耐候钢是介于普通碳钢和不锈钢之间的耐大气腐蚀低合金钢,它通过在普通碳钢基础上添加少量铜、铬、磷、镍、钼、铌、钒、钛等耐腐蚀元素,使金属基体表面形成保护层,以提高耐大气腐蚀性能。
现有的研究和实践应用表明,耐候钢表面的保护层是具有一定厚度、致密性好、附着牢固的锈层,它能够阻碍锈蚀介质,如水分、CO2、SO2等向基体扩散和发展,保护锈层下面的基体,减缓腐蚀速度。
在海洋大气和工业大气等环境中,耐候钢腐蚀率显著低于碳钢,其抗大气腐蚀性能是普通碳素钢的28倍,并且在大气环境中服役时间愈长,效果愈显著。耐候钢具有成本增加少、增加基础设备寿命需求、无需涂装、节约资源和劳力的特点,充分体现出耐候钢的优越性。目前,耐候钢主要用于钢轨桥梁、船舶、锅炉、建筑等领域。
近几年,集装箱制造行业以惊人的速度向中国转移,到2001年,已有90%以上的集装箱在国内生成,为创汇28亿美元,成为一个对我国国民经济有重要影响的行业。当初,集装箱制造业在我国新兴时,完全依赖从国外进口钢材和半成品,在国内组装。正是由于宝钢成功开发集装箱用钢B480GNQR,才实现了集装箱的国产化,加快了这一 行业向中国转移的过程前面提到,B480GNQR是与美国Cor2TenA钢相当的CuPCrNi系高耐候钢,宝钢研制该钢种开始是为了铁路车辆制造。经过成分和工艺的适当调整,B480GNQR成功用于集装箱制造业,其生产量迅速 扩大,特别是宝钢攻克2.0mm和1.6mm厚度规格的B480GNQR轧制难关后,1997、1998、1999年的年产量分别达45万t、53.6万t、85万t,2000年更是达到创记录的92.7万t,为宝钢创造了巨大的经济效益。
B480GNQR耐候钢板大气腐蚀原因:钢在大气中的腐蚀涉及到许多发生在气相、液相和固相界面的化学、电化学和物理过程,其腐蚀以电化学腐蚀为主。
当钢在大气环境中暴露时,其表面一层薄液膜凝结,其动力主要有三个:
1、H2O分子与邻接金属表面的范德华力结合;
2、H2O分子和腐蚀金属表面的盐粒子或腐蚀产物相结合的化学凝聚;
3、表面的缝隙或小孔等所造成的毛细管凝聚。
之后,伴随着薄液膜中溶解CO2、SO2、NOx、NH3、H2S 等气体以及某些固体盐离子如Cl或尘埃,从而形成电解质溶液,并使得微阳极发生溶解,水膜中的溶解氧或氢离子在微阴极上被还原,推动了电化学腐蚀的发生。