Сопротивление стальным зданиям в нашей жизни
Нет ли вокруг вас таких странных построек: это прочная стальная конструкция, но она покрыта красно-черной ржавчиной, как будто стоит на ветру и дожде сотни лет? Может ли ржавчина в таком здании продолжать функционировать? Это безопасно? Могу сказать вам категорично: конечно! Он не только безопасен, но и более долговечен, чем обычная сталь, и не ржавеет даже на воздухе в течение нескольких десятков лет. Этот тип поверхностной ржавчины, на самом деле прочный материал, на самом деле представляет собой особый тип стали, называемый атмосферостойкой сталью. Не смотрите на него как на «уродливого», на самом деле, высокого класса.
Погодостойкая сталь имеет специальное применение
Сталь, устойчивая к атмосферным воздействиям, также известная как сталь, устойчивая к атмосферной коррозии, представляет собой низколегированную сталь, промежуточную между обычной сталью и нержавеющей сталью. Изготавливается из обычной углеродистой стали и некоторого количества меди, а также таких коррозионно-стойких элементов, как люминофор, хром, никель, титан, ванадий. Он не только обладает характеристиками легкого расширения, высокой прочности и сопротивления усталости обычной стали, но также может достигать коррозионной стойкости в 2-8 раз по сравнению с обычной углеродистой сталью.
Из-за своих отличных характеристик атмосферостойкая сталь стоит дорого. Погодостойкая сталь с аналогичными характеристиками стоит примерно на 60 процентов дороже, чем обычная сталь. Поэтому, пожалуйста, не смотрите на атмосферостойкую сталь, это уродливо, общее здание не может себе этого позволить.
Атмосферостойкая сталь используется только для таких конструкций, как контейнеры, железнодорожные транспортные средства, нефтяные вышки и буровые установки, которые работают в суровых условиях и требуют высокой коррозионной стойкости. Для железобетона, используемого в обычных зданиях, поскольку стальные стержни, зарытые в бетон, редко контактируют с кислородом и водой, инженеры не хотят использовать здесь атмосферостойкую сталь!
Почему атмосферостойкая сталь такая особенная
Чистое железо не легко ржавеет, но обычная сталь обычно содержит примеси, такие как медь и углерод. Эти примеси обладают меньшей активностью, чем железо, и образуют первичную батарею с железом в водном воздухе (т. е. поток, образующийся в результате окислительно-восстановительной реакции). Устройство отделяет окисление от восстановления и создает «шоссе» для коррозии стали.
Ржавчина, образующаяся при коррозии стали, представляет собой рыхлую пористую структуру, в которой множество микротрещин соединяют поры друг с другом. Таким образом, ржавчина, как губка, может продолжать поглощать влагу из воздуха, позволяя стали ржаветь дальше, пока она полностью не проржавеет.
Атмосферостойкая сталь отличается от обычной стали. Сначала он также будет ржаветь на поверхности, как обычная сталь. Благодаря высокой степени легирования этот процесс происходит даже быстрее, чем у обычной стали. Однако из-за более сложной решетки внутри атмосферостойкой стали под рыхлым оксидом на поверхности образуется темно-черный плотный оксидный слой. Этот оксидный слой состоит из наночастиц -FeOOH. В этом однородном оксидном слое атом никеля заменяет положение части атома железа, так что оксидный слой обладает катионной селективностью, а коррозионное проникновение анионов подавляется.
Именно этот плотный оксидный слой вызывает ржавчину стали, устойчивой к атмосферным воздействиям, но внутренняя часть не будет продолжать ржаветь. На самом деле, если внимательно различить, можно увидеть, что поверхность атмосферостойкой стали отличается от обычной ржавчины: ржавчина атмосферостойкой стали однородная и плотная, а поверхность стали защищает сталь от поверхность стали; В то время как ржавчина царапается и рыхлая, мазок сбрасывает остатки. Вместо того, чтобы защищать сталь, такая ржавчина «заводит волка в комнату» и высасывает воду и кислород на стальную поверхность.
