การพัฒนาทั่วโลกของเหล็กผุกร่อน: ประวัติศาสตร์และสถานะปัจจุบัน

เหล็กผุกร่อน หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าเหล็กคอร์เทน เป็นหนึ่งในวัสดุโครงสร้างไม่กี่ชนิดที่ได้รับการปกป้องที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นเมื่ออยู่ภายนอกนานขึ้น ประวัติความเป็นมาอธิบายว่าทำไมในปัจจุบันจึงได้รับความเชื่อถือในเรื่องสะพาน อาคาร อุปกรณ์ในสวนสาธารณะ และผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับสวน บทความนี้จะสรุปว่าเหล็กผุกร่อนมีการพัฒนาในต่างประเทศอย่างไร ตั้งแต่ตู้รถไฟของอเมริกาไปจนถึงมาตรฐานที่ผู้ซื้อระบุในปัจจุบัน

ต้นกำเนิดในสหรัฐอเมริกาในช่วงทศวรรษที่ 1930

การวิจัยและการประยุกต์ใช้เหล็กกันสนิมทางวิศวกรรมเริ่มขึ้นในสหรัฐอเมริกาในช่วงต้นทศวรรษ 1930 เมื่อผู้ผลิตเหล็กเติมทองแดง โครเมียม นิกเกิล และฟอสฟอรัสจำนวนเล็กน้อยลงในเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ- โลหะผสมดังกล่าวสร้างชั้นออกไซด์ที่เกาะติดแน่นภายใต้การสัมผัสบรรยากาศ ซึ่งช่วยลดการกัดกร่อนเหลือเพียงเศษเสี้ยวของเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา การใช้งานขนาดใหญ่ครั้งแรก-คือในการขนส่งทางรถไฟ ซึ่งรถฮอปเปอร์ที่ไม่ทาสีแสดงให้เห็นว่าวัสดุสามารถทนต่อสภาพอากาศหลายสิบปีโดยไม่มีระบบการเคลือบ ความก้าวหน้าทางการค้าได้พิสูจน์หลักการพื้นฐานแล้ว: คราบสนิม-ที่เหมือนคราบเป็นเกราะป้องกัน ไม่ใช่สัญญาณของการเน่าเปื่อย

Bridges: จุดเปลี่ยนของทศวรรษ 1960 และ 1970

ในทศวรรษที่ 1960 วัสดุได้ย้ายไปสร้างสะพาน สะพานเหล็กผุกร่อนที่ไม่ทาสีแห่งแรกในสหรัฐอเมริกาเริ่มให้บริการในรัฐนิวเจอร์ซีย์ในปี 1964 และประสบการณ์ที่ได้รับที่นั่นกระตุ้นให้มีการนำไปใช้ในวงกว้าง สะพาน New River Gorge ในรัฐเวสต์เวอร์จิเนีย เปิดในปี 1977 กลายเป็นตัวอย่างคลาสสิกของการใช้งานเหล็กที่ทนต่อสภาพดินฟ้าอากาศ โครงสร้างโค้งเหล็กของสะพานตั้งตระหง่านในสภาพแวดล้อมแบบภูเขาที่เปิดโล่งมาเกือบครึ่งศตวรรษโดยมีการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย สะพานเหล็กที่ผุกร่อนหลายสิบแห่งทั่วอเมริกาเหนือในเวลาต่อมาได้ยืนยันถึงตรรกะทางเศรษฐกิจของการยกเลิกการทาสี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่การเข้าถึงการทาสีใหม่ทำได้ยาก

การยอมรับในญี่ปุ่นและยุโรป

จากประสบการณ์แบบอเมริกัน เหล็กผุกร่อนถูกนำมาใช้ในญี่ปุ่นตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1960 โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับสะพานรถไฟและทางหลวง และในประเทศแถบยุโรปจนถึงทศวรรษ 1970 และ 1980 แต่ละภูมิภาคได้พัฒนากลุ่มข้อกำหนดของตนเอง: ญี่ปุ่นกำหนดมาตรฐานซีรีส์ SMA ภายใต้ JIS G 3114 และยุโรปกำหนดมาตรฐานเหล็กผุกร่อนแบบเชื่อมได้ภายใต้ EN 10025-5 เช่น S355J0WP และ S355J2WP ข้อสรุปทางวิศวกรรมร่วมกันนั้นเหมือนกับในสหรัฐอเมริกา: ในกรณีที่บรรยากาศเหมาะสมและข้อต่อได้รับการออกแบบให้ระบายน้ำ เหล็กผุกร่อนที่ไม่ทาสีให้อายุการใช้งานยาวนานโดยมีต้นทุนตลอดอายุการใช้งานต่ำ

จากโครงสร้างพื้นฐานไปจนถึงสถาปัตยกรรมและภูมิทัศน์

เมื่อวัสดุเติบโตเต็มที่ นักออกแบบก็เริ่มใช้เหล็กที่ทนทานต่อสภาพดินฟ้าอากาศเหนือสะพาน พื้นผิวสีน้ำตาลช็อกโกแลต-อันเป็นเอกลักษณ์-ทำให้ดูน่าสนใจสำหรับผนังม่าน ผนังภายนอก ที่พักอาศัยในสวนสาธารณะ ประติมากรรมสีเขียว-ในอวกาศ และเฟอร์นิเจอร์ในสวน พื้นผิวมีอายุโดยควบคุมและไม่จำเป็นต้องทาสีใหม่ ซึ่งต่างจากเหล็กเคลือบสี ซึ่งเหมาะกับภูมิสถาปนิกที่ต้องการพื้นผิวที่เป็นธรรมชาติและบำรุงรักษาต่ำ-ซึ่งสอดคล้องกับการปลูกและหิน ปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์เหล็กสำหรับผุกร่อน เช่น เครื่องปลูก หลุมไฟ รั้ว ตะแกรง และคุณลักษณะของน้ำถือเป็นหมวดหมู่มาตรฐานในการออกแบบกลางแจ้ง ผลิตจากแผ่นและแผ่นที่จ่ายให้กับ ASTM A588, ASTM A242 หรือ ASTM A606 ประเภท 4

กรอบมาตรฐานวันนี้

ผู้ซื้อควรยืนยันมาตรฐาน เกจ และสภาพพื้นผิวโดยเทียบกับการสั่งซื้อ เนื่องจากเคมีของโลหะผสม ไม่ใช่สีน้ำตาล เป็นสิ่งที่ให้ความต้านทานการกัดกร่อน

ตำแหน่งทางการตลาดปัจจุบัน

ในตลาดอิ่มตัว เหล็กผุกร่อนได้เปลี่ยนจากวัสดุโครงสร้างพื้นฐานเฉพาะทางมาเป็นทางเลือกหลักในด้านภูมิสถาปัตยกรรมและการออกแบบที่อยู่อาศัย สถานะในต่างประเทศถูกกำหนดโดยประสิทธิภาพที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว: บันทึกของสะพานครึ่งศตวรรษ ข้อกำหนดมาตรฐานในตระกูลมาตรฐานหลักสามตระกูล และกลุ่มผลิตภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์สวนที่ทำจากเหล็กที่ผุกร่อน ซึ่งไม่มีอยู่เมื่อสร้างสะพานแรก สำหรับผู้ซื้อ ความหมายเชิงปฏิบัติก็คือขณะนี้ผลิตภัณฑ์คอร์เทนได้รับการระบุด้วยความมั่นใจเช่นเดียวกับเหล็กชุบสังกะสีหรือสแตนเลส โดยมีข้อดีคือ-ผิวเคลือบที่ดูแลรักษาได้เอง

คำถามที่พบบ่อย

ประเทศใดพัฒนาเหล็กผุกร่อนก่อน?สหรัฐอเมริกาได้พัฒนาเหล็กกล้าสำหรับผุกร่อนในช่วงต้นทศวรรษ 1930 และนำไปใช้เป็นครั้งแรกในรางรถไฟ จากนั้นจึงนำไปใช้ในสะพานจากทศวรรษ 1960

อะไรคือความแตกต่างระหว่าง ASTM A588, A242 และ A606 ประเภท 4?มาตรฐานทั้งสามครอบคลุมเคมีของเหล็กที่ผุกร่อนเหมือนกันในรูปแบบผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน: A588 สำหรับแผ่นโครงสร้างและแท่ง, A242 สำหรับแผ่นโลหะผสมต่ำ-ความแข็งแรงสูง-ทั่วไป และ A606 ประเภท 4 สำหรับแผ่นและแถบที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปเย็น- เช่น เครื่องปลูกและตะแกรง

เหล็กผุกร่อนจำเป็นต้องทาสีหรือไม่?ไม่ คราบจะเข้ามาแทนที่ระบบการเคลือบ การทาสีหรือการซีลจะหยุดการเกิดคราบ และโดยทั่วไปแล้วจะหลีกเลี่ยงในการออกแบบเหล็กที่ผุกร่อน

เหล็กที่ผุกร่อนจะกัดกร่อนได้เร็วแค่ไหนเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอน?ข้อมูลการกัดกร่อนในบรรยากาศที่เผยแพร่แสดงให้เห็นว่าเมื่อคราบคงตัวแล้ว การสูญเสียการกัดกร่อนของเหล็กที่ผุกร่อนโดยทั่วไปจะมีลำดับความสำคัญต่ำกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาในสภาพแวดล้อมเดียวกัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมสะพานที่ไม่ทาสีจึงมีอายุการใช้งานหลาย-หลายทศวรรษ

เหล็กผุกร่อนเหมาะสำหรับทุกสภาพอากาศหรือไม่?จะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อเกิดการปั่นจักรยานแบบเปียก- ในสภาพแวดล้อมชายฝั่งทะเลที่เปียกอย่างต่อเนื่องหรือมีคลอไรด์หนักมาก- นักออกแบบอาจล้างพื้นผิว เลือกเกจที่หนักกว่า หรือปกป้องรายละเอียดที่สำคัญ และแนวทางเดียวกันนี้ใช้กับผลิตภัณฑ์ในสวน