XRD結果顯示,72次周浸循環后Q345qD銹層同時包含α2FeOOH及γ2Fe2O2 ·H2O,根據衍射峰相對強度可判斷其中γ2Fe2O2 ·H2O的比例近50%;而Q450NQR1銹層則幾乎完全由單一的α2FeOOH組成,其短期試驗的銹層組成與其他耐候鋼25年戶外大氣暴曬試驗所得銹層成分一致 ,因而為基體提供了更好的保護作用。
Q450NQR1和 Q345qD銹層組成的明顯差異主要源于合金元素的不同,除了一般常見元素外,前者還含有Cu,Cr和Ni。一般認為,P和Cu,對鋼的耐候性影響最為顯著,且兩者具有協同效應。Cr可在鋼表面形成致密的氧化膜,顯著改善鋼的鈍化能力,當Cr與Cu同時加入時效果更好。Cr的提高有利于細化銹層結構,當α2FeOOH中Cr含量超過5%時可有效抑制腐蝕性陰離子特別是Cl-的侵入,同時還可抑制干濕交替過程中Fe3+還原為Fe2+的反應,從而提高鋼的耐候性。Ni可提高鋼的穩定性,添加Ni會提高鋼的自腐蝕電位,而且銹層中富Ni可有效抑制Cl-的侵入。通常少量Ni對耐候性提高效果不明顯,但添加4%的Ni可顯著改善耐候鋼的抗海濱大氣腐蝕性能。基于此結論,日本開發了無鉻含3%鎳海濱環境用耐候鋼。
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鋼種 | 耐候鋼牌號 | 規格 | 產地 | 規格 |
高強度耐候鋼 | Q450NQR1 | 3/4/4.5/5/6*1250*C | 寶鋼/鞍鋼 | 卷/板 |
高強度耐候鋼 | Q450NQR1 | 3-16*1500*C | 寶鋼/鞍鋼 | 卷/板 |
高強度耐候鋼 | Q450NQR1 | 4-20*1800*C | 寶鋼/鞍鋼 | 卷/板 |
高強度耐候鋼 | Q450NQR1 | 4-25*2000*C | 寶鋼/鞍鋼 | 卷/板 |
高強度耐候鋼 | Q450NQR1 | 支持定開 | 寶鋼/鞍鋼 | 卷/板 |
在一般的大氣環境條件下,鋼表面的銹層主要成分為Fe3O4 和α2FeOOH及非晶態的中間過渡性產物。在某些環境條件下也可產生其他不穩定晶型的化合物,如β2FeOOH,γ2FeOOH等。