在香蕉視頻app連接:耐候鋼的性能評價上,通常有兩個不同的目的。一個是以產品的開發或確定產品的性能為目的,來評價耐候性的優劣,暫且把它稱為材料試驗。并且,用同一材料把各地大氣的腐蝕性進行分級的場合大多數也用相對試驗,試驗的性質與材料試驗相同。
另一(yi)個是以獲得耐(nai)候鋼(gang)某一(yi)具體(ti)用途時(shi)的(de)性能,確定(ding)腐蝕減量等的(de)絕對值為(wei)目的(de)。這比材(cai)料試(shi)驗更難(nan),暫(zan)且把它稱為(wei)實(shi)用試(shi)驗。
耐候鋼最常用(yong)的(de)(de)試(shi)驗(yan)方法(fa)(fa)(fa)是標準(zhun)試(shi)驗(yan)臺的(de)(de)大氣(qi)暴曬試(shi)驗(yan)。這種方法(fa)(fa)(fa)在20世紀初(chu)已被用(yong)于ASTM的(de)(de)暴曬試(shi)驗(yan)上(參照2.1.1節),從那時(shi)以來(lai)幾乎沒有(you)變(bian)更,現在仍在使用(yong)。為(wei)了有(you)效(xiao)地(di)利用(yong)過去積(ji)累下來(lai)的(de)(de)被視(shi)為(wei)知(zhi)識(shi)財富的(de)(de)暴曬試(shi)驗(yan)數(shu)據,寧(ning)可不(bu)改變(bian)試(shi)驗(yan)方法(fa)(fa)(fa)。所以,這種試(shi)驗(yan)方法(fa)(fa)(fa)過去從來(lai)沒有(you)成(cheng)為(wei)變(bian)更的(de)(de)研(yan)究(jiu)對象。標準(zhun)的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)在JIS和ASTM標準(zhun)中(zhong)已經規定。
如(ru)果能在幾個有代(dai)表性的(de)地(di)區進行暴(bao)曬(shai)試驗(yan)的(de)話,就(jiu)能充(chong)分達(da)到材料試驗(yan)的(de)目的(de),問題是(shi)需(xu)要數年以上的(de)時間,因此提出了(le)加速(su)試驗(yan)法。如(ru)后面所(suo)敘述的(de)那樣,雖然很少但是(shi)還(huan)是(shi)有加速(su)試驗(yan)法的(de)研究,可是(shi)在實(shi)際應(ying)用上幾乎沒有被采(cai)用。
標準(zhun)暴(bao)(bao)曬試(shi)驗(yan),作為實用試(shi)驗(yan)除(chu)了(le)需(xu)要(yao)時間(jian)以外還存在兩個問題(ti)。第一問題(ti)是(shi),耐候鋼的(de)(de)(de)(de)(de)性能雖然(ran)受暴(bao)(bao)露形狀的(de)(de)(de)(de)(de)影響很大,但是(shi)標準(zhun)暴(bao)(bao)曬試(shi)驗(yan)卻(que)不(bu)能把它反映出來(lai)。影響暴(bao)(bao)露形狀的(de)(de)(de)(de)(de)因素(su)主(zhu)要(yao)有雨(yu)水(shui)洗滌的(de)(de)(de)(de)(de)程度(du)、雨(yu)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)干燥(zao)時間(jian)以及不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)形狀。標準(zhun)暴(bao)(bao)曬試(shi)驗(yan)中,試(shi)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)上面洗凈(jing)、干燥(zao)都處(chu)于最(zui)佳條(tiao)件,即(ji)使在鹽分濃(nong)度(du)極高的(de)(de)(de)(de)(de)海岸(an)也十分穩定。與此相反,試(shi)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)下面雖然(ran)被雨(yu)潤濕但是(shi)受不(bu)到洗凈(jing)作用,干燥(zao)時間(jian)也長,處(chu)于最(zui)差的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件。不(bu)管條(tiao)件如何,所(suo)得的(de)(de)(de)(de)(de)數據是(shi)試(shi)片(pian)兩個面的(de)(de)(de)(de)(de)平均值。
關(guan)于暴露形(xing)狀對性能(neng)是如(ru)何影響的研究(jiu)結(jie)果在2.4.2節敘述,總之,標準暴曬(shai)試驗結(jie)果在實(shi)(shi)用條(tiao)件下(xia)的性能(neng)評價(jia)不能(neng)照原樣使用。可(ke)是了(le)解某地區耐(nai)候鋼的性能(neng)最基本的數據是標準暴曬(shai)試驗結(jie)果,以此作為基礎在一(yi)定程度(du)上(shang)可(ke)以推斷在實(shi)(shi)用條(tiao)件下(xia)的行為,確實(shi)(shi)是最重要的依據。
另一個問題,大氣環境由于場所或(huo)(huo)時間(jian)是千差(cha)萬(wan)別的(de)(de),試(shi)(shi)驗(yan)(yan)數據(ju)只不過(guo)是限定了場所或(huo)(huo)時間(jian)的(de)(de)暴曬試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結(jie)果。主(zhu)要影(ying)響耐候鋼性能(neng)的(de)(de)是SOx和(he)海鹽粒子濃度,根據(ju)日本的(de)(de)現狀來看只考慮后者(zhe)就可以了,如在2.4.2節詳細敘述的(de)(de)那(nei)樣(yang)其影(ying)響的(de)(de)程度也可以定量地求(qiu)出來,這樣(yang)有關標準暴曬試(shi)(shi)驗(yan)(yan)上(shang)的(de)(de)問題都已解(jie)決。
加速試驗(yan)即使(shi)有了好(hao)的方法,在其性質(zhi)上也是為(wei)了材料試驗(yan),只用這種方法不能提(ti)供實(shi)用條件下的性能數(shu)據。為(wei)了從加速試驗(yan)結果求(qiu)出(chu)實(shi)用條件下腐(fu)蝕的絕(jue)對值,需要求(qiu)出(chu)加速倍(bei)率(lv)。為(wei)了求(qiu)出(chu)加速倍(bei)率(lv),還需要進(jin)行實(shi)用條件下的試驗(yan)。
1967年(nian)(nian)(nian)(昭和42年(nian)(nian)(nian)),日本鋼(gang)結構協會(hui)防銹(xiu)防蝕分(fen)會(hui)的(de)(de)(de)下屬機(ji)構設(she)置了耐候(hou)試(shi)(shi)驗法研究(jiu)班(ban)。它的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是“研究(jiu)調查能夠在短期間用加速(su)試(shi)(shi)驗評價鋼(gang)結構物防銹(xiu)涂(tu)漆的(de)(de)(de)耐久(jiu)性、耐候(hou)鋼(gang)及其他基體鋼(gang)材(cai)的(de)(de)(de)耐候(hou)性等。”7年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)活動(dong)結束后(hou),于1974年(nian)(nian)(nian)(昭和49年(nian)(nian)(nian))發表了“JSSC耐候(hou)加速(su)試(shi)(shi)驗法”。
作為(wei)裸鋼材的(de)加(jia)速試驗機(ji)(ji)應(ying)具有如下4個(ge)特(te)性(xing):(1)有促進速度(du);(2)鋼種間的(de)腐蝕量順(shun)序與大氣暴曬下的(de)順(shun)序相(xiang)(xiang)同(tong);(3)銹的(de)組成相(xiang)(xiang)同(tong);(4)有再現性(xing)。可(ke)是為(wei)(1)和(3)是相(xiang)(xiang)反的(de),所(suo)以把盡可(ke)能近似(3),滿足(1)、(2)、(4)的(de)性(xing)能作為(wei)目標,研究(jiu)了在適當(dang)的(de)條件下使用市售的(de)一般加(jia)速試驗機(ji)(ji)的(de)情況。
完成(cheng)的(de)試驗方法大致(zhi)區分為海岸地(di)區、海岸工(gong)業(ye)地(di)區、城(cheng)(cheng)市(shi)及城(cheng)(cheng)市(shi)工(gong)業(ye)地(di)區,分別(bie)與各地(di)區的(de)條件對應。其特征是在碳素鋼和(he)耐候鋼的(de)腐蝕量上有明顯(xian)的(de)差(cha)別(bie),促進速度(du)在10倍以上,6周以內出結果。
加速試驗分為A法和B法,和實際大氣暴曬試驗結果的對應性上沒有等級差別。A法是6星期的表露型試驗,海岸地區用0.5%NaCl煙霧劑;海岸工業地區用0.5%NaCl霧劑+40×10-4%SO2;城市及城市工業地區使用40×10-4%SO2.B法是把兩個以上的試驗組合起來進行6個周期。海岸地區用5%NaCl鹽水噴霧24h+耐候老化試驗88h;海岸工業地區用5%NaCl鹽水噴霧24h+100×10-4% SO2試驗24h+耐候老化試驗66h.城市及城市工業地區用100×10-4% SO2試驗24h+耐候老化試驗88小時。
根據發表的圖粗(cu)略地(di)讀取(qu)碳素鋼(gang)/耐(nai)候鋼(gang)的腐(fu)蝕比(bi)時(shi),大致是1.2~1.6,表明和大氣暴曬試驗(yan)結果(guo)完全一(yi)致.加(jia)速(su)促進倍率都在10倍以上。為了得到高的促進倍率,采取(qu)了一(yi)邊把潤濕(shi)時(shi)間/干燥時(shi)間的比(bi)保持接(jie)近于和自然大氣同(tong)等的1:4的一(yi)定比(bi)率,一(yi)邊提高周期(qi)的反復頻度的方針。
該(gai)試驗法雖然可以測試在各個地區(qu)耐(nai)候(hou)鋼比碳素鋼腐蝕(shi)減(jian)輕到何種程度,能夠(gou)判定(ding)某(mou)種耐(nai)候(hou)鋼是(shi)否具(ju)有耐(nai)候(hou)性(xing),可是(shi)對(dui)具(ju)備了(le)耐(nai)候(hou)性(xing)的(de)耐(nai)候(hou)鋼種之間(jian)的(de)優劣能否區(qu)別,在報(bao)告書中沒有敘述(shu)。從數據的(de)狀態來看,如果(guo)在耐(nai)候(hou)性(xing)上沒有相當差別的(de)話,好像是(shi)不(bu)能夠(gou)區(qu)別。
這(zhe)(zhe)個方(fang)法以后(hou)沒有被實(shi)用。因為耐(nai)候(hou)鋼在JIS標準中已經(jing)規格化,能(neng)夠實(shi)用的(de)就(jiu)是該規格范(fan)圍內的(de)內容(rong),所以知(zhi)道了(le)耐(nai)候(hou)性(xing)的(de)程(cheng)度。另(ling)外,這(zhe)(zhe)個方(fang)法把環(huan)境只(zhi)劃分了(le)3個地區,根(gen)據(ju)試(shi)驗結(jie)果(guo)不能(neng)預(yu)測其他環(huan)境下的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)或者特定場所下的(de)腐蝕率(lv)。根(gen)據(ju)這(zhe)(zhe)些理由,我(wo)認為此法沒有被利(li)用的(de)機(ji)會。
1966年(昭和41年)比利時腐蝕中心(CEBELCOR)發表了耐候鋼的加速試驗法。包括以后的應用所歸納的文獻已于1982年出版。該方法是回轉滾筒式的干濕交變法,腐蝕液在田園地區用蒸餾水,在工業地區用10-4M NaHSO3,在海岸地區使用稀釋100倍的海水(0.02%Cl-),可是由于場合不同而進行變更。交變周期是濕期13min、干期40min.干期溫度定為20℃或者60℃.
試驗中,隨時(shi)間測定(ding)(ding)電位,把上(shang)升到+0.2V(SCE)時(shi)設定(ding)(ding)為銹層達(da)(da)到穩(wen)定(ding)(ding)化。碳素鋼的(de)電位也(ye)逐漸上(shang)升,可是只(zhi)能上(shang)升到比(bi)較低的(de)電位(例(li)如-0.4 V SCE).耐候鋼的(de)場合,田園及工業地區(qu)的(de)假定(ding)(ding)條件在3星(xing)期以內,海岸地區(qu)的(de)假定(ding)(ding)條件約9星(xing)期才能達(da)(da)到表示(shi)銹層穩(wen)定(ding)(ding)化的(de)電位。
在該試驗中的腐蝕行為有幾點與大氣暴曬試驗下的行為相似。例如,大氣中銹層中的硫,冬季在鋼和銹層的界面上聚集成帶狀,春季或夏季擴展到整體銹層。然而據說在該試驗中通過把干期的溫度設定為20℃或者60℃,可以分別再現上述的分布。耐候鋼的銹層由內外層組成,內層是裂紋少的非晶質層。外層用X射線鑒定是γ-FeOOH,內層用紅外線光譜鑒定是a-FeOOH.SO2濃度高時,銹層中a-FeOOH增多。
根(gen)據(ju)設計者說(shuo),這種(zhong)(zhong)試驗法(fa)具有(you)如下特征:首先可(ke)(ke)以用(yong)于(yu)耐候鋼(gang)(gang)性(xing)能的(de)(de)確定(ding);把電位不(bu)能夠(gou)充分上升的(de)(de)材料定(ding)為(wei)不(bu)合格(ge),已經被(bei)用(yong)來比較不(bu)同(tong)廠家的(de)(de)耐候鋼(gang)(gang)。數據(ju)說(shuo)明,Cu-P系的(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)雖(sui)然在(zai)(zai)工業地(di)區試驗中穩定(ding)化,可(ke)(ke)是在(zai)(zai)海岸假定(ding)試驗中沒(mei)有(you)穩定(ding)化。因而,這種(zhong)(zhong)試驗法(fa)可(ke)(ke)以用(yong)于(yu)海岸地(di)區耐候鋼(gang)(gang)的(de)(de)開發。
并(bing)且,用這種試驗法可以求出實用時的腐(fu)蝕(shi)量。如果把腐(fu)蝕(shi)速度設定為vμm/a,則和電位EmV(SCE)之(zhi)間存在以下關系:
log v=1.183-0.004416 E
在(zai)穩定(ding)化之(zhi)前的(de)腐蝕量(積(ji)分值)與大氣(qi)暴(bao)曬(shai)試驗的(de)場合相當一致(zhi)。在(zai)大氣(qi)暴(bao)曬(shai)中減厚量P和暴(bao)曬(shai)期(qi)間t之(zhi)間有(you)如下關系:
log P=A+B log t
在(zai)該試(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)場(chang)合也(ye)(ye)是相同的(de)(de)(de)。在(zai)發表的(de)(de)(de)論文上(shang)(shang)用兩(liang)對數坐標圖比較了(le)在(zai)幾(ji)個歐洲城市中的(de)(de)(de)大氣暴曬結果和加速試(shi)驗(yan)結果。例如,對于在(zai)Diüisseldorf的(de)(de)(de)腐蝕,可(ke)讀取約7倍的(de)(de)(de)促進速度。未想到(dao)這(zhe)種方法也(ye)(ye)能(neng)得到(dao)普及(ji),但是在(zai)日(ri)本還沒有被實際應用。耐候鋼只(zhi)要在(zai)JIS的(de)(de)(de)成分范圍(wei)內,在(zai)基(ji)本性能(neng)上(shang)(shang)就不(bu)(bu)會有問題。在(zai)接近(jin)某種程度的(de)(de)(de)海岸地(di)(di)區,銹層是否穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)雖然是必要的(de)(de)(de)信息,然而這(zhe)種試(shi)驗(yan)法只(zhi)能(neng)預測(ce)鹽分過多時不(bu)(bu)能(neng)穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)。在(zai)定(ding)量(liang)(liang)地(di)(di)給(gei)出(chu)了(le)涉及(ji)氯離子、二氧化(hua)(hua)硫(liu)腐蝕的(de)(de)(de)大氣條件時,試(shi)驗(yan)也(ye)(ye)不(bu)(bu)能(neng)夠預知是否穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)或者(zhe)數十(shi)年后(hou)的(de)(de)(de)減厚量(liang)(liang),這(zhe)可(ke)能(neng)是其不(bu)(bu)被利用的(de)(de)(de)原因。

