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装配式建筑钢结构用耐蚀钢材的腐蚀性研究及工程应用

范建文 孙国强 高勇刚 陈鹰 王启丞 董瀚

范建文, 孙国强, 高勇刚, 陈鹰, 王启丞, 董瀚. 装配式建筑钢结构用耐蚀钢材的腐蚀性研究及工程应用[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(3): 52-57. doi: 10.13206/j.gjgS20021001
引用本文: 范建文, 孙国强, 高勇刚, 陈鹰, 王启丞, 董瀚. 装配式建筑钢结构用耐蚀钢材的腐蚀性研究及工程应用[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(3): 52-57. doi: 10.13206/j.gjgS20021001
Jianwen Fan, Guoqiang Sun, Yonggang Gao, Ying Chen, Qicheng Wang, Han Dong. Atmospheric Corrosion of Weathering Steels for Assembly Steel Structure[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(3): 52-57. doi: 10.13206/j.gjgS20021001
Citation: Jianwen Fan, Guoqiang Sun, Yonggang Gao, Ying Chen, Qicheng Wang, Han Dong. Atmospheric Corrosion of Weathering Steels for Assembly Steel Structure[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(3): 52-57. doi: 10.13206/j.gjgS20021001

装配式建筑钢结构用耐蚀钢材的腐蚀性研究及工程应用

doi: 10.13206/j.gjgS20021001
基金项目: 

国家重点研发计划(2017YFB0304700)。

详细信息
    作者简介:

    范建文,男,1970年出生,博士,教授级高级工程师。Email:fanjw_nwpu@aliyun.Com

Atmospheric Corrosion of Weathering Steels for Assembly Steel Structure

  • 摘要: 装配式建筑钢结构具有节能、环保、资源可循环利用的特点,符合我国未来建筑发展方向。但普通钢材易受腐蚀,钢材表面防腐是目前钢结构设计中必须考虑的内容。由于防腐作业成本高,并且除锈产生粉尘,涂料有机化学物质、镀层金属对大气及土壤产生污染,是制约建筑钢结构发展的重要因素。故开发免涂装新型钢材,降低加工成本,减少环境污染,对于建筑钢结构发展具有重大意义。为此,在钢中添加Ni、Cr、Cu合金元素满足材料耐大气腐蚀性能要求,结合型钢轧制工艺特点,采用V微合金化,轧后冷却过程中V (C,N)弥散析出强化,研发了Q390级抗震耐候热轧H型钢(Q390NHD),采用周浸对比试验研究了其耐蚀性,分析了在大气中长期暴露的腐蚀问题,论证了耐候钢作为装配式建筑钢结构材料的可行性。Q390NHD级型钢的主要化学成分范围:m(C)≤0.12%,m(Si)≤0.50%,m(Mn)≤1.50%,0.20%≤m(Ni)≤0.65%,0.30%≤m(Cr)≤1.25%,0.20%≤m(Cu)≤0.55%,m(V)≤0.12%;力学性能:下屈服强度ReL在400 MPa以上,抗拉强度Rm在560~600 MPa之间,屈强比不大于0.80,短比例试样断后伸长率不小于25%,-20℃夏比冲击功不小于34 J/cm2,满足GB 50017—2017《钢结构设计标准》中采用抗震性能化设计的钢结构构件材料性能要求。72 h周浸试验中,Q390NHD钢的腐蚀速率为1.665 g/(m2·h),是普碳钢的47.0%,其耐蚀性是普通钢的2倍多,与09CuPCrNiA相当。参照ISO 11844-1∶2006标准分析,Q390NHD型钢70 a的腐蚀厚度,若按照室内腐蚀性IC3级给出的腐蚀速率上限估算,总腐蚀量不超过0.031 mm;达到IC4级时,不超过0.3 mm;即使室内最严重腐蚀情况(IC5级),也不超过0.7 mm。因此,只要适当增加腐蚀裕量,在我国大部分地区,将Q390NHD钢应用于普通民用办公及住宅钢结构建筑中是可以免涂装的。
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-02-10
  • 网络出版日期:  2021-06-17

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