建筑用含铌不锈钢.

图 7.1.1 不锈钢表面锈蚀评级标准照片

图 7.1.2 锈蚀面积率和SA RN 的关系

7 建筑用含铌不锈钢

7.1 沿海建筑用含铌不锈钢的耐候性

因为不锈钢具有优越的耐蚀性、耐候性，所以在屋顶板、侧面板、外壁材、扶手、落水管等方面作为各种建材得到广泛应用。随着沿海地区的开发，在近海地区兴起建筑大型机场、体育馆、展览馆等以及房屋高层建筑，不锈钢的应用市场正在开拓与发展。

本节介绍不锈钢耐海洋大气腐蚀情况与应用情况的评级及选材。

7.1.1 锈蚀评级

从无锈蚀到全面积腐蚀分0级到9级共10个级别，用SA RN 级别表示。SA RN 级别与锈蚀面积率的关系见图7.1.1和图7.1.2。

锈蚀级别SA RN 与面积率的对数成直线关系。锈蚀面积率0.1%，1%，10%分别为SA RN 8，5，3级（偶然原因污染不参与评级），级别越大耐蚀性越好。本评级标准受到广泛认同和应用。

图 7.1.3 山区和沿海大气腐蚀试验1年后的锈蚀情况

7.1.2 供试钢种

为比较不同钢种的耐蚀性，做了耐海洋大气腐蚀试验，试验用钢种如表7.1.1所示。试验钢种主要是日新制钢开发的系列钢，其它公司开发的也大体类同，其中一些钢种都已纳入标准。它们的详细成分可在相关手册查到（本书附表的钢种成分表可供查阅早期钢种）。

海洋大气含NaCl 粒子依地区不同而不同，离海岸远近也有差别，不锈钢应用部位与承受海风积存盐分量的不同，其受侵害程度亦不同，如屋板侧面板、屋檐下都有差别。为比较钢种的耐海岸大气腐蚀差别，试验都是在同一环境下进行。

表 7.1.1 供试钢种的化学成分 钢 类 钢 种 C Cr Ni Mo

其 他 SUS430 0.06 16.5 — —

NSS432 0.01 18.0 — 0.54

Nb ：0.41 NSS436 0.01 18.2 — 1.08

Ti ：0.27 铁素体钢 NSS444N 0.01 18.4 — 2.00

Nb ：0.41 NSS445M2 0.01 22.8 — 1.20

Nb ：0.21,Ti ：0.18,Al ：0.10 NSS447M1 0.01 30.0 — 2.01 Nb ：0.15,Ti ：0.20,Al ：0.16

SUS304 0.05 18.3 8.6 —

SUS316 0.06 16.8 11.5 2.38

奥氏体钢 NSSURC 0.03 24.8 24.6 4.77 Cu ：0.42

二相钢 NSS329M2 0.01 24.7 6.5 2.87 Cu ：0.46

7.1.3 大气暴露试验结果

A NSS436（2D ）和SUS304（2

B ）的耐候性

图7.1.3示出NSS436（2D ）和SUS304（2B ）在山区和海岸试验1年后的锈蚀状况。结果是两种钢在山区都不生锈；在海岸NSS436开始显露锈蚀，而SUS304锈蚀进展很大，有污迹也有红锈，也就是说，上述两个钢在山区都有优秀的耐蚀性，但在海岸上都有10%锈蚀。

图 7.1.4 不同钢种不同地区暴露时间同

SA RN

的关系

图 7.1.5 铁素体不锈钢（酸洗）在冲绳岛2年的大气腐蚀结果

B 暴露时间对耐候性的影响

图7.1.4示出的是不同的钢种在不同地区

的耐蚀性情况。图中所列钢种在第1年都有锈

蚀出现，但是耐锈蚀级别447、445、444N 、

304、430依次下降，到2～3年后锈蚀平衡而

447M1（2DR ）仍保持在SA RN9级，SUS304

和SUS430都下降到2级。根据2～3年平衡

的耐蚀性结果和其他的试验结果，如

20Cr-Mo-Nb ，1年后的生锈很缓慢。还有在海

滨地区、工业区、田园区、温泉地带的10年

试验结果也表明，前3～4年是锈蚀发展期，

其后进入缓慢阶段。综上所述，可以确认根据

短期试验结果，可以预测长期的耐候性（锈蚀）。 C 各种不锈钢的海洋大气耐候性

取图7.1.5中所示的SUS430（2D ），NSS432（2D ），NSS436（2D ），NSS 445M2（2D ），NSS447M1（2D ），5个钢种表面均为2D ，在冲绳岛为期2年的大气腐蚀试验情况，与同标 准级别图比较，评级结果见图7.1.5。

图 7.1.6 各种不锈钢（酸洗）在冲绳2年后耐大气腐蚀的级别SA RN

图7.1.6中5种铁素体不锈钢从SUS430到NSS447M1，其耐锈蚀性一个比一个好，其锈蚀面积率按对数下降。前3个生锈显著，NSS445M2生锈轻微，NSS447M1示出几乎不生锈的优越的抗候性。

D 铁素体不锈钢，奥氏体不锈钢，双相不锈钢的耐大气腐蚀

试验结果指出奥氏体不锈钢完全不耐大气腐蚀。铁素体不锈钢两年两个月的资料表明，447M1具有非常好的耐候性，双相不锈钢三年七个月的试验结果示出同447M1有同样好的结果。

E 合金元素对不锈钢耐候性的影响

沿海工业区的大气对不锈钢的耐候性构成十分严重的威胁，是因为海上“飞来盐”和硫的氧化物构成的腐蚀环境。

（1）屋顶板和屋檐下等不同位向布置的不锈钢板所能积蓄的海盐粒子量是不同的。随着年月的增长，海盐粒子量也在增加，如两年两个月后屋檐上的海盐粒子达到1.5mg/400cm 2，屋檐下也有1mg/400cm 2以上。

（2）不同位置不同钢种耐锈蚀性按点蚀指数Cr+3Mo 整理腐蚀情况见图7.1.7，图中指出耐海洋大气腐蚀点蚀指数大于33%才能确保各部位SA RN>8级，见图7.1.8。

图 7.1.7 各种类型不锈钢耐大气腐蚀级别SA RN