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碳钢表面形成的锈层疏松，有大量的微裂纹和空洞，故不能起到对表面金属的保护作用。研究发现[4～6],耐候钢表面致密锈层的形成时间在3年以上，说明保护锈层的形成是一个逐步形成的过程。武汉钢宁科贸有限公司。
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碳钢表面形成的锈层疏松，有大量的微裂纹和空洞，故不能起到对表面金属的保护作用。研究发现[4～6],耐候钢表面致密锈层的形成时间在3年以上，说明保护锈层的形成是一个逐步形成的过程。武汉钢宁科贸有限公司。
虽然耐候钢具有较好的耐蚀性能，然而进一步研究发现，其在自然环境中完成锈层的稳定化需要相当长的时间。1998年，在我国上海、青岛、海南和重庆进行了耐候钢稳定化技术的挂片试验。在形成稳定化锈层之前，常常出现早期锈液流挂与飞散污染周围环境的现象，导致在城市近郊和城区使用时用户难以接受。特别是在含有Cl-的海洋性大气中，由于Cl-的作用，耐候钢表面的保护性稳定锈层难以生成，这给耐候钢的发展提出了新课题。
我国耐候钢发展较晚，自20世纪60年代起，着手研究含铜耐候钢。为了充分利用我国矿产资源（一般不含Cr、Ni），近几年来发展了Cu系、PV系、P-RE系及PNbRE系等耐候钢。其中铜系耐候钢主要有：16MnCu钢、09MnCuPTi钢、15MnVCu钢、10PCuRE钢、06CuPTiRe钢等，16MnCu钢8年室外大气暴晒试验的平均年腐蚀速度为0.004～0.016mm；09MnCuPTi钢和15MnVCu钢在工业大气中5年的平均年腐蚀速度分别为0.0096mm和0.0106mm。形成稳定锈层：山下正人等提出，把初期生成红锈（γ-FeOOH）和终生成稳定锈层（α-FeOOH）的构成比（α/γ）规定为生成稳定锈层的定量指标，当α/γ大于2时，认为生成稳定锈层。10PCuRE钢是一种充分利用我国资源的廉价钢种。磷钒系耐候钢有12MnPV、08MnPV、10MnPV钢等，12MnPV钢在海洋大气中耐蚀性比Q235A钢提高很多，武汉钢宁科贸有限公司，已用于建造海边电视塔等设施。磷稀土系耐候钢的代表钢种是10MnPNbRE，此钢在工业大气中相对Q235A钢的相对耐蚀性为138%，已用于石油井架、农业机械及船舶、钢板桩等。表5、表6分别为国内几个主要钢铁企业研制的耐候钢的成分与性能。
当钢中含S而不含Cu、P时，武汉钢宁科贸有限公司。如08A1等钢，阳极反应很容易发生在硫化物处而产生不均匀腐蚀。表5、表6分别为国内几个主要钢铁企业研制的耐候钢的成分与性能。晶粒粗大，孔隙度高，几乎没有致密内锈层，腐蚀在液膜下直接进行，从而湿度愈高，液膜容易形成，环境污染愈重，电解液的腐蚀性和导电性也愈高，则腐蚀速度愈高。但在雨水多、日照时数高的地方，、2年锈层很薄，雨水冲刷使薄锈层中污染物不能积累，在此状态下电解液膜腐蚀性和导电性不高，日照长使表面较长保留在干燥状态，因而腐蚀速度不高，但当锈层变厚时，雨水冲不进锈层去，日照也受到屏蔽，高润湿时间又使其不易被干燥，积累的吸湿性污染物质提供了腐蚀所必须的浸润状态，使第3、4年的腐蚀率急剧上升。
稳定化锈层+特种涂层，即耐候性膜处理（双层法）。耐候性膜处理时，首先对底层进行耐候性底膜处理，在耐候钢表面形成以复合磷酸盐为主要成分的无机复合盐膜；然后，在复合盐膜上涂以类涂料，形成透气、透水性良好的多孔形栅格涂层。耐候性底膜的主要作用是在耐候钢表面形成均匀的、致密的稳定化锈层。关于耐候钢表面是否生成了稳定锈层的一个评价指标，即用保护性差的初始锈层（γ-FeOOH）和终的保护性锈层（α-FeOOH）的构成比值（α/γ）来评价耐候钢锈层的稳定性。上层多孔形栅格涂膜可以允许一定量的空气、水供给底层，直至其形成稳定化锈层，又可以防止使用初期锈液的流挂、飞散，武汉钢宁科贸有限公司保持外表美观。在稳定化锈层形成后，这个涂膜逐渐消失，此时外观不再有明显的变化。但稳定化锈层变化的时间与环境有很大的关系，快的情况是2～3年就开始有锈层与耐候性膜混杂，大约10年左右就几乎不再变化，即接近于稳定化锈层状态。
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