在香蕉視頻app蘋果: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)(yi)個是(shi)以獲得耐候鋼某一(yi)(yi)具體(ti)用(yong)途時的(de)性能,確(que)定腐(fu)蝕減量等的(de)絕對值為(wei)目的(de)。這比材料試驗更難,暫且把它稱為(wei)實用(yong)試驗。
耐候鋼最常(chang)用(yong)(yong)的(de)試驗方(fang)法(fa)(fa)是(shi)標(biao)準(zhun)試驗臺的(de)大(da)氣暴(bao)(bao)曬(shai)試驗。這種(zhong)方(fang)法(fa)(fa)在(zai)(zai)20世紀初已被(bei)用(yong)(yong)于ASTM的(de)暴(bao)(bao)曬(shai)試驗上(參照2.1.1節),從那(nei)時以來(lai)幾乎沒有變更,現在(zai)(zai)仍在(zai)(zai)使用(yong)(yong)。為(wei)(wei)了(le)有效地利用(yong)(yong)過去積累下來(lai)的(de)被(bei)視為(wei)(wei)知識財富的(de)暴(bao)(bao)曬(shai)試驗數據,寧(ning)可不(bu)改變試驗方(fang)法(fa)(fa)。所(suo)以,這種(zhong)試驗方(fang)法(fa)(fa)過去從來(lai)沒有成為(wei)(wei)變更的(de)研(yan)究對(dui)象。標(biao)準(zhun)的(de)方(fang)法(fa)(fa)在(zai)(zai)JIS和(he)ASTM標(biao)準(zhun)中已經(jing)規(gui)定(ding)。
如果能在幾個有代表性的(de)(de)地區(qu)進(jin)行暴曬試(shi)驗的(de)(de)話,就能充分達到材料試(shi)驗的(de)(de)目(mu)的(de)(de),問(wen)題是需要數年以(yi)上(shang)的(de)(de)時間,因此提出了加(jia)(jia)速(su)試(shi)驗法(fa)(fa)。如后面所敘(xu)述的(de)(de)那樣,雖(sui)然很(hen)少但是還是有加(jia)(jia)速(su)試(shi)驗法(fa)(fa)的(de)(de)研究,可(ke)是在實際應用上(shang)幾乎沒有被采用。
標準(zhun)暴曬試(shi)(shi)(shi)驗,作(zuo)為實(shi)用試(shi)(shi)(shi)驗除了(le)需要時間(jian)以(yi)外還存(cun)在(zai)兩個問(wen)題。第一問(wen)題是(shi),耐候鋼的(de)(de)性能(neng)(neng)雖然受(shou)暴露(lu)形狀的(de)(de)影響很大,但是(shi)標準(zhun)暴曬試(shi)(shi)(shi)驗卻不能(neng)(neng)把它反(fan)(fan)映(ying)出來(lai)。影響暴露(lu)形狀的(de)(de)因素(su)主要有雨(yu)水洗(xi)滌(di)的(de)(de)程度(du)(du)、雨(yu)后的(de)(de)干(gan)(gan)燥(zao)時間(jian)以(yi)及不同的(de)(de)形狀。標準(zhun)暴曬試(shi)(shi)(shi)驗中,試(shi)(shi)(shi)片(pian)的(de)(de)上(shang)面洗(xi)凈、干(gan)(gan)燥(zao)都處于最佳條件,即使(shi)在(zai)鹽(yan)分濃度(du)(du)極高的(de)(de)海(hai)岸也(ye)十分穩定。與此相反(fan)(fan),試(shi)(shi)(shi)片(pian)的(de)(de)下面雖然被(bei)雨(yu)潤濕但是(shi)受(shou)不到洗(xi)凈作(zuo)用,干(gan)(gan)燥(zao)時間(jian)也(ye)長(chang),處于最差的(de)(de)條件。不管條件如何,所得的(de)(de)數據是(shi)試(shi)(shi)(shi)片(pian)兩個面的(de)(de)平均值。
關于暴露形狀對性能(neng)(neng)是(shi)如(ru)何(he)影響(xiang)的(de)(de)研究結(jie)(jie)(jie)果在2.4.2節(jie)敘述,總之,標準暴曬試(shi)驗結(jie)(jie)(jie)果在實(shi)用條件下的(de)(de)性能(neng)(neng)評價不能(neng)(neng)照原(yuan)樣使用。可(ke)是(shi)了解某(mou)地(di)區耐候鋼的(de)(de)性能(neng)(neng)最基(ji)(ji)本的(de)(de)數(shu)據(ju)是(shi)標準暴曬試(shi)驗結(jie)(jie)(jie)果,以此作為基(ji)(ji)礎在一定程(cheng)度上可(ke)以推斷(duan)在實(shi)用條件下的(de)(de)行(xing)為,確實(shi)是(shi)最重要的(de)(de)依據(ju)。
另一個(ge)問題(ti),大氣環境由于(yu)場(chang)所(suo)或時(shi)間是千(qian)差萬別(bie)的,試驗數據只不過是限(xian)定了(le)場(chang)所(suo)或時(shi)間的暴曬試驗結果。主要影響(xiang)(xiang)耐(nai)候鋼性能的是SOx和海鹽粒子(zi)濃度,根據日本(ben)的現狀來看只考慮后者就可以了(le),如在2.4.2節詳細敘述的那樣其影響(xiang)(xiang)的程度也可以定量(liang)地求(qiu)出來,這樣有關標(biao)準暴曬試驗上的問題(ti)都(dou)已解決。
加速(su)(su)試驗(yan)即使有了好的(de)(de)方(fang)法,在其性質(zhi)上也是為了材料試驗(yan),只用(yong)這種(zhong)方(fang)法不(bu)能提供實(shi)用(yong)條件下的(de)(de)性能數據。為了從加速(su)(su)試驗(yan)結(jie)果求出實(shi)用(yong)條件下腐蝕的(de)(de)絕對值,需要(yao)求出加速(su)(su)倍(bei)率。為了求出加速(su)(su)倍(bei)率,還需要(yao)進行實(shi)用(yong)條件下的(de)(de)試驗(yan)。
1967年(nian)(nian)(昭(zhao)和42年(nian)(nian)),日本鋼(gang)結(jie)構(gou)協(xie)會(hui)防(fang)銹防(fang)蝕分會(hui)的(de)(de)下屬機構(gou)設置了(le)耐(nai)(nai)候試(shi)驗(yan)法研(yan)究班。它(ta)的(de)(de)目的(de)(de)是“研(yan)究調查能(neng)夠在短期間用加速(su)試(shi)驗(yan)評(ping)價鋼(gang)結(jie)構(gou)物防(fang)銹涂漆(qi)的(de)(de)耐(nai)(nai)久性、耐(nai)(nai)候鋼(gang)及其他基體鋼(gang)材(cai)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性等。”7年(nian)(nian)的(de)(de)活動結(jie)束后,于1974年(nian)(nian)(昭(zhao)和49年(nian)(nian))發表了(le)“JSSC耐(nai)(nai)候加速(su)試(shi)驗(yan)法”。
作為(wei)裸鋼(gang)材的(de)加速(su)試(shi)驗(yan)機(ji)應具有如下(xia)4個(ge)特性(xing):(1)有促進(jin)速(su)度;(2)鋼(gang)種間的(de)腐(fu)蝕量順序與大氣暴曬下(xia)的(de)順序相(xiang)(xiang)同;(3)銹的(de)組成相(xiang)(xiang)同;(4)有再現性(xing)。可(ke)(ke)是(shi)為(wei)(1)和(3)是(shi)相(xiang)(xiang)反的(de),所以把盡可(ke)(ke)能近似(3),滿足(1)、(2)、(4)的(de)性(xing)能作為(wei)目標,研(yan)究(jiu)了在適當的(de)條件下(xia)使用市售的(de)一般加速(su)試(shi)驗(yan)機(ji)的(de)情況(kuang)。
完成的試驗方法大(da)致區(qu)(qu)(qu)分為海岸地(di)區(qu)(qu)(qu)、海岸工(gong)業(ye)地(di)區(qu)(qu)(qu)、城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)及城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)工(gong)業(ye)地(di)區(qu)(qu)(qu),分別(bie)(bie)與各(ge)地(di)區(qu)(qu)(qu)的條(tiao)件(jian)對應。其特征是在碳素鋼(gang)和(he)耐候鋼(gang)的腐蝕(shi)量上(shang)有明顯的差別(bie)(bie),促進速(su)度在10倍(bei)以(yi)上(shang),6周以(yi)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(gen)據發表(biao)的(de)(de)(de)圖(tu)粗略(lve)地讀取(qu)碳(tan)素鋼/耐候鋼的(de)(de)(de)腐蝕(shi)比(bi)時(shi),大致是1.2~1.6,表(biao)明和大氣(qi)暴曬試驗(yan)結果(guo)完(wan)全一(yi)致.加速促進倍率(lv)都在(zai)10倍以上(shang)。為了(le)得到高(gao)的(de)(de)(de)促進倍率(lv),采取(qu)了(le)一(yi)邊把潤濕時(shi)間(jian)/干燥時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)比(bi)保(bao)持(chi)接(jie)近于和自然大氣(qi)同等的(de)(de)(de)1:4的(de)(de)(de)一(yi)定(ding)比(bi)率(lv),一(yi)邊提高(gao)周期的(de)(de)(de)反復頻(pin)度的(de)(de)(de)方針。
該試(shi)驗法雖然(ran)可以(yi)測試(shi)在(zai)各(ge)個(ge)地區耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)比碳素鋼(gang)腐蝕減輕(qing)到何種(zhong)(zhong)程度,能(neng)夠判定(ding)某種(zhong)(zhong)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)是(shi)否具(ju)有耐(nai)(nai)候(hou)性(xing),可是(shi)對具(ju)備了耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)的耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)種(zhong)(zhong)之間的優劣能(neng)否區別(bie),在(zai)報告書中沒有敘述(shu)。從(cong)數(shu)據的狀態(tai)來看,如果在(zai)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)上沒有相當(dang)差別(bie)的話(hua),好像是(shi)不(bu)能(neng)夠區別(bie)。
這個方法以(yi)后沒(mei)(mei)有被實用(yong)。因為(wei)耐候(hou)鋼在JIS標準中(zhong)已(yi)經規(gui)格(ge)化,能(neng)夠實用(yong)的(de)(de)就是該規(gui)格(ge)范圍內(nei)的(de)(de)內(nei)容,所以(yi)知道了(le)耐候(hou)性的(de)(de)程度(du)。另(ling)外,這個方法把環境只劃分了(le)3個地區,根(gen)據(ju)試驗結果不能(neng)預測(ce)其(qi)他環境下的(de)(de)耐候(hou)性或(huo)者特定(ding)場所下的(de)(de)腐蝕率。根(gen)據(ju)這些理(li)由,我認(ren)為(wei)此法沒(mei)(mei)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,隨時(shi)間(jian)測定電(dian)(dian)位(wei),把(ba)上升(sheng)到(dao)+0.2V(SCE)時(shi)設定為銹(xiu)層(ceng)達到(dao)穩(wen)定化。碳素鋼(gang)(gang)的(de)電(dian)(dian)位(wei)也(ye)逐(zhu)漸上升(sheng),可是只(zhi)能(neng)上升(sheng)到(dao)比較(jiao)低的(de)電(dian)(dian)位(wei)(例如-0.4 V SCE).耐候鋼(gang)(gang)的(de)場(chang)合,田園及工業地區(qu)的(de)假定條(tiao)件(jian)在3星期(qi)以(yi)內,海岸地區(qu)的(de)假定條(tiao)件(jian)約(yue)9星期(qi)才能(neng)達到(dao)表示銹(xiu)層(ceng)穩(wen)定化的(de)電(dian)(dian)位(wei)。
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(ju)設計者說,這(zhe)(zhe)種試(shi)驗(yan)法(fa)具有(you)如下特征:首先可以用(yong)于耐候(hou)鋼(gang)性(xing)能的確定(ding)(ding);把電(dian)位不(bu)能夠充分上升的材料(liao)定(ding)(ding)為不(bu)合格,已經被(bei)用(yong)來(lai)比較不(bu)同廠家的耐候(hou)鋼(gang)。數據(ju)說明,Cu-P系(xi)的鋼(gang)種雖然在工業地區試(shi)驗(yan)中(zhong)穩(wen)定(ding)(ding)化(hua),可是在海岸(an)假(jia)定(ding)(ding)試(shi)驗(yan)中(zhong)沒有(you)穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)。因而,這(zhe)(zhe)種試(shi)驗(yan)法(fa)可以用(yong)于海岸(an)地區耐候(hou)鋼(gang)的開發。
并且,用(yong)這(zhe)種試驗(yan)法可(ke)以求出實用(yong)時的腐蝕(shi)量。如果把腐蝕(shi)速度設定為vμm/a,則(ze)和電位EmV(SCE)之間(jian)存在以下關系(xi):
log v=1.183-0.004416 E
在穩定化之前(qian)的(de)腐蝕量(積(ji)分值(zhi))與大(da)氣暴(bao)曬(shai)試驗的(de)場合(he)相當一致。在大(da)氣暴(bao)曬(shai)中(zhong)減厚量P和暴(bao)曬(shai)期間(jian)(jian)t之間(jian)(jian)有如下關系:
log P=A+B log t
在(zai)該(gai)試(shi)驗(yan)(yan)的場合也是相(xiang)同的。在(zai)發表的論文上用(yong)兩(liang)對數(shu)坐標圖比較了在(zai)幾個歐洲(zhou)城市(shi)中的大氣暴曬(shai)結果和加速試(shi)驗(yan)(yan)結果。例(li)如,對于(yu)在(zai)Diüisseldorf的腐蝕(shi),可讀取約7倍的促進(jin)速度。未想到(dao)(dao)這(zhe)種(zhong)(zhong)方法(fa)(fa)也能得(de)到(dao)(dao)普及(ji),但是在(zai)日(ri)本(ben)還沒(mei)有(you)被(bei)實際應(ying)用(yong)。耐候鋼只要在(zai)JIS的成分范圍內,在(zai)基本(ben)性能上就(jiu)不(bu)會有(you)問題。在(zai)接近某種(zhong)(zhong)程(cheng)度的海岸地(di)區,銹層是否穩(wen)定化(hua)雖然(ran)是必(bi)要的信息,然(ran)而(er)這(zhe)種(zhong)(zhong)試(shi)驗(yan)(yan)法(fa)(fa)只能預測鹽分過多時不(bu)能穩(wen)定化(hua)。在(zai)定量(liang)地(di)給(gei)出了涉及(ji)氯離子(zi)、二氧化(hua)硫腐蝕(shi)的大氣條件時,試(shi)驗(yan)(yan)也不(bu)能夠預知是否穩(wen)定化(hua)或(huo)者(zhe)數(shu)十年后(hou)的減厚量(liang),這(zhe)可能是其(qi)不(bu)被(bei)利用(yong)的原因。

