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(huo)得耐(nai)候鋼某一(yi)具體用途(tu)時(shi)的(de)性能,確定腐蝕減(jian)量(liang)等的(de)絕對值為(wei)目(mu)的(de)。這比材料試驗更難,暫且把它(ta)稱為(wei)實用試驗。
耐候鋼最常(chang)用(yong)的試(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)是標(biao)準試(shi)(shi)驗臺的大氣暴曬(shai)(shai)(shai)試(shi)(shi)驗。這(zhe)種(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)在20世紀(ji)初(chu)已被用(yong)于ASTM的暴曬(shai)(shai)(shai)試(shi)(shi)驗上(shang)(參照(zhao)2.1.1節),從那時以(yi)(yi)來(lai)(lai)幾乎(hu)沒有(you)變更,現在仍在使(shi)用(yong)。為了有(you)效地利用(yong)過去積累下來(lai)(lai)的被視(shi)為知(zhi)識財富的暴曬(shai)(shai)(shai)試(shi)(shi)驗數(shu)據(ju),寧可不改(gai)變試(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)。所(suo)以(yi)(yi),這(zhe)種(zhong)(zhong)試(shi)(shi)驗方(fang)法(fa)過去從來(lai)(lai)沒有(you)成為變更的研究對(dui)象(xiang)。標(biao)準的方(fang)法(fa)在JIS和ASTM標(biao)準中(zhong)已經(jing)規(gui)定。
如(ru)果能在幾(ji)個有(you)代表性的(de)(de)(de)(de)地區進行暴曬試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)話,就能充分達到材料(liao)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de),問題(ti)是(shi)(shi)需要數年(nian)以上(shang)的(de)(de)(de)(de)時間,因此提出了加速(su)(su)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)法。如(ru)后面所(suo)敘述的(de)(de)(de)(de)那樣(yang),雖然(ran)很少但是(shi)(shi)還是(shi)(shi)有(you)加速(su)(su)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)法的(de)(de)(de)(de)研究,可是(shi)(shi)在實際應用上(shang)幾(ji)乎沒有(you)被采用。
標(biao)準暴曬(shai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),作為實用試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)除了需要時(shi)間以外還(huan)存(cun)在兩個(ge)問題。第(di)一問題是(shi)(shi),耐候鋼(gang)的(de)(de)性(xing)能(neng)雖(sui)然(ran)受暴露(lu)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)影(ying)響很大(da),但是(shi)(shi)標(biao)準暴曬(shai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)卻不能(neng)把它反(fan)映出來。影(ying)響暴露(lu)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)因素主(zhu)要有雨(yu)水(shui)洗滌的(de)(de)程(cheng)度、雨(yu)后(hou)的(de)(de)干(gan)燥時(shi)間以及不同的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)。標(biao)準暴曬(shai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)中,試(shi)(shi)片的(de)(de)上面(mian)洗凈、干(gan)燥都處于(yu)最(zui)佳條件(jian),即使在鹽分濃度極高的(de)(de)海(hai)岸也(ye)十分穩定。與(yu)此相(xiang)反(fan),試(shi)(shi)片的(de)(de)下面(mian)雖(sui)然(ran)被(bei)雨(yu)潤濕但是(shi)(shi)受不到(dao)洗凈作用,干(gan)燥時(shi)間也(ye)長,處于(yu)最(zui)差的(de)(de)條件(jian)。不管條件(jian)如(ru)何,所得的(de)(de)數據是(shi)(shi)試(shi)(shi)片兩個(ge)面(mian)的(de)(de)平均(jun)值。
關于(yu)暴露(lu)形狀對性(xing)能是(shi)如(ru)何影響的研究(jiu)結(jie)(jie)果在(zai)2.4.2節敘述,總之,標(biao)準暴曬試(shi)驗(yan)結(jie)(jie)果在(zai)實(shi)用條件下的性(xing)能評價不能照原樣使用。可是(shi)了解某地區耐候鋼(gang)的性(xing)能最基(ji)本的數據(ju)是(shi)標(biao)準暴曬試(shi)驗(yan)結(jie)(jie)果,以此作為基(ji)礎在(zai)一定程(cheng)度上可以推斷在(zai)實(shi)用條件下的行(xing)為,確實(shi)是(shi)最重要的依據(ju)。
另一個問題(ti),大(da)氣環境由于(yu)場所或時(shi)間是(shi)千差萬(wan)別的,試(shi)驗數(shu)據(ju)(ju)只(zhi)不過是(shi)限定了(le)(le)場所或時(shi)間的暴曬試(shi)驗結果(guo)。主要影響耐候(hou)鋼性能(neng)的是(shi)SOx和海鹽粒(li)子濃度(du)(du),根據(ju)(ju)日本的現(xian)狀來(lai)看只(zhi)考慮后者就可以了(le)(le),如(ru)在2.4.2節(jie)詳細敘述的那樣(yang)其影響的程度(du)(du)也可以定量(liang)地求出來(lai),這樣(yang)有關標準暴曬試(shi)驗上(shang)的問題(ti)都已解(jie)決。
加(jia)速(su)(su)試驗(yan)(yan)即使(shi)有了(le)好的(de)方法(fa),在其性(xing)質上也是為了(le)材料(liao)試驗(yan)(yan),只用這種(zhong)方法(fa)不(bu)能(neng)提供實(shi)用條(tiao)件(jian)下的(de)性(xing)能(neng)數據。為了(le)從(cong)加(jia)速(su)(su)試驗(yan)(yan)結果(guo)求出(chu)實(shi)用條(tiao)件(jian)下腐(fu)蝕的(de)絕對值,需要(yao)求出(chu)加(jia)速(su)(su)倍(bei)率。為了(le)求出(chu)加(jia)速(su)(su)倍(bei)率,還(huan)需要(yao)進行實(shi)用條(tiao)件(jian)下的(de)試驗(yan)(yan)。
1967年(昭和42年),日本(ben)鋼(gang)結(jie)構(gou)協會(hui)防(fang)銹防(fang)蝕(shi)分會(hui)的下屬(shu)機(ji)構(gou)設置了(le)耐(nai)候試驗(yan)法研究班。它(ta)的目的是“研究調查能(neng)夠在短期(qi)間用加(jia)速(su)試驗(yan)評價鋼(gang)結(jie)構(gou)物防(fang)銹涂漆的耐(nai)久性、耐(nai)候鋼(gang)及其他(ta)基(ji)體鋼(gang)材的耐(nai)候性等。”7年的活動結(jie)束后,于1974年(昭和49年)發表了(le)“JSSC耐(nai)候加(jia)速(su)試驗(yan)法”。
作為(wei)(wei)裸鋼材(cai)的(de)(de)(de)加(jia)速試(shi)驗機應具有(you)如(ru)下(xia)4個特性(xing):(1)有(you)促進速度;(2)鋼種間(jian)的(de)(de)(de)腐蝕量(liang)順序與大(da)氣暴曬(shai)下(xia)的(de)(de)(de)順序相同(tong);(3)銹(xiu)的(de)(de)(de)組(zu)成相同(tong);(4)有(you)再(zai)現性(xing)。可(ke)是為(wei)(wei)(1)和(he)(3)是相反的(de)(de)(de),所以把盡可(ke)能近(jin)似(3),滿足(1)、(2)、(4)的(de)(de)(de)性(xing)能作為(wei)(wei)目標,研究了在適(shi)當的(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)使用市售的(de)(de)(de)一般加(jia)速試(shi)驗機的(de)(de)(de)情況。
完成的(de)試驗方法大致區分(fen)為海(hai)岸(an)地(di)區、海(hai)岸(an)工(gong)業地(di)區、城市(shi)及城市(shi)工(gong)業地(di)區,分(fen)別與各地(di)區的(de)條件對應。其特(te)征是在碳(tan)素鋼和(he)耐候鋼的(de)腐蝕量上(shang)有(you)明顯的(de)差別,促進速度在10倍以上(shang),6周以內出(chu)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(biao)的(de)圖粗略地(di)讀(du)取碳素鋼/耐候鋼的(de)腐蝕(shi)比(bi)時(shi)(shi),大(da)致是(shi)1.2~1.6,表(biao)明和大(da)氣暴(bao)曬試驗結果(guo)完(wan)全一致.加(jia)速(su)促進(jin)(jin)倍(bei)率都在(zai)10倍(bei)以上。為了得到(dao)高(gao)的(de)促進(jin)(jin)倍(bei)率,采取了一邊(bian)把(ba)潤濕時(shi)(shi)間(jian)/干燥(zao)時(shi)(shi)間(jian)的(de)比(bi)保持接(jie)近于和自然大(da)氣同等的(de)1:4的(de)一定比(bi)率,一邊(bian)提高(gao)周期的(de)反復頻度的(de)方(fang)針(zhen)。
該試驗法(fa)雖然可以測(ce)試在(zai)各個地區耐(nai)候鋼比碳素鋼腐蝕(shi)減輕到何(he)種(zhong)程度(du),能夠判(pan)定(ding)某種(zhong)耐(nai)候鋼是否具有(you)耐(nai)候性,可是對具備了耐(nai)候性的(de)耐(nai)候鋼種(zhong)之間(jian)的(de)優劣能否區別(bie),在(zai)報(bao)告書中沒有(you)敘述。從數據(ju)的(de)狀態來看,如果在(zai)耐(nai)候性上沒有(you)相當差別(bie)的(de)話(hua),好(hao)像是不能夠區別(bie)。
這(zhe)個(ge)方(fang)法(fa)以(yi)(yi)后(hou)沒有被實(shi)(shi)用(yong)。因為(wei)耐(nai)(nai)候(hou)鋼在JIS標準中(zhong)已經(jing)規(gui)格化,能夠實(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)就(jiu)是該規(gui)格范圍內的(de)(de)內容,所(suo)以(yi)(yi)知道(dao)了耐(nai)(nai)候(hou)性的(de)(de)程度。另外,這(zhe)個(ge)方(fang)法(fa)把環境(jing)只劃分了3個(ge)地區,根據(ju)試(shi)驗(yan)結(jie)果不(bu)能預測其他環境(jing)下的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性或者特定場(chang)所(suo)下的(de)(de)腐蝕(shi)率。根據(ju)這(zhe)些理(li)由,我認為(wei)此法(fa)沒有被利用(yong)的(de)(de)機會。
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(shi)驗中(zhong),隨(sui)時間測定電(dian)位,把上(shang)升到+0.2V(SCE)時設定為銹層達(da)到穩(wen)定化。碳素(su)鋼的(de)電(dian)位也逐漸上(shang)升,可是(shi)只能(neng)上(shang)升到比較低的(de)電(dian)位(例(li)如-0.4 V SCE).耐候鋼的(de)場合,田園及工業地區的(de)假定條件(jian)在(zai)3星(xing)期以(yi)內,海(hai)岸(an)地區的(de)假定條件(jian)約9星(xing)期才能(neng)達(da)到表示銹層穩(wen)定化的(de)電(dian)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。
根據設計者(zhe)說,這種(zhong)試驗法具有(you)如下特征:首先可以用于(yu)耐(nai)候鋼性能(neng)的(de)(de)確定;把電(dian)位(wei)不能(neng)夠充分上(shang)升的(de)(de)材料定為不合格,已經被用來比較不同廠家的(de)(de)耐(nai)候鋼。數據說明,Cu-P系的(de)(de)鋼種(zhong)雖(sui)然在(zai)工業地(di)區試驗中(zhong)(zhong)穩定化,可是在(zai)海(hai)岸假定試驗中(zhong)(zhong)沒有(you)穩定化。因而,這種(zhong)試驗法可以用于(yu)海(hai)岸地(di)區耐(nai)候鋼的(de)(de)開(kai)發。
并且,用這種試驗法可以求出實用時的腐(fu)蝕(shi)量。如(ru)果(guo)把腐(fu)蝕(shi)速度設定為(wei)vμm/a,則(ze)和電位EmV(SCE)之間存在以下關系:
log v=1.183-0.004416 E
在(zai)穩定化(hua)之(zhi)前的(de)腐(fu)蝕量(liang)(積分值)與大(da)氣暴曬試驗(yan)的(de)場合相當一致。在(zai)大(da)氣暴曬中減(jian)厚量(liang)P和暴曬期間t之(zhi)間有如(ru)下關系:
log P=A+B log t
在(zai)(zai)該(gai)試(shi)驗的(de)(de)場合也(ye)是相同的(de)(de)。在(zai)(zai)發表的(de)(de)論文上用(yong)(yong)兩對(dui)數坐標圖比較了在(zai)(zai)幾個歐洲(zhou)城(cheng)市中的(de)(de)大(da)氣暴曬結(jie)(jie)果和加速試(shi)驗結(jie)(jie)果。例(li)如,對(dui)于在(zai)(zai)Diüisseldorf的(de)(de)腐(fu)蝕,可讀取約7倍(bei)的(de)(de)促進速度。未想(xiang)到這(zhe)種方法也(ye)能(neng)(neng)(neng)得到普(pu)及,但(dan)是在(zai)(zai)日本還沒有被(bei)實際(ji)應用(yong)(yong)。耐候鋼只(zhi)要在(zai)(zai)JIS的(de)(de)成分范圍內,在(zai)(zai)基本性能(neng)(neng)(neng)上就不(bu)(bu)(bu)會有問題(ti)。在(zai)(zai)接(jie)近某種程度的(de)(de)海岸地區,銹(xiu)層是否穩定(ding)化(hua)(hua)雖然(ran)是必要的(de)(de)信息(xi),然(ran)而這(zhe)種試(shi)驗法只(zhi)能(neng)(neng)(neng)預測鹽(yan)分過(guo)多時不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)穩定(ding)化(hua)(hua)。在(zai)(zai)定(ding)量(liang)(liang)地給出了涉及氯(lv)離子、二氧(yang)化(hua)(hua)硫(liu)腐(fu)蝕的(de)(de)大(da)氣條件時,試(shi)驗也(ye)不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)夠預知(zhi)是否穩定(ding)化(hua)(hua)或者(zhe)數十(shi)年后的(de)(de)減厚量(liang)(liang),這(zhe)可能(neng)(neng)(neng)是其不(bu)(bu)(bu)被(bei)利用(yong)(yong)的(de)(de)原(yuan)因。

