РУЛОН · ТОНКИЙ ЛИСТ · ТОЛСТЫЙ ЛИСТ

МАТЕРИАЛЫ И МАРКИ

Атмосферостойкая сталь: патина, марки и ограничения применения

Как образуется патина атмосферостойкой стали, что означает COR-TEN и как стандарты, среда, конструктивные узлы и обслуживание влияют на применение без окраски.

Атмосферостойкая сталь — семейство низколегированных сталей, которые при подходящем атмосферном воздействии образуют более плотный и прочно сцепленный с поверхностью слой оксидов. Коррозия поверхности продолжается. При чередовании увлажнения и высыхания может сформироваться патина, замедляющая дальнейшую потерю металла.

Общее название материала — атмосферостойкая сталь. COR-TEN® является зарегистрированным товарным знаком United States Steel Corporation. В чертежах и заказах следует указывать применяемый стандарт, полное обозначение марки, вид продукции и требуемое состояние поставки.

Как формируется защитная патина

В начале эксплуатации открытая поверхность окисляется, как у других сталей без покрытия. Легирующие элементы влияют на структуру продуктов коррозии. Повторяющиеся циклы увлажнения и высыхания помогают сформировать более плотный и прочно удерживающийся слой, который затрудняет доступ кислорода и влаги к нижележащему металлу.

Развитие патины зависит от местных условий: ориентации поверхности, укрытия от осадков, водоотвода, отложения солей, скопления грязи и времени. Оранжево-коричневый цвет может постепенно темнеть, однако сам оттенок не подтверждает стабильность защитного слоя.

ASTM G101 содержит методы оценки стойкости к атмосферной коррозии. Применять такие оценки к реальным конструкциям следует с осторожностью, особенно при длительном увлажнении или накоплении солей и других коррозионно-активных загрязнений.

Формирование патины на атмосферостойкой стали при чередовании увлажнения и высыхания и влияние постоянной сырости и хлоридов.
Периодическое высыхание способствует формированию патины. Постоянная сырость и сильное загрязнение хлоридами могут препятствовать ожидаемому защитному действию.

Какие изделия охватывают стандарты

Основные семейства стандартов на атмосферостойкую сталь
СтандартТипичная область примененияЧто проверить
ASTM A588/A588MФасонный прокат, толстый лист и прутки для конструкцийМарку, толщину, свойства и дополнительные требования
ASTM A242/A242MКонструкционные изделия в пределах указанной области примененияОграничения по продукции и действующую редакцию
ASTM A606/A606MЛист и полосуТип, вид продукции, толщину и свойства
EN 10025-5Горячекатаные конструкционные атмосферостойкие сталиПолное обозначение EN, категорию качества и толщину
Атмосферостойкие марки по AS/NZS 3678Толстолистовую продукцию в соответствующей области стандартаСуффикс марки, вариант испытания на удар, толщину и доступность поставки

Прокрутите таблицу, чтобы увидеть все столбцы →

Обозначения разных систем требуют подробного сопоставления перед заменой материала. Необходимо сверять химический состав, пределы толщины, ударную вязкость, испытания, вид продукции и сертификацию. Подготовке заказа посвящены руководство по спецификации стального листа и рулона и справочник стандартов .

Условия для применения без окраски

Поведение материала наиболее предсказуемо там, где вода свободно уходит, а поверхность высыхает. Благоприятны регулярное чередование увлажнения и высыхания, открытый водоотвод, ограниченное отложение хлоридов, небольшое скопление мусора и доступ для осмотра.

Атмосферостойкую сталь также можно окрашивать, если проект предусматривает обычную систему защитного покрытия. Более широкий выбор материалов рассмотрен в статье как выбрать сталь для наружного применения .

Воздействия, требующие осторожности

Риск повышают застой воды, постоянно сырые укрытые участки, частый солевой аэрозоль, стоки с противогололёдными солями, контакт с грунтом или растительностью, удерживающие влагу отложения и агрессивные промышленные загрязнения. Для прибрежных объектов нужна оценка коррозионных условий конкретной площадки; см. выбор стали для прибрежной среды .

Как узлы влияют на долговечность и внешний вид

Водоотвод и вентиляцию следует продумывать для каждой поверхности и соединения. Вода может задерживаться за листами, на выступах, в щелях и у забитых сливов. На ранней стадии ржавые стоки способны окрашивать бетон, камень и светлые отделочные материалы. Поэтому нужно заранее определить пути стекания воды и необходимое отделение от соседних поверхностей.

Оттенок патины меняется в зависимости от ориентации, укрытия и местного увлажнения. Если внешний вид важен, следует согласовать образец, способ предварительного патинирования либо систему окраски.

Узлы из атмосферостойкой стали со свободным водоотводом и вентиляцией, а также участки задержки воды, отложения солей и скопления мусора.
Конструктивные детали меняют местные условия воздействия. Водоотвод, вентиляция и контроль загрязнений непосредственно влияют на работу материала.

Изготовление, осмотр и спецификация

Технологии сварки, резки и формовки должны соответствовать фактической марке, толщине, соединению и условиям эксплуатации. ASTM A588/A588M требует применять процедуру сварки, подходящую для марки стали и предполагаемого использования. Присадочный металл и квалифицированная технологическая инструкция по сварке (WPS) должны обеспечивать требуемые прочность и вязкость.

При осмотре проверяют постоянно влажные участки, забитый водоотвод, значительные отложения солей и грязи, толстую отслаивающуюся ржавчину, локальную коррозию и неожиданную потерю сечения. При выявлении таких условий восстанавливают водоотвод и удаляют удерживающие влагу отложения.

Проектная или закупочная документация должна содержать стандарт на продукцию, полное обозначение марки, вид изделия, размеры, толщину, требуемые механические свойства, способ защиты поверхности, условия среды, меры по водоотводу, требования к сварке и соединениям, сертификат материала, требования к внешнему виду и доступ для обслуживания.

Технические источники