Atsparus atmosferos poveikiui plienas – naudojimas ir paruošimas nepadengtame ir dengtoje būsenoje
Atsparus atmosferos poveikiui plienas yra plieno lydinio tipas, kuriam būdingas stabilus, korozijai{0}}atsparus sluoksnis ant jo paviršiaus po daugelio metų atmosferos poveikio, todėl nereikia dažyti daugelyje aplinkų. Įmonei US Steel (USS) priklauso registruotasis prekės ženklas COR-TEN – pavadinimas, nurodantis dvi pagrindines šio tipo plieno savybes: atsparumą korozijai ir didelį stiprumą.
Atsparumas oro sąlygoms reiškia šių plienų cheminę sudėtį, kuri suteikia jiems didesnį atsparumą atmosferinei korozijai nei kitiems plienams. Taip yra todėl, kad dėl atmosferos poveikio plienas ant jo paviršiaus suformuoja apsauginį rūdžių sluoksnį. Šio apsauginio sluoksnio koroziją{2}}stabdantis poveikis nustatomas pagal legiruojančių elementų pasiskirstymą ir koncentraciją plieno cheminėje sudėtyje (kaip parodyta 1 paveiksle). Šis apsauginis sluoksnis susidaro dėl oro sąlygų. Kitaip tariant, plienas turi rūdyti, kad susidarytų šis apsauginis sluoksnis.
Atmosferos poveikiui atsparaus plieno naudojimas statybose kelia keletą iššūkių. Gali prireikti specialių suvirinimo technikų arba medžiagų, kad suvirinimo jungtys išlaikytų tokį patį atsparumą oro sąlygoms kaip ir kitos medžiagos. Pats plienas nėra visiškai atsparus rūdijimui; jei plieno viduje kaupiasi vanduo arba jis ilgą laiką išlieka drėgnas, šiose vietose greičiau įvyks korozija, todėl reikės nusausinti arba išdžiovinti. Atmosferos poveikiui atsparus plienas yra labai jautrus drėgnam subtropiniam klimatui, kur jo apsauginis oksido sluoksnis gali tapti nestabilus ir toliau rūdyti. Atmosferos poveikiui atsparus plienas taip pat prastai veikia srityse, kuriose yra daug chlorido. Įprastas atmosferos poveikiui atsparaus plieno paviršius taip pat gali sukelti rūdžių susidarymą netoliese esančiuose paviršiuose.
Atmosferos teršalų, kurie katalizuoja koroziją, greitį, kuriuo kai kurie atmosferos poveikiui atsparūs plienai suformuoja norimą rūdžių sluoksnį. Nors šis rūdijimo procesas paprastai vyksta gerai dideliuose miestų centruose, jis yra daug lėtesnis kaimo aplinkoje.
Kaip minėta anksčiau, atmosferos poveikiui atsparus plienas tinkamomis sąlygomis suformuoja tvirtą apsauginį rūdžių sluoksnį, stabdantį tolesnę koroziją. Remiantis SteelConstruction.info, atmosferos poveikiui atsparus plienas pasižymi itin mažu korozijos laipsniu, todėl tiltai, pastatyti iš nedažyto atmosferos poveikiui atsparaus plieno, gali išgyventi 120 -metų su minimalia priežiūra. Todėl tinkamomis sąlygomis gerai suprojektuoti atmosferos poveikiui atsparūs plieniniai
Drėgnoje ir atmosferinėje aplinkoje visi mažai{0}}legiruoti plienai rūdys; rūdijimo greitis priklauso nuo deguonies, drėgmės ir atmosferos teršalų sąlyčio su metaliniu paviršiumi laipsnio. Vykstant rūdijimo procesui, rūdžių sluoksnis sudaro barjerą, neleidžiantį prasiskverbti deguoniui, drėgmei ir teršalams, todėl sulėtėja rūdijimo greitis.
Rūdžių sluoksnis, susidarantis ant įprasto karštai valcuoto anglinio plieno{0}}, yra akytas ir ilgainiui atsiskirs nuo paviršiaus, iš naujo pradėdamas korozijos ciklą. Korozijos greitis kinta maždaug tiesiškai didėjančių kreivių seka, kurios nuolydis priklauso nuo aplinkos koroziškumo.
Atmosferos poveikiui atsparaus plieno rūdijimo procesas yra panašus į įprasto plieno, tačiau specifiniai plieno legiravimo elementai sudaro stabilų rūdžių sluoksnį, kuris tvirtai prilimpa prie netauriojo metalo ir turi mažesnį poringumą. Šis rūdžių sluoksnis susidaro kintant drėgnoms ir sausoms sąlygoms, sudarydamas apsauginį barjerą, kuris neleidžia toliau prasiskverbti deguoniui, drėgmei ir teršalams, todėl žymiai sumažėja tolesnis metalo praradimas. Svarbu pažymėti, kad rūdžių sluoksnis turi išdžiūti, kad susidarytų. Jei paviršius išlieka drėgnas, atmosferos poveikiui atsparus plienas ir toliau rūdys. Panašiai, jei aplinka yra labai užteršta chloridais (pvz., pastatai prie vandenyno arba vietovės, kuriose veikia -ledą tirpstančios druskos ir nuolatinė drėgmė), rūdžių sluoksnis negali tinkamai susiformuoti. Tačiau esant tinkamoms aplinkos sąlygoms, atmosferos poveikiui atsparaus plieno korozijos greitis yra daug mažesnis nei įprasto konstrukcinio plieno.
