Обработка искусственным слоем ржавчины широко используется в изделиях из кортеновской стали (особенно в художественных пейзажах и архитектурных декорациях) для достижения однородного цвета ржавчины и сокращения цикла образования ржавчины. Адгезия искусственного слоя ржавчины является основным показателем эффективности.-плохая адгезия приведет к отслаиванию ржавого порошка, что приведет к загрязнению окружающей среды или ухудшению эстетического эффекта. Понимание факторов, влияющих на адгезию, и соответствующих мер по улучшению имеет решающее значение для иностранных заказчиков для обеспечения качества проекта. В этой статье будут систематически проанализированы эти ключевые моменты и предоставлены практические рекомендации.
1. Ключевые факторы, влияющие на адгезию слоя искусственной ржавчины кортеновской стали.
Адгезия искусственного слоя ржавчины зависит от взаимодействия между подложкой из кортеновской стали, составом слоя ржавчины и процессом искусственного ржавления. Основными факторами влияния являются следующие:
1.1 Чистота и шероховатость поверхности подложки
Чистота и шероховатость поверхности стали Corten Steel напрямую влияют на площадь контакта и силу сцепления между слоем ржавчины и подложкой:
Если на поверхности основания имеются масляные пятна, оксидная окалина, сварочный шлак или пыль, они образуют барьер между основанием и слоем ржавчины, что приводит к плохой адгезии. Например, масляные пятна предотвратят реакцию ускорителя ржавчины со стальной подложкой, что приведет к легкому отслаиванию слоя ржавчины;
Недостаточная шероховатость поверхности (слишком гладкая) снижает эффект механического сцепления между слоем ржавчины и основой. Идеальная шероховатость поверхности (Ra) должна контролироваться на уровне 3,2–6,3 мкм. Чрезмерно высокая шероховатость (>6,3 мкм) приведет к скоплению ускорителя ржавчины в канавках, что приведет к образованию неравномерного слоя ржавчины и снижению общей адгезии.
1.2 Состав и концентрация ускорителя ржавчины
Состав и концентрация искусственного ускорителя ржавчины играют ключевую роль в формировании плотного и-прилипшего слоя ржавчины:
Ускорители ржавчины с неподходящим составом (например, с чрезмерным содержанием сильных кислотных компонентов) будут чрезмерно разъедать подложку из кортеновской стали, образуя рыхлый слой ржавчины (в основном -FeOOH) с плохой адгезией. Высококачественные-ускорители ржавчины должны быть основаны на слабых кислотах (например, органических кислотах) и дополнены ионами Cu²⁺, Cr³⁺, чтобы способствовать образованию плотного -FeOOH;
Чрезмерно высокая концентрация ускорителя ржавчины приведет к быстрому образованию ржавчины, что приведет к внутреннему напряжению в слое ржавчины; слишком низкая концентрация приведет к неполному образованию ржавчины. Обе ситуации уменьшат адгезию слоя ржавчины. Рекомендуемая концентрация обычно составляет 5–10 % (массовая доля), которую необходимо корректировать в зависимости от марки кортеновской стали (например, A588, S355J2W).
1.3 Параметры процесса искусственного ржавления
Параметры процесса, такие как температура, влажность и время отверждения при искусственном ржавлении, также оказывают существенное влияние на адгезию:
Температура и влажность: Оптимальная температура для искусственного ржавления 20-30 градусов, относительная влажность 70-85%. Слишком высокая температура (>35 градусов) ускорит испарение раствора ускорителя ржавчины, что приведет к неравномерному слою ржавчины и внутренним трещинам; слишком низкая влажность (<60%) замедлит реакцию ржавления, что приведет к образованию рыхлого слоя ржавчины;
Время отверждения: Недостаточное время отверждения (например, менее 24 часов) приведет к тому, что слой ржавчины не полностью кристаллизуется и не сцепится с подложкой; чрезмерное время отверждения (более 72 часов) в условиях высокой-влажности может привести к вторичной коррозии, снижающей адгезию.
1.4 Состав сплава кортеновской стали
Состав сплава стали Corten влияет на образование искусственного слоя ржавчины и его сцепление с подложкой. Марки кортеновской стали со стабильным содержанием легирующих элементов (Cu: 0,25-0,55 %, Cr: 0,30–1,25 %, Cu+Cr+Ni больше или равно 0,80 %), такие как ASTM A588 Gr.K и EN 10025-5 S355J2W, могут образовывать плотный слой ржавчины -FeOOH с сильной адгезией. Если содержание легирующих элементов недостаточно (например, Cu<0,25%), может образовываться только рыхлая ржавчина, и адгезия значительно снижается.
2. Практические мероприятия по улучшению адгезии искусственного слоя ржавчины.
С учетом вышеперечисленных влияющих факторов следующие целенаправленные меры могут эффективно улучшить адгезию слоя искусственной ржавчины Corten Steel, обеспечивая долговечность и эстетический эффект слоя ржавчины:
2.1 Строгая предварительная обработка поверхности подложки
Очистите поверхность: сначала используйте проволочную щетку или пескоструйную очистку, чтобы удалить оксидную окалину и сварочный шлак, затем используйте обезжиривающее средство (например, щелочную обезжиривающую жидкость) для удаления масляных пятен и, наконец, промойте чистой водой и тщательно высушите (содержание поверхностной воды меньше или равно 0,5%);
Контроль шероховатости: используйте пескоструйную очистку или шлифовку, чтобы отрегулировать шероховатость поверхности до Ra 3,2–6,3 мкм. После обработки поверхность должна быть без острых кромок и углов во избежание концентрации напряжений в слое ржавчины.
2.2. Выбирайте высококачественный-ускоритель ржавчины и контрольную концентрацию.
Выбирайте профессиональные искусственные ускорители ржавчины Corten Steel (избегайте использования низкокачественных кислотных растворов). Рекомендуется выбирать продукты, прошедшие тест ленты ASTM D3359 (степень адгезии выше или равна 2B);
Перед массовым строительством проведите небольшое-испытание: отрегулируйте концентрацию ускорителя ржавчины в соответствии с маркой стали Corten и определите оптимальную концентрацию, проверив адгезию слоя ржавчины (испытание на ленте) через 48 часов после образования ржавчины.
2.3 Оптимизация параметров процесса искусственного ржавления
Контролируйте окружающую среду: проводите искусственное ржавление в контролируемой среде (температура 20-30 градусов, относительная влажность 70-85%). При строительстве на открытом воздухе избегайте прямых солнечных лучей и дождя и используйте навес, чтобы изменить окружающую среду;
Стандартизируйте технологический процесс: после распыления ускорителя ржавчины дайте ему постоять 24-48 часов для естественного отверждения. В период отверждения не прикасайтесь к компонентам и не трясите их. После образования слоя ржавчины сначала проверьте адгезию и переходите к следующему этапу (например, отверждению), если адгезия соответствует требованиям.
2.4 После-Обработка слоя ржавчины
После образования искусственного слоя ржавчины соответствующая последующая-обработка может еще больше улучшить адгезию:
Легкая шлифовка: используйте мелкую наждачную бумагу (400-600 меш), чтобы слегка отшлифовать поверхность слоя ржавчины, чтобы удалить рыхлый порошок ржавчины с поверхности и улучшить плотность слоя ржавчины;
Нанесите отвердитель слоя ржавчины. Распылите на поверхность прозрачный-отверждающий агент, устойчивый к атмосферным воздействиям (например, отвердитель на основе акриловой смолы-). Отвердитель может проникать в поры слоя ржавчины, фиксировать структуру слоя ржавчины и значительно улучшать адгезию и износостойкость без изменения цвета ржавчины.
3. Практические предложения по контролю качества для иностранных клиентов.
Чтобы убедиться в соответствии адгезии слоя искусственной ржавчины требованиям, зарубежные заказчики могут провести следующие простые и эффективные проверки качества:
Тест с лентой (ASTM D3359). Плотно приклейте стандартную-чувствительную к давлению ленту к слою ржавчины, а затем быстро оторвите ее. Если на ленте нет явного ржавого порошка, адгезия соответствует требованиям (класс выше или равен 2B);
Тест на истирание: сухой хлопчатобумажной тканью протрите слой ржавчины 10 раз. Если на хлопчатобумажной ткани нет явного ржавого порошка, это указывает на хорошую адгезию;
Долгосрочное-наблюдение. Поместите испытуемый образец на открытом воздухе на 1 месяц. Если слой ржавчины не отслаивается и не отслаивается, это означает, что адгезия стабильна и соответствует требованиям фактического использования.
В заключение отметим, что на адгезию слоя искусственной ржавчины Corten Steel влияют предварительная обработка основы, качество ускорителя ржавчины, параметры процесса и другие факторы. Строго контролируя состояние поверхности подложки, выбирая подходящие материалы и оптимизируя процесс, можно эффективно улучшить адгезию слоя искусственной ржавчины. Для иностранных заказчиков стандартизированная конструкция и контроль качества могут гарантировать, что компоненты из стали Corten Steel сохраняют стабильный и красивый эффект слоя ржавчины в течение длительного-временного использования, сокращая количество последующихрасходы на техническое обслуживание.
