tài)羥基氧化物。最終經過多年后，耐大氣腐蝕鋼形成穩(wěn)定的銹層，其中起主要保護作用的內銹層是富集了Cr、Cu、Ni、P等元素的α-FeOOH，鋼鐵材料的耐大氣腐蝕是一個與介質、溫度、時間、空間、地域等因素相關的非常復雜的問題，現在的一些研究工作更多是局限在實驗室的總結，在現象、規(guī)律與機理研究等方面還有大量工作需要開展。
文章摘自：GAF螺絲君
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