耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)裸裝(zhuang)使(shi)(shi)用(yong)時(shi)存在(zai)一些問(wen)題及使(shi)(shi)用(yong)界限，耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)耐(nai)腐蝕(shi)(shi)銹(xiu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)形成有一定的(de)年限，其(qi)間將生成紅銹(xiu)（氧化鐵）和(he)黃銹(xiu)等(deng)疏松銹(xiu)層(ceng)(ceng)(ceng)和(he)銹(xiu)液，流淌銹(xiu)蝕(shi)(shi)不僅(jin)影響外(wai)觀，且(qie)會污染環境。另外(wai)，耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)在(zai)海鹽粒子(zi)飛揚(yang)量超(chao)過5mg/（m2·d）以(yi)上(shang)的(de)條件下(xia)使(shi)(shi)用(yong)時(shi)，不僅(jin)上(shang)述傾向顯著，而且(qie)生成穩定銹(xiu)層(ceng)(ceng)(ceng)存在(zai)困難(nan)。因(yin)此(ci)，在(zai)建筑、橋梁和(he)車輛等(deng)很多行業，耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)和(he)普(pu)通(tong)鋼(gang)(gang)一樣，大都是涂(tu)(tu)裝(zhuang)使(shi)(shi)用(yong)。涂(tu)(tu)裝(zhuang)后的(de)耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)和(he)普(pu)通(tong)鋼(gang)(gang)相比，表(biao)現(xian)出極優越的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性，能(neng)夠(gou)比普(pu)通(tong)鋼(gang)(gang)延長涂(tu)(tu)裝(zhuang)壽命。耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)表(biao)面涂(tu)(tu)裝(zhuang)后，涂(tu)(tu)膜(mo)與基體附著力增強，在(zai)涂(tu)(tu)膜(mo)下(xia)發(fa)生局部腐蝕(shi)(shi)速度減(jian)小(xiao)，使(shi)(shi)涂(tu)(tu)膜(mo)受到損傷的(de)幾率減(jian)少。另外(wai)，由于其(qi)鐵銹(xiu)擴展的(de)速度也(ye)比普(pu)通(tong)鋼(gang)(gang)慢，因(yin)此(ci)延長了(le)涂(tu)(tu)膜(mo)劣化的(de)時(shi)間，從而降低了(le)重新涂(tu)(tu)裝(zhuang)維持費(fei)用(yong)。但涂(tu)(tu)裝(zhuang)使(shi)(shi)用(yong)增加了(le)使(shi)(shi)用(yong)成本和(he)操作工序，難(nan)以(yi)普(pu)遍適用(yong)于大型構件。
解(jie)決耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)裸(luo)裝使(shi)用(yong)時早期銹(xiu)(xiu)液(ye)流淌與飛散引起的(de)環(huan)(huan)境污染(ran)問題，促進(jin)(jin)其在(zai)(zai)(zai)高鹽分環(huan)(huan)境下穩定銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)生成的(de)另一(yi)有效方法是(shi)采用(yong)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)穩定化處(chu)理(li)技(ji)術。1970年(nian)日(ri)本(ben)利用(yong)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)改性(xing)(xing)(xing)加速保(bao)護(hu)性(xing)(xing)(xing)銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)的(de)形成。日(ri)本(ben)原住(zhu)友金屬工業(ye)(ye)公(gong)(gong)司(si)為(wei)防止(zhi)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)銹(xiu)(xiu)蝕以及銹(xiu)(xiu)蝕對(dui)環(huan)(huan)境的(de)污染(ran)，在(zai)(zai)(zai)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)涂(tu)(tu)帶有磷(lin)化低漆和能(neng)使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)形成鉻(ge)化膜成分的(de)涂(tu)(tu)料(liao)。通過涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)掛(gua)片(pian)(pian)發(fa)現(xian)，涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)中的(de)Zn3（PO4）2和重(zhong)鉻(ge)酸鉀對(dui)銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)有一(yi)定的(de)改性(xing)(xing)(xing)作用(yong)。在(zai)(zai)(zai)對(dui)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)掛(gua)片(pian)(pian)進(jin)(jin)行(xing)了(le)24年(nian)的(de)掛(gua)片(pian)(pian)分析(xi)基礎上(shang)(shang)，發(fa)現(xian)了(le)具有保(bao)護(hu)性(xing)(xing)(xing)銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)的(de)基本(ben)結構(gou)，即含有鉻(ge)的(de)α—FeOOH致密(mi)銹(xiu)(xiu)蝕層(ceng)(ceng)，由此提出(chu)了(le)通過表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)改性(xing)(xing)(xing)加速生成該銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)的(de)思想，并將(jiang)其實施于(yu)1994年(nian)啟動的(de)新(xin)一(yi)代(dai)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)研制中。1994年(nian)由日(ri)本(ben)技(ji)術廳組(zu)織原住(zhu)友金屬工業(ye)(ye)公(gong)(gong)司(si)、原新(xin)日(ri)鐵公(gong)(gong)司(si)、東北工業(ye)(ye)大學和筑(zhu)渡(du)金屬研究(jiu)所等單位對(dui)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)穩定銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)技(ji)術進(jin)(jin)行(xing)研究(jiu)。目前，日(ri)本(ben)JFE、神戶制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和新(xin)日(ri)鐵住(zhu)金等鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵公(gong)(gong)司(si)的(de)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材出(chu)廠前大多進(jin)(jin)行(xing)銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)穩定化處(chu)理(li)，且廣泛使(shi)用(yong)在(zai)(zai)(zai)橋梁和建(jian)筑(zhu)等鋼(gang)(gang)(gang)(gang)結構(gou)上(shang)(shang)。
從材(cai)(cai)料和設(she)計(ji)的(de)(de)角度講，一(yi)座橋(qiao)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)承重結(jie)構采用(yong)(yong)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)也(ye)可以(yi)是不(bu)同型號(hao)，這類設(she)計(ji)的(de)(de)特點(dian)是根據結(jie)構受力情況(kuang)配置(zhi)不(bu)同型號(hao)（一(yi)般不(bu)超過兩(liang)種）的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)，以(yi)便充(chong)分發揮(hui)材(cai)(cai)料特性，取得經(jing)濟效益。經(jing)過一(yi)些實(shi)際投入使用(yong)(yong)的(de)(de)橋(qiao)梁(liang)(liang)(liang)數據的(de)(de)積(ji)累認為，與全部(bu)采用(yong)(yong)高(gao)性能橋(qiao)梁(liang)(liang)(liang)用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)相比，采用(yong)(yong)不(bu)同型號(hao)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)設(she)計(ji)可平(ping)均節(jie)省月10%的(de)(de)建橋(qiao)費用(yong)(yong)，經(jing)濟效益最好的(de)(de)一(yi)座橋(qiao)的(de)(de)用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)量(liang)減(jian)少28%，總(zong)費用(yong)(yong)減(jian)少18%。
典型應用實例
美國(guo)使(shi)(shi)用(yong)(yong)裸(luo)露耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)主要(yao)領域是橋(qiao)梁建(jian)筑，1967年美國(guo)在世界上首次(ci)將耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)用(yong)(yong)于“裸(luo)橋(qiao)”方式建(jian)設鋼(gang)橋(qiao)，并于1977年建(jian)成了世界上最(zui)大跨(kua)度的(de)承式耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)拱橋(qiao)——新河峽(xia)大橋(qiao)。1980年美國(guo)建(jian)橋(qiao)所用(yong)(yong)的(de)鋼(gang)材(cai)約12%為(wei)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)，1989年耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)比例(li)達到(dao)15%。1990年密執安(an)州規定，只要(yao)遵守FHWA（FederalHighwayAdministration，美國(guo)聯邦公路(lu)管(guan)理局(ju)）的(de)技術(shu)基準(zhun)，耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)可裸(luo)裝使(shi)(shi)用(yong)(yong)。為(wei)了節省管(guan)理維修(xiu)費用(yong)(yong)，在勝景地(di)帶和田園地(di)帶，裸(luo)露耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)廣泛(fan)應用(yong)(yong)于護欄、鋼(gang)絲網和照明(ming)塔等道路(lu)附屬物領域。輸(shu)電(dian)鐵(tie)塔采用(yong)(yong)裸(luo)露耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)已(yi)有(you)8000座以上的(de)實(shi)際業績。
1955年日(ri)本(ben)(ben)開始研(yan)發耐候(hou)(hou)鋼(gang)，1967年日(ri)本(ben)(ben)首次在(zai)(zai)知多(duo)2號橋(qiao)使(shi)用。近幾年日(ri)本(ben)(ben)耐候(hou)(hou)鋼(gang)橋(qiao)的(de)占有量(liang)已達到(dao)鋼(gang)橋(qiao)總數(shu)的(de)20%左右。1969年日(ri)本(ben)(ben)公布了JISG3114—1968《可焊接耐候(hou)(hou)熱軋鋼(gang)材(cai)》標(biao)準。從1981年起，建設省(sheng)土木(mu)研(yan)究(jiu)所(suo)、鋼(gang)材(cai)俱樂部以及橋(qiao)梁建設協會(hui)等3個部門進行了耐候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)露天(tian)暴(bao)露試驗等許多(duo)調查與研(yan)究(jiu)，并于(yu)(yu)(yu)1985年制訂了《無(wu)涂裝(zhuang)耐候(hou)(hou)性橋(qiao)梁設計施工要領》。日(ri)本(ben)(ben)橋(qiao)梁建設協會(hui)規定，在(zai)(zai)海鹽粒子飛(fei)揚(yang)量(liang)低(di)于(yu)(yu)(yu)5mg/（m2·d）區域，耐候(hou)(hou)鋼(gang)可裸(luo)裝(zhuang)使(shi)用，如在(zai)(zai)太(tai)平洋一側(ce)大(da)于(yu)(yu)(yu)2km、在(zai)(zai)日(ri)本(ben)(ben)海一側(ce)的(de)北端大(da)于(yu)(yu)(yu)20km、在(zai)(zai)南側(ce)大(da)于(yu)(yu)(yu)5km和內(nei)海大(da)于(yu)(yu)(yu)1km的(de)海岸線上可以使(shi)用無(wu)涂裝(zhuang)鋼(gang)材(cai)。
美國(guo)和(he)日(ri)(ri)(ri)本(ben)(ben)在高(gao)性(xing)能耐(nai)(nai)(nai)候(hou)橋(qiao)梁用(yong)(yong)(yong)鋼的(de)(de)(de)生產(chan)及(ji)應(ying)用(yong)(yong)(yong)等(deng)方(fang)(fang)面(mian)發(fa)展(zhan)較快(kuai)，產(chan)品開(kai)發(fa)方(fang)(fang)面(mian)注重提高(gao)可(ke)焊性(xing)、機械性(xing)能和(he)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)。日(ri)(ri)(ri)本(ben)(ben)由于其特殊的(de)(de)(de)氣候(hou)環(huan)(huan)境，在耐(nai)(nai)(nai)候(hou)橋(qiao)梁用(yong)(yong)(yong)鋼的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)推(tui)廣方(fang)(fang)面(mian)進(jin)行了長(chang)年(nian)的(de)(de)(de)追蹤分析(xi)，在腐蝕(shi)環(huan)(huan)境不同的(de)(de)(de)地區(qu)對耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼進(jin)行露天(tian)暴露試驗，開(kai)發(fa)了沿海高(gao)鹽環(huan)(huan)境用(yong)(yong)(yong)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)橋(qiao)梁用(yong)(yong)(yong)鋼。高(gao)性(xing)能耐(nai)(nai)(nai)候(hou)橋(qiao)梁用(yong)(yong)(yong)鋼可(ke)滿足我(wo)國(guo)對鋼橋(qiao)提出(chu)的(de)(de)(de)節約環(huan)(huan)保及(ji)可(ke)持續發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)新(xin)要求，為(wei)此，我(wo)國(guo)鋼鐵企業和(he)橋(qiao)梁設計(ji)部門可(ke)積極借鑒美國(guo)和(he)日(ri)(ri)(ri)本(ben)(ben)的(de)(de)(de)經驗，適度加(jia)大對耐(nai)(nai)(nai)候(hou)橋(qiao)梁用(yong)(yong)(yong)鋼的(de)(de)(de)設計(ji)與長(chang)年(nian)限應(ying)用(yong)(yong)(yong)方(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)(de)研究(jiu)。