1. Corten-A لوحة مقاومة الطقس العالية ومقاومة التآكل هي اختصار لمقاومة الطقس ومقاومة التآكل والفولاذ ذو قوة الشد العالية.
من بين جميع المواد المعدنية، يعتبر الفولاذ هو الأكثر شهرة بالنسبة لنا. نظرًا لأن الفولاذ يتمتع بقوة شد عالية وسهل الثني والقطع والحفر واللحام، فإنه يستخدم على نطاق واسع في العديد من المباني والمنشآت الصناعية. ومع ذلك، فإن إحدى أكثر المشاكل التي تزعج الناس بشأن الفولاذ هي "التآكل والصدأ". لذلك، أصبحت كيفية منع التآكل موضوعًا رئيسيًا يدرسه الخبراء. هناك العديد من الطرق لمنع التآكل. وبشكل عام، يمكن تقسيمها إلى ثلاثة أنواع. الطريقة الأولى هي وضع طبقة من المادة على سطح الفولاذ لعزل التلامس بين الفولاذ والبيئة ومنع التآكل. النوع الثاني هو الصدأ المحتمل المضاد للتآكل. أما النوع الثالث فيركز على تغيير مادة الفولاذ لتحقيق تأثير مقاومة التآكل. يعد الفولاذ COR-TEN المقدم في هذه المقالة مثالاً على الطريقة الثالثة المضادة للصدأ.
تم استخدام فولاذ Corten-A لأول مرة في المباني عام 1958 بسبب خصائصه المضادة للتآكل. وقد تم استخدامه بعد ذلك في الجسور والقطارات والسيارات والشاحنات والمرافق الصناعية، وأصبحت استخداماته واسعة الانتشار بشكل متزايد. وفيما يتعلق بتطبيقات الجسور، على سبيل المثال، في الولايات المتحدة واليابان، يبلغ طول جسر أراكاوا الفولاذي الذي تم تشييده مؤخرًا في خليج طوكيو باليابان، 840 مترًا، وهو مبني بالكامل من فولاذ كورتن-أ.
2. الأنواع والتركيب الكيميائي للكورتن-أ
يتم تصنيع Corten-A، وهو نوع من الفولاذ المقاوم للعوامل الجوية، عن طريق إضافة القليل من النحاس والكروم والفوسفور وعناصر أخرى إلى الفولاذ العادي وإخضاعه لمعاملة خاصة. إن مقاومته للعوامل الجوية والتآكل أعلى بثلاث إلى ثلاث مرات من مقاومة الفولاذ العادي. ثمان مرات. وفقًا للأنواع والاستخدامات المختلفة، يمكن تقسيم Corten-A إلى أربعة أنواع: COR-TEN A، COR-TEN B، COR-TEN C، COR-TEN B-QT. من بينها، مقاومة الطقس ومقاومة التآكل لـ COR-TEN A أفضل بخمس إلى ثماني مرات من مقاومة الفولاذ العادي، في حين أن مقاومة الطقس ومقاومة التآكل لـ COR-TEN B أفضل بأربع مرات من مقاومة الفولاذ العادي.
3. مبدأ مكافحة التآكل
ترجع المقاومة الممتازة للتآكل الجوي إلى تكوين طبقة صدأ كثيفة على سطح الفولاذ، مما يعزل مصفوفة الفولاذ عن الهواء ويمنع بشكل فعال استمرار نمو الصدأ. تشكل العناصر الخاصة الموجودة في COR-TEN طبقة أكسيد بعد ملامستها للغلاف الجوي. يعمل هذا الغشاء القوي على عزل COR-TEN عن العالم الخارجي ولم يعد يتأثر بالمناخ، مما يحقق غرض مقاومة الطقس ومقاومة التآكل. عندما يتعرض الكورتن-أ أو الفولاذ العادي إلى الغلاف الجوي ويتلامس مع الرطوبة والأكسجين، تحدث التفاعلات الكيميائية التالية:
Fe+0.502+H2O → Fe(OH)2
2Fe(OH)2+0.502+H2O → 2Fe(OH)3
هناك طبقة قوية على الجزء الخارجي من مادة الفولاذ Corten-A، والتي تمنع الرطوبة والأكسجين والتفاعلات الكيميائية مع المادة الفولاذية. أما لماذا يحتوي Corten-A على كمية صغيرة من النحاس والكروم والفوسفور وما إلى ذلك، فيمكن أن يشكل طبقة واقية. حتى الآن، لم يتم التوصل إلى قرار بعد، ولكن يمكننا الحصول على بعض الإلهام من النقاط التالية:
(1) لا يوجد تقريبًا FeOOH (الصيغة التجريبية لـ Fe2O3.H2O) في الطبقة الأساسية لـ Corten-A، ويتم تشكيل فيلم أكسيد صلب بين طبقة FeOOH والعديد من الطبقات الأساسية. ومع ذلك، هذا ليس هو الحال مع المواد الفولاذية العادية. يتم إنشاء FeOOH مباشرة على الطبقة الأساسية، مما يسبب الشقوق والتقشير اللاحق.
(2) يكون فيلم الأكسيد بين طبقة FeOOH والطبقة الأساسية غير متبلور شعاعيًا. (3) يتم تركيز كل من النحاس والكروم والفوسفور على الطبقة غير المتبلورة، بينما يتم توزيع الكبريت بالتساوي على طبقة الأكسيد هذه في شكل جذور الكبريتات. يمكن التعبير عن مقارنة معدل التآكل للمادة الفولاذية Corten-A والمواد الفولاذية العامة من خلال اختبارين للتعرض. تم إجراء التجربة الأولى في كيني، نيوجيرسي، الولايات المتحدة الأمريكية، والتجربة الثانية تم إجراؤها في ولاية هيوغو، اليابان (كلا الموقعين التجريبيين هما منطقتان صناعيتان). توقف تآكل Corten-A (فولاذ الكورتن) بعد ثلاث إلى أربع سنوات من الاختبار، بينما استمرت المواد الفولاذية التجريبية الأخرى في التآكل. يرتبط تكوين طبقة الأكسيد بالعوامل المناخية. بشكل عام، تشمل العوامل المناخية: درجة الحرارة، ووقت سطوع الشمس، والرطوبة، وهطول الأمطار، وسرعة الرياح، وثاني أكسيد الكربون ومحتوى الأملاح في الغلاف الجوي، وما إلى ذلك. وعادة ما تتناسب هذه العوامل بشكل مباشر مع معدل التآكل. وفقا للتجارب التي أجريت في كيب أشيزوري، شيكوكو، اليابان، فإن درجة الحرارة والرطوبة والملوحة كلها مرتفعة. يصل معدل تآكل الفولاذ العام إلى 0.75 ملم سنوياً، في حين يصل معدل تآكل الكورتن-A إلى 0.75 ملم سنوياً. فقط 0.25 ملم. استمرت التجربة ثماني سنوات، ولكن بعد خمس سنوات، انخفض معدل تآكل Corten-A بشكل كبير، بينما استمر الفولاذ العادي في التآكل. تقدير عام. في اليابان، يستغرق الأمر من خمس إلى ثماني سنوات لتكوين طبقة أكسيد مستقرة، بينما في تايوان يستغرق الأمر حوالي ثماني سنوات.
لذلك. نظرًا للاختلافات في المنطقة والبيئة وعوامل المناخ، فإن الوقت الذي يستغرقه تكوين طبقة أكسيد صلبة على سطح Corten-A يختلف أيضًا بشكل كبير. من أجل تشكيل طبقة الأكسيد المستقرة هذه في أقرب وقت ممكن، عادة عند استخدام COR-TEN في البلدان الجزرية، يلزم معالجة مغلفة بالطقس لتسهيل على COR-TEN ممارسة خصائصه المقاومة للطقس والمضادة للتآكل. .
