为什么耐候钢能锈而不腐？这层保护膜是如何形成的？

金属材料一般强度高、特点鲜明、耐磨耐用、易于维护。 它们可以与土、木、石、水泥等材料和谐搭配。

今天我们来看看下一种金属材料——耐候钢。

耐候钢又称耐腐蚀钢，Corten钢又称耐大气腐蚀钢，起源于北美的Corten钢。 是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列。 具有普通钢的易延展性和高耐久性的特点。 强度、抗疲劳等性能，而耐腐蚀性是普通钢的2-8倍。

耐候钢建筑立面 © 王新伟

耐候钢为什么会生锈但不会腐烂？

耐候原理：在普碳钢中添加一定量的铜，以及磷、铬、镍、钛、钒等耐腐蚀元素，使锈层与基体之间形成一层致密且附着力极强的氧化层。 ，这种特殊致密的氧化层具有稳定、均匀的天然锈红色特性，可以阻止大气中的氧气和水渗透到基材中，保护锈层下的基材，减缓其腐蚀速度。

正是这层致密的锈层，可以防止耐候钢即使表面生锈也不会继续腐蚀。

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产品规格及分类

分类

如上所述，耐候钢表面有一层锈红色的保护膜，阻碍锈的蔓延和发展，并保护锈层下面的基体，减缓其腐蚀速度。

那么这层保护膜是如何形成的呢？

最常用的方法是防锈稳定处理：

防锈稳定处理方法是利用化学方法（防锈液）缓慢溶解钢板表面的油膜，使其生锈稳定，形成均匀的锈层。 这层锈层具有保护作用，可以抑制钢材在使用初期的流出。 生锈。

耐候钢展墙 © Ian Atkins

耐候钢常见产品类型分为：

1、高耐候钢（高P含量：0.07~0.15wt%）

2、焊接耐候钢（低P含量：≤0.04wt%）

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材料特性

表现

1、防锈、耐腐蚀，耐大气腐蚀性能比普通钢材高2-8倍。

厂内耐候钢结构详图 © 王新伟

2、具有强度、塑性、成型、焊接绝缘、耐高温等高性能优质钢材的特点。

3、绿色环保，材料可回收利用，是可持续的经济钢材。

4、耐候钢相对容易成型为丰富的形状，并且能够保持优异的完整性。

耐候钢景观装置©金伟奇

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施工安装节点

安装节点

现代耐候钢建筑幕墙（3MM）的安装目前与铝板外墙类似。 厚层（5MM及以上）耐候钢板幕墙多采用单元外挂方式。 景观和一些简单的装置大多采用直接焊接技术。

耐候钢雕塑 © 金伟奇

施工要点：

1、焊接点的腐蚀：焊接点的氧化速度必须与其他材料相同，这需要特殊的焊接材料和技术。 应特别注意选择化学成分与耐候钢相似、强度和韧性相匹配的专用焊条。

2、水腐蚀：耐候钢不是不锈钢。 如果耐候钢的低凹处有水，那里的腐蚀速度就会加快。 因此，施工时必须注意排水。

混凝土和耐候钢立面 © Bajura Oleg

3、富盐空气环境：耐候钢对富盐空气环境比较敏感。 在这样的环境下，表面保护膜可能无法防止进一步的内部氧化。

4、施工温度：太低（低于5度）或太高（超过35度）耐候钢工件表面高温暴露都会对生锈效果产生不利影响。

5、需要注意的一点是，耐候钢表面的锈层会使附近物体的表面生锈。

由混凝土和耐候钢制成的模型 © Mike Bink

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材料成本

价格

耐候钢价格=钢板原材料价格+防锈处理价格。

因此，腐蚀处理的价格根据工艺的不同而不同。 另外，板材厚度和板材质量的变化也会影响耐候钢的价格。

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应用领域

应用案例

由于钢材的腐蚀是材料本身的自然状态，因此非常符合艺术表现的真实性原则。 随着时间的推移，钢材已成为现代景观造型和艺术设计的材料之一。

项目概况 © 王新伟

位于中国河北省邯郸市经济技术开发区乌布劳啤酒工业园的某啤酒厂糖化车间的扩建是整个工厂的亮点。

建筑外观 © 王新伟

建筑本身表达了三种情感：酒精的粗犷、工业科技感、品牌本身的奔放。

一楼立面 ©王新伟

大楼分为上、下两座。 上部为银白色双坡积木，内部设有车间操作平台和参观展示平台。 下部是一个玻璃立方体，里面有一个基本的操作区域。 两块体量被一层红色耐候钢结构分隔，使整体建筑呈现出白色、红色和透明三个层次。

耐候钢结构 ©王新伟

由于车间内部常年处于高温高湿的环境下，所以建筑主体结构采用耐候钢作为主要材料。

办公楼表皮 © ACME Wood & Design

福建一栋名为“日晷”的小型办公楼是由工厂改建而成。 这是一栋钢结构的小型建筑。

办公楼表皮 © ACME Wood & Design

建筑材料一部分来自工厂本身的“工业感”（混凝土、耐候钢板、黑色碳化木），一部分来自石材的特性（王子灰大理石、佩吉灰大理石、佩纳暗色）蓝色大理石，红色石灰华）。

建筑外观 ©金伟奇

《失落的房子》是为2021第二届武汉东湖国际生态雕塑双年展创作的作品。 该作品采用耐候钢激光雕刻技术来实现。

耐候钢细节 © 金伟奇

作品所用材料为耐候钢板，工艺为激光切割。 随着时间的推移，耐候钢板经过日晒雨淋后颜色会变深，这件作品的创作意图就会更加凸显。