3、耐候钢螺栓的技术点

　　紧固件用耐候钢，钢在大气中的腐蚀是涉及多种发生在气相、液相和固相界面的化学、电化学和物理过程，其腐蚀主要以电化学腐蚀为主。与不锈钢不同，耐候钢并不形成致密的极薄钝化层，而是通过与周围介质不断的交互作用，经过一段时间在钢表面形成稳定化锈层，极大程度延缓钢的进一步锈蚀。

　　在海洋大气环境中，由于空气中含有大量氯离子，并且会沉积下来，造成钢材相对于普通田园大气更不耐腐蚀。国内外众多学者研究了 Ni、Cr 合金元素对钢在氯离子环境下的耐腐蚀性影响后发现，Cr 对钢短期耐腐蚀有益，但经过时间的延长，Cr 对钢的耐腐蚀有逆转现象。因此为了保证钢能够在海洋大气环境中有较好的耐蚀性能；不添加Cr 而是添加一定量的 Ni 元素是可行的途径。为了探究Ni元素添加量，在实验室进行了不同Ni元素含量钢的耐蚀性能规律研究。我国属于典型的海洋大气环境，针对其我国耐海洋大气环境腐蚀钢需求，开发出镍系耐候钢（高镍≥3%Ni和低镍≤0.5%Ni），且在铁路桥梁上应用。从国外和日本的钢铁公司及一些研究机构在不同盐分的地区进行了常年的暴露试验，从最长11年以上试验，可以看出高镍钢的腐蚀损耗量比低镍耐候钢低70%左右。

　　国内外众多研究表明，夹杂物是低合金钢内最主要的点蚀诱发源，包含硫化物的夹杂相对于其它夹杂对点蚀的诱发能力高，在点蚀过程中，夹杂物会优先从基体上溶解脱落形成蚀坑，会对点蚀过程产生促进作用。由于P对材料有脆化效应，会在晶界处存在析出物，致使晶界弱化从而造成冲击功下降。为此，耐候钢 P和S含量相对国标要求更低，结合国内企业实际生产能力，对两者控制相加应≤0.025%；P和S元素比 GB/T1231要求更严，含量更低。另外，耐候钢由转炉或电炉冶炼，并应进行炉外精炼，只有这样才能保证钢质的纯净度，提高钢的耐蚀性。

　　针对耐候螺栓在不同环境的使用，推荐的表面处理方案，在气候温和干燥的地区可选用免表面处理的耐候螺栓；免涂装耐候钢桥允许选用经发黑处理的耐候螺栓；气候条件复杂地区建议选用经表面处理、达克罗涂覆或高分子涂装后的耐候螺栓。

　　耐候螺栓裸露在大气环境下，最初会形成与普碳钢一样的锈层，但经过3～5a的环境腐蚀靠近基体的锈层不断溶解再析出形成较为致密的非晶态羟基氧化物。最终经过多年后，耐大气腐蚀钢形成稳定的锈层，其中起主要保护作用的内锈层是富集了Cr、Cu、Ni、P等元素的α-FeOOH，钢铁材料的耐大气腐蚀是一个与介质、温度、时间、空间、地域等因素相关的非常复杂的问题，现在的一些研究工作更多是局限在实验室的总结，在现象、规律与机理研究等方面还有大量工作需要开展。

文章摘自：GAF螺丝君