耐候钢（WS），也称为低合金钢，是碳含量小于0.2wt。％的钢。主要添加铜，铬，镍，磷，硅和锰作为合金元素的总量不超过3-5wt％。％[1]。这些钢合金的化学成分经过特殊配制，可以尽早形成防锈/氧化铁层，从而为基础钢材提供防风雨涂层。
耐候钢的腐蚀率非常低，以至于用耐候钢建造的桥梁可以很容易地达到年的设计寿命，而维护费用却很少。实际上，耐候钢结构还提供了许多其他好处，包括降低了总体生命周期成本和提高了安全性，因为不需要保护性油漆系统并且缩短了检查周期。
无需油漆也意味着不会将挥发性有机化合物释放到大气中并加快施工速度。从初始材料成本和维护的角度来看，耐候钢桥的成本通常比传统的涂漆钢替代品低5％。年首次投放市场是为了消除对货车的涂漆和其他维护的需要，这种合金开发了生锈或铜锈的外观，现在，这已受到一些建筑师的特别追捧，并装饰了许多著名的建筑物和古迹，例如伊利诺伊州的约翰迪尔世界总部和英国的北方天使纪念碑。耐候钢上的铜绿不仅比软钢具有更高的耐蚀性，而且还具有其吸引人的外观和自我修复能力。
耐候钢锈层颜色变化化学成为的原因
耐候钢优异的腐蚀性能名义上是基于合金中铜和镍含量的增加，尽管其他合金元素（例如Cr，Mn和P）也有贡献。铜对于将保护性氧化层粘结到金属上并减缓腐蚀尤其重要。
允许钢生锈，并且由于其合金成分，生锈的速度比传统钢慢，并且生锈形成保护性涂层，减缓了未来的腐蚀速度。研究表明重复的干/湿循环对于形成最佳的致密和附着的防锈层至关重要，雨水可以很好地冲洗钢表面，易于排干水分，并具有快速干燥的作用。捷克共和国最近对由SJ2W钢建造的高速公路桥梁进行的研究表明，这些结构必须没有可以收集水的缝隙，因为在这些区域会发生腐蚀而不会形成保护性古铜色。
耐候钢镂空景墙耐候钢的氧化过程可以持续数年，然后通过紧密结合的涂层使表面达到稳态“稳定”。这在很大程度上取决于当前的大气条件。磷和硫在铜绿层形成中的作用也很重要，这是由于低溶解度的硫酸盐或磷酸盐在基础钢和现有腐蚀之间形成，前提是该表面暴露于周期性的干湿循环。ISO[5]指出“具有SO2的气氛污染将形成更具保护性的防锈层。Leygraf和Graedel支持这一观点，但也相信大量的非金属氧化物会导致水层强烈酸化并随后阻碍铜绿的形成。磷物质还被证明可以在钢表面上形成保护性钝化膜，该膜可以防止侵蚀性离子和湿气的进入，从而支持形成连贯的致密铜绿层。然而，磷会对合金的晶粒组织和钢的机械强度产生不利影响，因此添加低含量的硼或碳以恢复所需的晶界。
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