Atmosferisch corrosiebestendig staal (d.w.z. weerbestendig staal) verwijst naar een laaggelegeerd staal met goede atmosferische corrosieweerstand, gemaakt door een bepaalde hoeveelheid Cu, P, C of Ni, Mo, Nb, Ti en andere legeringselementen aan het staal toe te voegen. In industriële en landelijke atmosferische omgevingen heeft weerbestendig staal een uitstekende weerstand tegen atmosferische corrosie vanwege de vorming van een dichte en stabiele oxidebeschermingsfilm op het substraatoppervlak, die de binnendringing van corrosieve media belemmert. De roestlaagstructuur die door corrosie op het oppervlak van een gewoon koolstofstaalsubstraat wordt gevormd, is echter los en heeft microscheuren, die het substraatstaal niet echt kunnen beschermen.
Corrosieweerstandsmechanisme
Vanuit de invloed van corrosieproducten op het corrosieproces is atmosferische corrosie van staal een proces waarin zuurstof in de lucht elektrochemische reacties ondergaat door de roestlaag in aanwezigheid van een waterfilm. De roestlaag is samengesteld uit een losse buitenste roestlaag en een dichte binnenste roestlaag, en de legeringselementen in staal werken voornamelijk door de invloed van de binnenste roestlaag. In de corrosieproducten van weerbestendig staal kunnen dichte interne roestlagen van Cu, P en Cr worden waargenomen die verrijkt zijn. De hoge corrosieweerstand van weerbestendig staal is niet alleen gerelateerd aan de hoge impedantie van de interne roestlaag, maar ook aan de dichte en fijne korrelgrootte van de interne roestlaag en de verrijking van Cu en P. De aanwezigheid van deze dichte interne roestlaag wordt weerspiegeld in het elektrochemische gedrag van het staal, dat wordt gehinderd door het anodische proces. Het proces van geleidelijke verbetering van de dichtheid tijdens het corrosieproces illustreert precies het kenmerk van langere tijd en sterkere corrosieweerstand.
Atmosferische corrosie
Vanuit een mondiaal perspectief blijven de belangrijkste componenten van de atmosfeer grotendeels onveranderd. Door experimentele metingen is de samenstelling van lucht per volume ongeveer 78% stikstof, 21% zuurstof, 0,94% edelgassen, 0,03% koolstofdioxide en 0,03% andere gassen en onzuiverheden. Vanwege natuurlijke locatie, klimaat en menselijke milieuvervuiling is de samenstelling van de atmosfeer complex en divers geworden, met enkele schadelijke componenten die een geleidelijke toename vertonen. Vooral de wereldwijde zure regen veroorzaakt door zwaveldioxide en stikstofdioxide in de lucht verergert de corrosie van staalmaterialen, ondanks de afwezigheid van natuurlijk voorkomend zwaveldioxide en stikstofdioxide. De overgrote meerderheid van deze basisluchtverontreinigende stoffen wordt echter gegenereerd door menselijke activiteiten. Zodra de door mensen uitgestoten zwaveldioxide- en stikstofdioxideverontreinigende stoffen de atmosfeer binnendringen, kunnen ze worden omgezet in secundaire verontreinigende stoffen zoals salpeterzuur en zwavelzuur, die gemakkelijk oplosbaar zijn in water en zure waterdruppels vormen die terugkeren naar de grond om zure regen, zure sneeuw, enz. te vormen.
Verschillende soorten onzuiverheden in de atmosfeer hebben verschillende effecten op de corrosiesnelheid van staal. De impact van zwaveldioxide in een industriële atmosfeer en zoutdeeltjes in een oceanische atmosfeer op de corrosiesnelheid van staal is het grootst, en de corrosiesnelheid van staal is zeer laag in een zuivere landelijke atmosferische omgeving. De atmosferische corrosie van staal is een complex systeem, en naast menselijke milieuvervuiling is de corrosiesnelheid ook gerelateerd aan windsnelheid en -richting, temperatuur en neerslag, dauwperiode, zonnestraling, seizoensveranderingen en zelfs natuurlijk stof in de atmosfeer. Zelfs onder dezelfde externe omstandigheden is de corrosiesnelheid aan de achterkant van het staal aanzienlijk hoger dan aan de zonnige kant vanwege de ophoping van regenwater.
Gebruik
Weerbestendig staal is op grote schaal gebruikt in staalconstructies zoals gebouwen, voertuigen, bruggen en torens vanwege zijn uitstekende corrosieweerstand. Er zijn drie hoofdmanieren om weerbestendig staal te gebruiken: blootgesteld gebruik, coatinggebruik en gebruik na roeststabilisatiebehandeling.
(1) Kaal gebruik
Het meest voorkomende gebruik van weerbestendig staal is blootgesteld. Na 3 tot 10 jaar gebruik stabiliseert de roestlaag op het oppervlak van weerbestendig staal geleidelijk, vertraagt de corrosieontwikkeling en krijgt het uiterlijk een mooie chocoladekleur.
Vanwege de invloed van factoren zoals de chemische samenstelling van het staal, de gebruiksomgeving, waterretentie en stofophoping in structurele details en mechanische slijtage, wordt het stabilisatieproces van de roestlaag in weerbestendig staal beïnvloed. Daarom, als het onjuist wordt gebruikt en de vormingsomstandigheden van de stabiele roestlaag worden verstoord, zal weerbestendig staal ook ernstige corrosie ondervinden.
(2) Toepassing van de verf
In veel afdelingen zoals bouw, bruggen en voertuigen wordt weerbestendig staal, net als gewoon staal, meestal gebruikt voor coating. In vergelijking met gewoon staal vertoont gecoat weerbestendig staal een extreem superieure corrosieweerstand. Vanwege de verhoogde gebruikskosten en operationele procedures is het echter moeilijk om schilderen op grote componenten op grote schaal toe te passen.
(3) Gebruikt na stabilisatiebehandeling
In het begin wordt een behandeling op het oppervlak van het onderdeel toegepast om het vormingsproces van de gestabiliseerde roestlaag van weerbestendig staal te verkorten. Dit kan niet alleen het fenomeen van gele roestvloeistof in de vroege fase van het gebruik van weerbestendig staal vermijden, vervuiling voorkomen, maar ook een stabiele roestlaag vormen. Hoewel blootgesteld gebruik een economische en unieke methode is om weerbestendig staal te gebruiken, kost het een aanzienlijke hoeveelheid tijd om het stabilisatieproces van de roestlaag in de natuurlijke omgeving te voltooien. Voordat de gestabiliseerde roestlaag wordt gevormd, treden vaak vroege roestvloeistofophanging en vliegende vervuiling van de omgeving op.
