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。
另一個是以獲得耐候(hou)鋼某一具體(ti)用(yong)途時的(de)性能,確定腐蝕減量等(deng)的(de)絕(jue)對值為目的(de)。這比材料試(shi)驗(yan)(yan)更難(nan),暫且(qie)把它稱為實用(yong)試(shi)驗(yan)(yan)。
耐候鋼最(zui)常用的(de)試驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)是標準(zhun)試驗(yan)臺(tai)的(de)大氣暴曬試驗(yan)。這(zhe)種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)(fa)在(zai)(zai)20世紀初已(yi)被用于ASTM的(de)暴曬試驗(yan)上(參照2.1.1節),從那時以(yi)來幾乎沒(mei)有變更,現在(zai)(zai)仍在(zai)(zai)使用。為了有效地利用過(guo)去(qu)(qu)積累下來的(de)被視(shi)為知識財富的(de)暴曬試驗(yan)數據,寧(ning)可不改變試驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)。所以(yi),這(zhe)種(zhong)試驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)過(guo)去(qu)(qu)從來沒(mei)有成為變更的(de)研究對象。標準(zhun)的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)在(zai)(zai)JIS和ASTM標準(zhun)中已(yi)經規定。
如果能在幾個(ge)有代表(biao)性的地區(qu)進行(xing)暴(bao)曬試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的話,就能充分達(da)到(dao)材料試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的目的,問題是(shi)需要數年以上的時間(jian),因此(ci)提出了(le)加速試(shi)(shi)驗(yan)(yan)法。如后(hou)面所敘(xu)述的那樣,雖然很少但是(shi)還是(shi)有加速試(shi)(shi)驗(yan)(yan)法的研究(jiu),可是(shi)在實際(ji)應用上幾乎沒有被采(cai)用。
標準暴(bao)(bao)曬試驗(yan),作為實用(yong)試驗(yan)除(chu)了需要時間以外還存(cun)在(zai)(zai)兩個(ge)問(wen)題。第一問(wen)題是,耐候鋼的(de)(de)性能(neng)雖(sui)然受暴(bao)(bao)露(lu)形狀(zhuang)的(de)(de)影響很大,但(dan)是標準暴(bao)(bao)曬試驗(yan)卻(que)不(bu)(bu)能(neng)把它反映出來(lai)。影響暴(bao)(bao)露(lu)形狀(zhuang)的(de)(de)因素主要有雨(yu)水洗滌的(de)(de)程(cheng)度(du)(du)、雨(yu)后的(de)(de)干燥時間以及不(bu)(bu)同的(de)(de)形狀(zhuang)。標準暴(bao)(bao)曬試驗(yan)中(zhong),試片(pian)的(de)(de)上面洗凈、干燥都處于最(zui)佳條件,即使在(zai)(zai)鹽分(fen)濃度(du)(du)極(ji)高的(de)(de)海岸也十分(fen)穩定。與(yu)此相(xiang)反,試片(pian)的(de)(de)下面雖(sui)然被雨(yu)潤(run)濕但(dan)是受不(bu)(bu)到(dao)洗凈作用(yong),干燥時間也長(chang),處于最(zui)差的(de)(de)條件。不(bu)(bu)管條件如何,所得的(de)(de)數據(ju)是試片(pian)兩個(ge)面的(de)(de)平均值。
關于(yu)暴露形狀(zhuang)對性能是(shi)如何影響的(de)研究結(jie)(jie)(jie)果在(zai)2.4.2節敘述,總之,標準(zhun)暴曬(shai)試驗(yan)結(jie)(jie)(jie)果在(zai)實(shi)用條件下(xia)(xia)的(de)性能評價(jia)不能照原樣使用。可是(shi)了解某地區耐候鋼的(de)性能最基本的(de)數據(ju)是(shi)標準(zhun)暴曬(shai)試驗(yan)結(jie)(jie)(jie)果,以(yi)此作(zuo)為基礎在(zai)一定(ding)程(cheng)度上可以(yi)推(tui)斷在(zai)實(shi)用條件下(xia)(xia)的(de)行為,確(que)實(shi)是(shi)最重(zhong)要的(de)依據(ju)。
另(ling)一(yi)個問題(ti),大氣環境由于場所(suo)或時(shi)間是(shi)千差(cha)萬別的,試驗(yan)數據只不過(guo)是(shi)限定(ding)了(le)場所(suo)或時(shi)間的暴(bao)曬試驗(yan)結(jie)果。主要影響耐候鋼性(xing)能(neng)的是(shi)SOx和海(hai)鹽(yan)粒(li)子濃度(du)(du),根據日本的現狀(zhuang)來(lai)(lai)看只考(kao)慮后者就可(ke)以了(le),如在2.4.2節詳細敘述(shu)的那樣(yang)(yang)其影響的程度(du)(du)也可(ke)以定(ding)量地求出來(lai)(lai),這樣(yang)(yang)有關標準暴(bao)曬試驗(yan)上的問題(ti)都已(yi)解決。
加(jia)速(su)試(shi)驗即使有了(le)好(hao)的方(fang)法,在其(qi)性質上也是為了(le)材料試(shi)驗,只用這種方(fang)法不能提供實(shi)用條(tiao)件下的性能數據(ju)。為了(le)從加(jia)速(su)試(shi)驗結果求(qiu)出實(shi)用條(tiao)件下腐蝕(shi)的絕對(dui)值,需(xu)(xu)要求(qiu)出加(jia)速(su)倍(bei)率(lv)。為了(le)求(qiu)出加(jia)速(su)倍(bei)率(lv),還需(xu)(xu)要進(jin)行(xing)實(shi)用條(tiao)件下的試(shi)驗。
1967年(昭(zhao)和(he)42年),日本鋼(gang)結構協(xie)會(hui)防銹防蝕分會(hui)的(de)(de)下屬機構設置了(le)(le)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)試驗(yan)(yan)法研究(jiu)班。它的(de)(de)目的(de)(de)是“研究(jiu)調查能(neng)夠在短期間用加速試驗(yan)(yan)評價(jia)鋼(gang)結構物防銹涂(tu)漆的(de)(de)耐(nai)(nai)久性、耐(nai)(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)及其他基體鋼(gang)材的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性等。”7年的(de)(de)活動(dong)結束后,于1974年(昭(zhao)和(he)49年)發表了(le)(le)“JSSC耐(nai)(nai)候(hou)(hou)加速試驗(yan)(yan)法”。
作(zuo)為(wei)裸鋼材(cai)的加(jia)速試驗(yan)機應(ying)具有如下4個(ge)特(te)性(xing):(1)有促進速度;(2)鋼種間的腐蝕(shi)量順(shun)序與大氣暴曬下的順(shun)序相(xiang)同;(3)銹的組成相(xiang)同;(4)有再現性(xing)。可是(shi)為(wei)(1)和(3)是(shi)相(xiang)反的,所以把盡可能近(jin)似(si)(3),滿(man)足(1)、(2)、(4)的性(xing)能作(zuo)為(wei)目(mu)標(biao),研(yan)究了在適當的條件下使用市售的一般(ban)加(jia)速試驗(yan)機的情況。
完成的(de)(de)試驗(yan)方法大致區(qu)(qu)分為(wei)海岸地(di)區(qu)(qu)、海岸工業地(di)區(qu)(qu)、城(cheng)市及(ji)城(cheng)市工業地(di)區(qu)(qu),分別(bie)與各地(di)區(qu)(qu)的(de)(de)條件(jian)對應。其特(te)征是在(zai)碳素鋼和耐候鋼的(de)(de)腐蝕量上有明顯的(de)(de)差別(bie),促進速度在(zai)10倍以(yi)上,6周以(yi)內出結(jie)果(guo)。
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(gen)據(ju)發(fa)表的(de)(de)圖粗略地讀取碳素鋼/耐候鋼的(de)(de)腐蝕(shi)比時(shi)(shi)(shi),大致(zhi)是(shi)1.2~1.6,表明和(he)大氣暴曬試驗結(jie)果完全一致(zhi).加速促進倍(bei)(bei)率(lv)都在10倍(bei)(bei)以(yi)上。為了得到(dao)高(gao)的(de)(de)促進倍(bei)(bei)率(lv),采取了一邊(bian)把潤濕時(shi)(shi)(shi)間/干燥時(shi)(shi)(shi)間的(de)(de)比保(bao)持(chi)接近于和(he)自然大氣同等的(de)(de)1:4的(de)(de)一定(ding)比率(lv),一邊(bian)提高(gao)周(zhou)期的(de)(de)反復頻(pin)度的(de)(de)方針(zhen)。
該試驗法雖然可(ke)以測試在各(ge)個地區(qu)耐(nai)候(hou)(hou)鋼比碳素(su)鋼腐蝕減(jian)輕到何種程度,能夠(gou)判(pan)定某種耐(nai)候(hou)(hou)鋼是否(fou)(fou)具有(you)耐(nai)候(hou)(hou)性,可(ke)是對具備了耐(nai)候(hou)(hou)性的(de)耐(nai)候(hou)(hou)鋼種之間的(de)優劣(lie)能否(fou)(fou)區(qu)別(bie),在報告(gao)書中沒(mei)(mei)有(you)敘述。從(cong)數據的(de)狀態(tai)來看,如果(guo)在耐(nai)候(hou)(hou)性上沒(mei)(mei)有(you)相當差別(bie)的(de)話,好像是不能夠(gou)區(qu)別(bie)。
這個方法以后(hou)沒有(you)被(bei)實(shi)用。因為(wei)耐候(hou)(hou)鋼在(zai)JIS標準中已(yi)經規(gui)格化,能(neng)夠實(shi)用的(de)(de)就是該規(gui)格范圍內(nei)(nei)的(de)(de)內(nei)(nei)容,所(suo)以知道了耐候(hou)(hou)性的(de)(de)程度。另外,這個方法把(ba)環境只劃分了3個地區,根據(ju)試驗結果不能(neng)預(yu)測其他環境下(xia)的(de)(de)耐候(hou)(hou)性或者特定場(chang)所(suo)下(xia)的(de)(de)腐蝕率。根據(ju)這些理由,我認為(wei)此法沒有(you)被(bei)利用的(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,隨時間測(ce)定電(dian)位,把上升(sheng)到+0.2V(SCE)時設定為銹層達(da)到穩(wen)(wen)定化(hua)。碳素鋼(gang)的(de)電(dian)位也逐(zhu)漸上升(sheng),可是只能上升(sheng)到比較低的(de)電(dian)位(例如-0.4 V SCE).耐候(hou)鋼(gang)的(de)場合,田園及工業(ye)地區的(de)假定條件(jian)在3星(xing)期以內,海岸地區的(de)假定條件(jian)約(yue)9星(xing)期才能達(da)到表(biao)示(shi)銹層穩(wen)(wen)定化(hua)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。
根據設計者說,這(zhe)種(zhong)試(shi)驗法具有如下特(te)征:首(shou)先可以(yi)用(yong)于耐候鋼(gang)性能的(de)確定(ding)(ding);把電位(wei)不能夠充(chong)分上升(sheng)的(de)材料定(ding)(ding)為不合格,已經被用(yong)來比較不同廠(chang)家(jia)的(de)耐候鋼(gang)。數據說明(ming),Cu-P系的(de)鋼(gang)種(zhong)雖(sui)然在(zai)工業地區試(shi)驗中(zhong)穩定(ding)(ding)化(hua),可是在(zai)海(hai)岸(an)假定(ding)(ding)試(shi)驗中(zhong)沒(mei)有穩定(ding)(ding)化(hua)。因(yin)而,這(zhe)種(zhong)試(shi)驗法可以(yi)用(yong)于海(hai)岸(an)地區耐候鋼(gang)的(de)開(kai)發(fa)。
并且,用這種試驗法可以(yi)(yi)求(qiu)出實(shi)用時的腐蝕量。如果把腐蝕速度設定為vμm/a,則和電位EmV(SCE)之間存在(zai)以(yi)(yi)下關系(xi):
log v=1.183-0.004416 E
在穩定化之前(qian)的(de)(de)腐蝕量(liang)(積(ji)分值)與大氣(qi)暴曬(shai)試驗(yan)的(de)(de)場合相當一致。在大氣(qi)暴曬(shai)中(zhong)減(jian)厚(hou)量(liang)P和暴曬(shai)期(qi)間t之間有如下關系(xi):
log P=A+B log t
在(zai)(zai)該試(shi)驗的(de)場合(he)也(ye)(ye)是(shi)相(xiang)同(tong)的(de)。在(zai)(zai)發表的(de)論文上用兩(liang)對(dui)數(shu)坐標圖比較了在(zai)(zai)幾個歐洲城市中的(de)大氣暴(bao)曬結果和加(jia)速試(shi)驗結果。例如(ru),對(dui)于在(zai)(zai)Diüisseldorf的(de)腐(fu)蝕,可讀取約7倍的(de)促進(jin)速度。未想到這種(zhong)方法也(ye)(ye)能(neng)(neng)得到普及,但是(shi)在(zai)(zai)日本還沒有被(bei)(bei)實(shi)際應用。耐候鋼只要在(zai)(zai)JIS的(de)成分(fen)范圍內(nei),在(zai)(zai)基本性能(neng)(neng)上就(jiu)不會有問題。在(zai)(zai)接近某種(zhong)程度的(de)海岸地(di)區,銹層是(shi)否穩(wen)定(ding)化雖然是(shi)必要的(de)信息,然而這種(zhong)試(shi)驗法只能(neng)(neng)預測鹽分(fen)過(guo)多時(shi)不能(neng)(neng)穩(wen)定(ding)化。在(zai)(zai)定(ding)量地(di)給(gei)出了涉及氯離子、二氧(yang)化硫腐(fu)蝕的(de)大氣條件時(shi),試(shi)驗也(ye)(ye)不能(neng)(neng)夠預知是(shi)否穩(wen)定(ding)化或者數(shu)十年后的(de)減厚量,這可能(neng)(neng)是(shi)其不被(bei)(bei)利用的(de)原因(yin)。