在日本能夠生產耐候鋼的1960年（昭和35年）后的數年間，受到的一次最大的沖擊是在美國建筑物上的裸露使用。號稱第一號的John Deere & Company公司大樓于1958年（昭和33年）動工，于1963年（昭和38年）竣工。這個大樓由于位置的關系雖然有名而實際見過的人不多，可是相繼建成的 Chicago Civic Cen-ter[1965年（昭和40年）竣工］位于Chicago的中心街，由于31層規模很宏大，很多日本人見過。不僅在壁面板和柱型上，而且在強度構件上正式地裸露使用了耐候鋼。作者于1969年（昭和44年）從Boston至San Diego時，途中順便到過Chicago再次參觀了這個大樓，在出差報告書中做了如下的記述：
“．．···與(yu)4年前見過時相比它(ta)更加(jia)美麗，這(zhe)對耐候(hou)鋼的(de)(de)裸(luo)露使(shi)用(yong)的(de)(de)自信(xin)和(he)信(xin)任形成了強(qiang)(qiang)有(you)力的(de)(de)基礎(chu)。雖然耐候(hou)鋼在日本(ben)作為(wei)強(qiang)(qiang)度材料還(huan)沒有(you)裸(luo)露使(shi)用(yong)，可是我想那個(ge)時代必(bi)將來臨。因此，我認為(wei)不僅暴曬試驗，而且包括結構因素在內的(de)(de)實(shi)用(yong)數據不可缺少，未來在日本(ben)第一個(ge)使(shi)用(yong)耐候(hou)鋼的(de)(de)結構物成功與(yu)否(fou)對以后(hou)的(de)(de)發展有(you)很(hen)大(da)影響(xiang)。
在初期采用了裸露耐(nai)候鋼的(de)(de)建筑物中，人所共(gong)知(zhi)的(de)(de)是鐮倉近(jin)代美(mei)術(shu)館（1966年（昭(zhao)和(he)41年），用于(yu)(yu)鋼骨(gu)、屋頂、窗框(kuang)）、東京茅場(chang)町的(de)(de)鐵鋼會館（1966年（昭(zhao)和(he)41年），用于(yu)(yu)欄(lan)桿(gan)、部分(fen)外裝面(mian)板、屋上(shang)周圍的(de)(de)防護面(mian)板）、川(chuan)崎市的(de)(de)NKK京濱大(da)廈(1968年（昭(zhao)和(he)43年），用于(yu)(yu)屋上(shang)的(de)(de)頂屋、大(da)廈的(de)(de)外裝面(mian)板）等。其他主(zhu)要的(de)(de)建筑物示于(yu)(yu)表2-4。
這些耐候鋼的(de)穩(wen)定銹層(ceng)形成(cheng)過程不(bu)像在美國那樣順(shun)利。妨礙(ai)耐候鋼穩(wen)定銹層(ceng)形成(cheng)的(de)環境(jing)因子(zi)包括大氣(qi)中所含過量(liang)的(de)鹽離(li)子(zi)及亞硫酸氣(qi)體。即使(shi)它們在大氣(qi)中的(de)濃度相同，像大氣(qi)暴曬試片上被雨水(shui)沖洗的(de)場合，因附著(zhu)量(liang)減少能降低它的(de)作用，可(ke)是(shi)在實際的(de)建筑物上除了(le)屋(wu)頂以外，雨的(de)洗凈效(xiao)果受到限制。
其(qi)結(jie)果是，一(yi)旦(dan)海鹽粒子或SO2(被氧化后變成硫酸起作用）表(biao)面附(fu)著量過多時，不僅產(chan)生銹層(ceng)剝(bo)離，增大腐蝕(shi)，而且使外觀變壞。
圖2-8 示出了大(da)氣中的(de)(de)(de)(de)SOx濃(nong)度隨時間變化(hua)的(de)(de)(de)(de)測定情(qing)況。在(zai)都市或工業地區，20世紀60年代(dai)（昭和40年代(dai)）中期的(de)(de)(de)(de)SO,濃(nong)度是(shi)現(xian)在(zai)的(de)(de)(de)(de)數(shu)倍(bei)以上，對耐候(hou)鋼形成穩定銹層(ceng)來說還不是(shi)太好的(de)(de)(de)(de)環(huan)境。
以(yi)(yi)NKK京濱大樓為(wei)(wei)例，耐(nai)候(hou)鋼是作為(wei)(wei)外(wai)部凹面縱向(xiang)使用的(de)(de)(de)(de)槽形構件，它寬800mm,高200mm,可是由于處于工業地區，大氣中SO含(han)量多，降雨(yu)(yu)時(shi)受風向(xiang)的(de)(de)(de)(de)影響被雨(yu)(yu)沖洗的(de)(de)(de)(de)部分僅限(xian)于東南西北(bei)的(de)(de)(de)(de)一個(ge)方向(xiang)，而(er)且比外(wai)面凹下200mm,所以(yi)(yi)即使在(zai)(zai)被雨(yu)(yu)淋的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)上也不可能全部被沖洗。建成初期，銹的(de)(de)(de)(de)脫落顯著(zhu)，在(zai)(zai)降雨(yu)(yu)之后，雨(yu)(yu)中析出的(de)(de)(de)(de)硫酸(suan)鐵帶(dai)有白色污垢。該大樓的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼使用10年左右，隨著(zhu)時(shi)間增長(chang)，銹層也增厚，以(yi)(yi)及(ji)因環境的(de)(de)(de)(de)改善而(er)降低了(le)SOx濃(nong)度，使銹層穩(wen)定化，成為(wei)(wei)相當良(liang)好的(de)(de)(de)(de)狀態。25年后的(de)(de)(de)(de)今天(tian)，銹已經呈現出良(liang)好的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定化外(wai)觀。
如果從20世紀60年(nian)代(dai)(dai)至70年(nian)代(dai)(dai)后期(qi)（昭和40年(nian)代(dai)(dai)到50年(nian)代(dai)(dai)初期(qi)）日本的(de)耐候(hou)鋼(gang)在(zai)建筑物(wu)上(shang)的(de)裸(luo)露使用情況看(kan)，銹穩定化并(bing)不(bu)像美(mei)國(guo)那(nei)樣(yang)順利，相(xiang)當(dang)一般(ban)。其原(yuan)因是比較靠近海(hai)受海(hai)鹽粒(li)子的(de)影(ying)響，當(dang)時在(zai)城市(shi)、工(gong)業(ye)地(di)區(qu)SOx濃度(du)高、潮濕等，可是真正的(de)理由并(bing)不(bu)清楚。最引起關注的(de)SO4濃度(du)在(zai)美(mei)國(guo)有(you)(you)的(de)地(di)區(qu)也很高，雖(sui)然已經看(kan)到了硫(liu)酸鐵的(de)污垢，但是沒有(you)(you)成為很大(da)的(de)問題。
作為其(qi)他(ta)理由(you)，雖然還可(ke)以(yi)舉(ju)出(chu)日本國土狹小、人和(he)建(jian)筑(zhu)物的(de)距離(li)近，而且日本國民對(dui)美觀或彩(cai)色(se)有(you)敏感性，可(ke)是即使到美國Chicago Civic Centen 大樓(lou)跟前(qian)去看(kan)耐候鋼的(de)裸露(lu)使用也具有(you)非常良(liang)好的(de)狀態。
如(ru)(ru)果歸納主(zhu)要問題(ti)有(you)如(ru)(ru)下(xia)幾(ji)點(dian)：（1)初期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)淺紅(hong)銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生成；（2)由(you)于方(fang)向(xiang)、位置(zhi)而引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)初期(qi)銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)色斑(ban)；（3)條件壞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場(chang)合下(xia)銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局部剝(bo)離；（4)銹(xiu)(xiu)飛散時對周(zhou)圍環(huan)境的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響；（5)流經(jing)表面(mian)含有(you)鐵離子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雨水所(suo)引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)對混(hun)凝土(tu)等周(zhou)圍多孔(kong)物質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)紅(hong)色污染。以上幾(ji)點(dian)主(zhu)要是(shi)外觀上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)。如(ru)(ru)果銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定化(hua)速度(du)(du)慢(man)，則在這期(qi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕大(da)，而且(qie)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減厚也快，絕對值只要能達(da)到穩(wen)定化(hua)就(jiu)沒有(you)大(da)問題(ti)，并且(qie)它很少作為結(jie)構(gou)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)材(cai)(cai)料使用，所(suo)以能否達(da)到銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定化(hua)，初期(qi)外觀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)惡化(hua)到什么程度(du)(du)，成為人們主(zhu)要關心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)。
為(wei)了避免耐(nai)候鋼初期的(de)(de)(de)(de)外觀不良(liang)，或者在一(yi)定程度上(shang)減少銹穩(wen)定化之前的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)，開(kai)發了所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)促進(jin)銹穩(wen)定化的(de)(de)(de)(de)表面處(chu)理(li)法。這種處(chu)理(li)法不是(shi)為(wei)了使腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)進(jin)行(xing)(xing)停(ting)止，而是(shi)在一(yi)定程度上(shang)減緩腐(fu)蝕(shi)進(jin)行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)同(tong)時，增加由腐(fu)蝕(shi)生成的(de)(de)(de)(de)鐵離子或銹停(ting)留在鋼表面上(shang)的(de)(de)(de)(de)比(bi)率，幫(bang)助形成銹層，減輕對周圍污(wu)損(sun)的(de)(de)(de)(de)方法。
這種表面(mian)處(chu)理(li)(li)一時被稱為“銹(xiu)穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)(hua)促進(jin)處(chu)理(li)(li)”。而(er)且因(yin)(yin)為銹(xiu)層達(da)到穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)(hua)以前的(de)時間比裸鋼(gang)長所以決(jue)不能被稱為“促進(jin)”。因(yin)(yin)而(er)，現(xian)在固定(ding)下(xia)來(lai)的(de)“銹(xiu)穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)(li)”是合適(shi)的(de)名稱。但是，表面(mian)處(chu)理(li)(li)覆膜隨著時間而(er)發生劣化(hua)(hua)(hua)，為了按(an)照其意圖形成、保持原(yuan)來(lai)的(de)銹(xiu)層，需要有和使(shi)用裸露鋼(gang)相(xiang)同的(de)環(huan)境特性，所以在不能達(da)到銹(xiu)穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)(hua)的(de)環(huan)境條件下(xia)使(shi)用裸露鋼(gang)，即使(shi)進(jin)行穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)(li)也不能夠實現(xian)穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)(hua)。
像(xiang)這樣的銹穩定化(hua)處(chu)理是(shi)日本獨特的技術(shu)，其中第一號是(shi)日本磷化(hua)處(chu)理（パーカライジング）公司開(kai)發(fa)的方(fang)法。這種方(fang)法從1966年（昭和41年）開(kai)始實(shi)用化(hua)，當時(shi)分為只磷酸鹽處(chu)理的規(gui)(gui)格和在(zai)其上進行丙烯(xi)系薄涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)的規(gui)(gui)格,后來變(bian)成只有后者一種。以后開(kai)發(fa)的現在(zai)正在(zai)使用的方(fang)法有CUPTEN涂(tu)(tu)層法（NKK公司）、RS涂(tu)(tu)層法（川崎制鐵公司）等，初期的外觀都是(shi)涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)拋光。
耐(nai)候(hou)鋼的(de)(de)(de)使用(yong)特性不(bu)僅只依賴于化(hua)學的(de)(de)(de)環境(jing)條(tiao)件，而(er)且(qie)也顯(xian)著地受(shou)除去附著在(zai)表面上有害物質的(de)(de)(de)降雨(yu)洗凈(jing)作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)大小、積(ji)存雨(yu)水的(de)(de)(de)難易(yi)程度等有關的(de)(de)(de)結構物的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)影響。
曾經進行過關(guan)于暴曬試驗中(zhong)的(de)暴曬角度或雨遮蔽度影響的(de)研究(jiu)；而日本諸(zhu)石(shi)等人也就此做了研究(jiu)(參(can)照2.4.2節）。所有的(de)報告都證明在不(bu)容易(yi)受到雨水(shui)洗(xi)凈作用的(de)背面(mian)腐蝕大(da)。
住友金屬公司(si)或NKK公司(si)于20世紀60年代后期（昭和40年代前(qian)期）曾設置試驗房屋或者模型結構物，更詳細地(di)研究了(le)構件的角度(du)、方(fang)向、對雨水遮(zhe)蔽(bi)度(du)等的影響。在(zai)2.4.2節詳細敘述(shu)，已經(jing)定量地(di)掌握(wo)了(le)SOx污染越嚴重(zhong)的地(di)區這些結構因(yin)子的影響越大。
這樣的(de)研(yan)究提(ti)高了耐(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)裸露使用(yong)(yong)的(de)應用(yong)(yong)技(ji)術，對于促進耐(nai)候(hou)鋼(gang)在(zai)實際使用(yong)(yong)條件下更好地(di)發揮優秀性能的(de)構造設計(ji)的(de)進步(bu)具有重要用(yong)(yong)。作為把油或劃(hua)線等(deng)從表(biao)面(mian)除去(qu)以及不(bu)積存雨水(shui)(shui)的(de)設計(ji)，不(bu)使周圍的(de)混凝土被銹色(se)污染(ran)，在(zai)結構上(shang)需要考慮的(de)事(shi)項(xiang)，刊登(deng)在(zai)U.S.Steel公(gong)(gong)司的(de)文獻或技(ji)術資料中，該公(gong)(gong)司設有委員會進行有關應用(yong)(yong)技(ji)術的(de)用(yong)(yong)戶(hu)服務(wu)。實際上(shang)，正像ChicagoCivic Center 面(mian)向廣場大樓外圍柱上(shang)流下的(de)雨水(shui)(shui)不(bu)污染(ran)混凝土地(di)面(mian)那樣，事(shi)先采(cai)取了在(zai)柱下部(bu)的(de)周圍設置小排(pai)水(shui)(shui)孔等(deng)措施(shi)。
例如日本NKK京濱(bin)大樓周圍一定寬度的(de)地面上放(fang)上砂(sha)子，不(bu)讓(rang)雨水(shui)產生的(de)污(wu)染向四周擴散，同時(shi)不(bu)讓(rang)人看見，根據情況(kuang)可以更換砂(sha)子。而且，在(zai)美(mei)國關于SO.濃度和(he)構造(zao)設計的(de)關系，尚未在(zai)實際(ji)業(ye)務上引起(qi)注(zhu)意，使用前述的(de)模(mo)型(xing)結構物的(de)研究，反映了當時(shi)日本的(de)實際(ji)情況(kuang)。
關于建(jian)(jian)筑領(ling)域的應(ying)用(yong)(yong)技(ji)術(shu)文(wen)獻發表得非(fei)常少。隨著(zhu)耐(nai)候鋼在(zai)(zai)建(jian)(jian)筑物(wu)上裸(luo)(luo)露使用(yong)(yong)的增(zeng)加，應(ying)用(yong)(yong)技(ji)術(shu)有了(le)較大的進步(bu)，它(ta)成為(wei)了(le)后來盛行的耐(nai)候鋼在(zai)(zai)橋(qiao)(qiao)梁上裸(luo)(luo)露使用(yong)(yong)技(ji)術(shu)的基礎。然(ran)而(er)在(zai)(zai)近(jin)年的橋(qiao)(qiao)梁領(ling)域里（2.2.3節）已經(jing)有了(le)建(jian)(jian)筑物(wu)領(ling)域不可比擬的更詳細而(er)具體的應(ying)用(yong)(yong)技(ji)術(shu)。
在建(jian)筑領域里(li)的(de)裸露(lu)使用(yong)技術成(cheng)為原動力的(de)研究有：關于耐候鋼穩定銹(xiu)(xiu)層防蝕性的(de)本質、合金元素的(de)作(zuo)用(yong)及其機構、銹(xiu)(xiu)層穩定化(hua)的(de)過程等(deng)。
1967年(nian)（昭和42年(nian)）秋，在(zai)札幌(huang)召開的(de)(de)(de)日本(ben)鐵鋼協(xie)會(hui)第74次講演(yan)(yan)大會(hui)上，“耐(nai)候鋼的(de)(de)(de)銹及其防蝕效果”被選定為(wei)(wei)討論(lun)會(hui)的(de)(de)(de)題目(mu)，在(zai)討論(lun)會(hui)上發(fa)表(biao)了(le)4篇，在(zai)一(yi)般講演(yan)(yan)中(zhong)發(fa)表(biao)了(le)5篇相(xiang)關的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)報(bao)告。這可(ke)以說是日本(ben)最早發(fa)表(biao)的(de)(de)(de)關于耐(nai)候鋼的(de)(de)(de)實質性的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)報(bao)告。這次發(fa)表(biao)的(de)(de)(de)大部分報(bao)告已(yi)成為(wei)(wei)現在(zai)對耐(nai)候鋼銹層的(de)(de)(de)考慮方法的(de)(de)(de)基礎。表(biao)2-5出(chu)示了(le)講演(yan)(yan)題目(mu)。關于這些研(yan)究(jiu)(jiu)將在(zai)2.3.1節詳細(xi)敘述，而且久松就當時的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)發(fa)表(biao)過一(yi)篇優秀的(de)(de)(de)總論(lun)(卷(juan)末資料(liao)3)。
關于耐候(hou)鋼銹層(ceng)的(de)防蝕機構(gou)或(huo)合金元素在(zai)銹中的(de)分布(bu)，在(zai)這以前(qian)美國曾有幾個(ge)報(bao)(bao)道，其中幾篇相當著名(ming)，并且(qie)最初拍攝了銹層(ceng)斷面顯微照(zhao)片的(de)人可以被(bei)認為(wei)是Horton[26].雖然在(zai)銹層(ceng)上有銹的(de)化(hua)(hua)學(xue)成分、X射線結(jie)晶構(gou)造、織(zhi)構(gou)、電化(hua)(hua)學(xue)性(xing)質等多項值得注意的(de)特(te)性(xing)，然而在(zai)詳細(xi)研究耐候(hou)鋼銹層(ceng)的(de)織(zhi)構(gou)或(huo)電化(hua)(hua)學(xue)性(xing)質和(he)防蝕能力的(de)關系的(de)報(bao)(bao)告中，札幌的(de)這些報(bao)(bao)告在(zai)世界上也是最早的(de)，而且(qie)具有說服力。
例如，岡田等(deng)敘述，在(zai)(zai)(zai)靠近銹(xiu)層(ceng)的(de)(de)(de)鋼基體部分使(shi)用(yong)偏光(guang)顯(xian)微鏡作為消(xiao)光(guang)層(ceng)，能觀察(cha)到X射(she)線非晶質(zhi)的(de)(de)(de)銹(xiu)，它在(zai)(zai)(zai)耐(nai)候(hou)鋼中連續形成(cheng)具(ju)有(you)防(fang)蝕性。增(zeng)子等(deng)報(bao)告了在(zai)(zai)(zai)制(zhi)作人工銹(xiu)時(shi)，除(chu)鐵以外，像銅那樣(yang)對耐(nai)候(hou)鋼有(you)效的(de)(de)(de)合金(jin)元素的(de)(de)(de)離子共存時(shi)，銹(xiu)變成(cheng)非晶質(zhi)有(you)助(zhu)于防(fang)蝕性銹(xiu)的(de)(de)(de)生成(cheng)。松島等(deng)在(zai)(zai)(zai)大(da)氣暴曬(shai)時(shi)間不同的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼和碳素鋼的(de)(de)(de)銹(xiu)層(ceng)上，使(shi)其與放射(she)性的(de)(de)(de)硫酸離子起作用(yong)，通過腐(fu)蝕的(de)(de)(de)進(jin)(jin)行(xing)，用(yong)放射(she)性物質(zhi)自動檢(jian)測技術求出它們在(zai)(zai)(zai)銹(xiu)層(ceng)防(fang)蝕性弱的(de)(de)(de)部分集(ji)聚成(cheng)點狀(zhuang)時(shi)的(de)(de)(de)分布，從而(er)證明在(zai)(zai)(zai)耐(nai)候(hou)鋼中腐(fu)蝕繼續進(jin)(jin)行(xing)的(de)(de)(de)點狀(zhuang)部分隨(sui)著大(da)氣暴曬(shai)時(shi)間的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)而(er)減少。并且(qie)，銹(xiu)層(ceng)的(de)(de)(de)電化學性質(zhi)也(ye)已經相當清(qing)楚。
1975~1985年(nian)（昭和50年(nian)代）耐候鋼在(zai)建筑物上的(de)(de)裸露使用(yong)(yong)(yong)減少(shao)了.銹穩定化處理使用(yong)(yong)(yong)也在(zai)大樓(lou)外裝面板等(deng)用(yong)(yong)(yong)途(tu)上減少(shao)了，而它(ta)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)途(tu)以扶(fu)手、紀念(nian)塔、牌坊等(deng)不是面板狀的(de)(de)構(gou)件或者工藝性(xing)高的(de)(de)特殊形狀的(de)(de)結構(gou)物為(wei)主(zhu)。
在(zai)大(da)樓(lou)的(de)(de)外裝部分(fen)大(da)面積使(shi)用(yong)裸露耐候鋼的(de)(de)意義，雖然包含著當初認(ren)為(wei)也(ye)可(ke)以不(bu)涂漆的(de)(de)經濟上的(de)(de)優點(dian)，可(ke)是并不(bu)一(yi)定(ding)對用(yong)戶有(you)吸引(yin)力，甚至有(you)人(ren)對其(qi)優點(dian)持懷疑觀點(dian),好像更關注外觀的(de)(de)工(gong)藝(yi)性，所以說，良好的(de)(de)外觀是極為(wei)重要(yao)的(de)(de)。1965~1975年（昭和40年代）由(you)于(yu)大(da)氣(qi)腐蝕的(de)(de)影響，在(zai)那時裸露使(shi)用(yong)耐候鋼建筑物(wu)的(de)(de)銹(xiu)層狀況，還沒有(you)使(shi)用(yong)戶十(shi)分(fen)滿意。
大(da)氣的(de)腐蝕性由于(yu)(yu)地區不同而有差異(yi)，銹層(ceng)穩(wen)定化的(de)穩(wen)定度也取(qu)決(jue)于(yu)(yu)結構物形(xing)狀，所以(yi)(yi)必須(xu)預測每個構件(jian)裸露使用(yong)的(de)妥當性或銹層(ceng)穩(wen)定性的(de)時效變化，這(zhe)種預測主要取(qu)決(jue)于(yu)(yu)專家的(de)經驗，而缺乏技(ji)術的(de)客觀性。這(zhe)個問題以(yi)(yi)后隨著耐候鋼在橋梁上裸露使用(yong)的(de)擴大(da)已經得到(dao)解決(jue)。
