Turto savininkams ir inžinieriams, tvarkantiems lauko plieno infrastruktūrą-nuo elektros perdavimo stulpų iki greitkelio ženklų atramų ir vamzdinių konstrukcinių kolonų-korozija yra tylus dangaus-didelių gyvavimo ciklo sąnaudų veiksnys. Įprastą anglinį plieną reikia visiškai perdažyti kas 5–10 metų, kad būtų išvengta konstrukcijos gedimo, o sunkiai pasiekiamas turtas, pvz., komunalinių paslaugų bokštai, padidina darbo ir prastovų sąnaudas. Štai kodėl ASTM A871 Grade 60 Corten Steel tapo pasauliniu nedažytų lauko konstrukcijų priežiūros etalonu: jis ne tik sulėtina koroziją, bet ir sustabdo ją naudodamas savaime{11}}palaikantį, savaime{12}}taisomą apsauginį mechanizmą. Tačiau kaip tiksliai šis didelio stiprumo{14}}atmosferos poveikiui atsparus plienas paverčia paviršiaus oksidaciją nuo gedimo rizikos didžiausiu privalumu?
Pagrindinis skirtumas: apsauginė patina prieš naikinančias rūdis
ASTM A871 60 klasės atsparumo korozijai raktas slypi esminiame medžiagų-lygio skirtume nuo įprasto anglinio plieno: kaip jis reaguoja į atmosferoje esantį deguonį ir drėgmę.
Įprastas anglinis plienas, veikiamas elementų, sudaro purų, porėtą, sluoksniuotą geležies oksidą (rūdis). Šis sluoksnis niekada neprisiriša prie plieninio pagrindo ir lengvai nusilupa, todėl šviežias, neapsaugotas plienas yra veikiamas nuolatinės, nereguliuojamos korozijos. Procesas niekada nesibaigia, galiausiai prarydamas medžiagą ir sukeldamas konstrukcijos gedimą, paprastai per 10–15 metų nepadengto lauko plieno atveju.
Priešingai, ASTM A871 Grade 60 sudaro tankią, tvirtai prilipusią, chemiškai stabilią patiną. Šis sluoksnis visam laikui jungiasi su plienu, veikdamas kaip nepralaidus barjeras, kuris blokuoja papildomą deguonies ir drėgmės patekimą į pagrindinę medžiagą. Visiškai subrendusi patina sustabdo beveik visą vykstančią koroziją, o skilimo greitis yra iki 10 kartų lėtesnis nei paprastas anglinis plienas daugelyje atmosferos sąlygų.
ASTM{0}}nurodyta lydinio chemija, kuri užtikrina apsaugą
Šis savaiminio{0}}apsaugos mechanizmas nėra atsitiktinis: jis sukurtas pagal ASTM A871 Grade 60, naudojant griežtą standartizuotą lydinių mišinį, įpareigojantį pagal naujausią ASTM A871/A871M-20 standartą. Skirtingai nuo ne-specifinio atmosferos poveikiui atsparaus plieno, kiekviena 60 klasės gamybinė partija yra suformuluota su tiksliais korozijai atsparių elementų lygiais, kurių kiekvienas turi apibrėžtą vaidmenį:
Varis: pagrindinis elementas su minimaliais turinio reikalavimais, kuriuos užtikrina standartas. Varis inicijuoja vienodą patinos formavimąsi visame plieno paviršiuje, užkertant kelią dėmėtai vietinei korozijai.
Chromas: Padidina patinos tankį ir cheminį stabilumą, padidina atsparumą rūgštiniams teršalams miesto ir pramoninėje aplinkoje.
Fosforas: Patobulina patinos mikrostruktūrą, sukuria tvirtesnį, nepralaidesnį barjerą, kuris sustabdo drėgmės prasiskverbimą.
Nikelis: pagerina atsparumą korozijai žemoje{0}}temperatūroje ir patinos vienodumą, net esant atšiauriam šiauriniam klimatui, kai dažni užšalimo{1}}atšilimo ciklai.
Šis mišinys patvirtintas atliekant ASTM G101 korozijos indekso bandymą, kuris patvirtina, kad medžiaga atitinka minimalius atsparumo atmosferinei korozijai reikalavimus, taikomus ilgalaikei nedažytai eksploatacijai.
Kaip patina formuojasi, žingsnis po žingsnio
ASTM A871 Grade 60 apsauginė patina laikui bėgant vystosi natūraliai, dėl ciklinio drėgno{2}}sauso poveikio atmosferai-nereikia dengti, apdoroti cheminėmis medžiagomis ar rankiniu būdu. Procesas vyksta pagal nuspėjamą, nuoseklų laiką:
Pradinė oksidacija (1–12 savaitės): Šviežiai sumontuotas plienas, veikiamas lietaus ir oro, sukuria šviesiai oranžinį paviršiaus oksidą. Tai normalus, ankstyvos{1}}oksidacijos stadijos, o ne ardomosios rūdys.
Patinos stabilizavimas (3–18 mėn.): pasikartojantys šlapio{0} džiovinimo ciklai leidžia legiravimo elementams integruotis į oksido sluoksnį, paverčiant jį iš laisvo geležies oksido į tankią, tamsėjančią rudą-pilką patiną. Korozijos greitis labai sulėtėja, nes sluoksnis sugriežtėja ir sujungiamas su plienu.
Visiškas brendimas (18–36 mėn.): Patina pasiekia galutinę, stabilią tamsiai pilką{0}}rudą būseną, o korozijos greitis yra beveik nulinis. Šiame etape jis visiškai pasitaiso-: nedideli įbrėžimai ar paviršiaus pažeidimai iš naujo-suformuos apsauginę patiną, kai bus veikiamos normaliomis atmosferos sąlygomis.
Praktinės reikšmės jūsų projektams
Suprasdami, kaip veikia šis atsparumas korozijai, jūsų lauko konstrukcijų projektams suteikiama visapusiška jo vertė. Tai yra trys geriausios praktikos, dėl kurių negalima derėtis,-kad maksimaliai padidintumėte našumą:
Pirmenybė teikiama drenažui ir oro srautui: Patina formuojasi ir palaiko save drėgnais{0}}džiūvimo ciklais. Venkite konstrukcijų, kurios sulaiko stovintį vandenį arba stovintį orą, nes nuolatinė drėgmė neleidžia patinai stabilizuotis ir gali sukelti vietinę koroziją.
Niekada nedažykite ir neplombuokite plieno: dangos blokuoja šlapio{0}}džiūvimo ciklus, kurių reikia patinai susidaryti, ir galiausiai nusilupa, sulaikydamos drėgmę prie plieno ir sukeldamos ankstyvą gedimą. ASTM A871 Grade 60 sukurtas išskirtinai nedažytai priežiūrai.
Pritaikykite priežiūrą prie savo aplinkos: 60 klasė puikiai tinka kaimo, miesto ir lengvosios pramonės atmosferoje be reguliarios priežiūros. Jei norite, kad pakrantės būtų stipriai apšviestos nuolat purškiant druska, reguliariai įpilkite paprasto gėlo vandens skalavimo, kad pašalintumėte susikaupusias druskas ir išsaugotumėte patinos vientisumą.
Trumpai tariant, ASTM A871 60 klasės atsparumas atmosferinei korozijai yra apgalvotos, ASTM{2}}standartizuotos inžinerijos produktas. Jo lydinio mišinys įprastą paviršiaus oksidaciją paverčia nuolatiniu, savaime-atsitaisančiu apsauginiu barjeru, todėl nebereikia nuolatinių dangų ir iki 50 % sumažinamos gyvavimo ciklo išlaidos per 30+ metų eksploatavimo laiką. Bet kokiam lauko konstrukciniam projektui, kur mažai priežiūros,{8}}ilgalaikis patikimumas ir kodo-suderinamumas yra ne-derėtini, dėl šio kovos su korozija{11}}mechanizmo ASTM A871 Grade 60 yra aiškus pasirinkimas.
