Időjárásálló acél – Felhasználás és előkészítés bevonat nélküli és bevont állapotban
Az időjárásálló acél az acélötvözetek egy fajtája, amelyre az jellemző, hogy a felületén stabil, korrózióálló -réteg képződik az időjárás viszontagságai miatt, így sok környezetben nincs szükség festésre. A US Steel (USS) a COR-TEN bejegyzett védjegy tulajdonosa, amely név az ilyen típusú acélok két fő jellemzőjét képviseli: a korrózióállóságot és a nagy szilárdságot.
Az időjárási hatás ezen acélok kémiai összetételére utal, amely nagyobb ellenállást biztosít a légköri korrózióval szemben, mint más acélok. Ennek az az oka, hogy az időjárás hatására az acél védőrozsdaréteget képez a felületén. Ennek a védőrétegnek a korróziógátló hatását az ötvözőelemek eloszlása és koncentrációja határozza meg az acél kémiai összetételében (az 1. ábrán látható módon). Ez a védőréteg az időjárás hatására jön létre. Más szóval, az acélnak rozsdásodnia kell, hogy kialakítsa ezt a védőréteget.
Az időjárásálló acél építőipari felhasználása számos kihívást jelent. Különleges hegesztési technikákra vagy anyagokra lehet szükség annak biztosítására, hogy a hegesztési kötések ugyanolyan időjárásállóak legyenek, mint más anyagok. Maga az időjárásálló acél nem teljesen rozsdaálló-; ha víz halmozódik fel az acél belsejében, vagy hosszabb ideig nedves marad, ezeken a területeken gyorsabban lép fel a korrózió, ami vízelvezetést vagy szárítást tesz szükségessé. Az időjárásálló acél nagyon érzékeny a nedves szubtrópusi éghajlatra, ahol a védő oxidréteg instabillá válhat és tovább korrodálhat. Az időjárásálló acél is gyengén teljesít azokon a területeken, ahol magas a kloridexpozíció. Az időjárásálló acél normál felületi mállása a közeli felületeken is rozsdaképződéshez vezethet.
Egyes időjárásálló acélok kívánt rozsdaréteg kialakításának sebességét jelentősen befolyásolják a légköri szennyező anyagok, amelyek katalizálják a korróziót. Míg ez a rozsdásodási folyamat általában jól halad a nagy városi központokban, addig a vidéki környezetben sokkal lassabb.
Mint korábban említettük, az időjárásálló acél megfelelő körülmények között erős, védő rozsdaréteget képez, megakadályozva a további korróziót. A SteelConstruction.info szerint az időjárásálló acél rendkívül alacsony korróziós sebességgel rendelkezik, így a festetlen, időjárásálló acélból épített hidak minimális karbantartás mellett elérhetik 120 -éves tervezett élettartamukat. Ezért megfelelő körülmények között a jól megtervezett, időjárásálló acélhidak költséghatékony megoldást jelentenek, nagyon alacsony karbantartási költségek mellett.
Nedves és légköri környezetben minden gyengén{0}}ötvözött acél rozsdásodik; a rozsdásodás mértéke attól függ, hogy az oxigén, a nedvesség és a légköri szennyező anyagok milyen mértékben érintkeznek a fémfelülettel. A rozsdásodási folyamat előrehaladtával a rozsdaréteg gátat képez, megakadályozva az oxigén, a nedvesség és a szennyeződések behatolását, így lelassítja a rozsdásodási sebességet.
A hagyományos melegen hengerelt szénacél felületén képződő rozsdaréteg porózus, és végül leválik a felületről, újraindítva a korróziós ciklust. A korrózió sebessége közelítőleg lineárisan növekvő görbék sorozatában változik, amelyek meredeksége a környezet korrozivitásától függ.
Az időjárásálló acél rozsdásodási folyamata hasonló a közönséges acéléhoz, de az acél egyes ötvözőelemei stabil rozsdaréteget képeznek, amely szilárdan tapad az alapfémhez, és kisebb a porozitása. Ez a rozsdaréteg váltakozó nedves és száraz körülmények között képződik, védőréteget képezve, amely megakadályozza az oxigén, a nedvesség és a szennyeződések további behatolását, így jelentősen csökkenti a további fémveszteséget. Fontos megjegyezni, hogy a rozsdarétegnek meg kell száradnia ahhoz, hogy kialakuljon. Ha a felület nedves marad, az időjárásálló acél tovább korrodálódik. Hasonlóképpen, ha a környezet erősen szennyezett kloridokkal (pl. óceán közelében lévő épületek vagy jégtelenítő sónak és tartós nedvességnek kitett területek), a rozsdaréteg nem tud megfelelően kialakulni. Megfelelő környezeti feltételek mellett azonban az időjárásálló acél korróziós sebessége sokkal kisebb, mint a hagyományos szerkezeti acéloké.
