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定化銹層，極大程度延緩鋼的進一步銹蝕。

　　在海洋大氣環境中，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境下的耐腐蝕性影響后發現，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律研究。我國屬于典型的海洋大氣環境，針對其我國耐海洋大氣環境腐蝕鋼需求，開發出鎳系耐候鋼（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源，包含硫化物的夾雜相對于其它夾雜對點蝕的誘發能力高，在點蝕過程中，夾雜物會優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境的使用，推薦的表面處理方案，在氣候溫和干燥的地區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黑處理的耐候螺栓；氣候條件復雜地區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境下，最初會形成與普碳鋼一樣的銹層，但經過3～5a的環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羥基氧化物。最終經過多年后，耐大氣腐蝕鋼形成穩定的銹層，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