第二次世界大戰結束的1945年(昭和20年),由于鐵礦石、焦炭等原料不足,以及斷水、停電等原因,日本運轉的高爐只不過3座,鋼鐵的生產量生鐵97萬噸、粗鋼196萬噸,第二年進一步降低了數十個百分點。但是1947年(昭和22年)以后,由于同業界的努力,政府的干預,以及原料供應的好轉等,生產以相當快的速度得到了恢復。1950年(昭和25年)的朝鮮戰爭可以說暫時地給了鋼鐵一個暢銷的契機。
那時雖然鋼鐵業、社(she)會還對耐候鋼狀況一無所(suo)知,但是U.S.Steel公(gong)司的COR-TEN鋼被日本(ben)認同就(jiu)是在這個時候。
隨著經濟的復興,1953年(昭和28年)鋼鐵的生產已達到戰前的最高水平,在被認為“不是戰后最快”。的1955年(昭和30年),生鐵產量是521萬噸,粗鋼產量是940萬噸。關于耐候鋼研究、研制開始的時間就是在這個時候。當時的情況或研究開發的經過,堀川一男在“我國耐候鋼的誕生”(卷末的資料1)一文中對此做了詳細的敘述。
當時的(de)(de)耐候(hou)(hou)鋼的(de)(de)需(xu)要(yao)好像(xiang)有3個傾向(xiang),也就是(shi):(1)腐蝕問題大的(de)(de)車輛(liang)用(yong)(yong)薄(bo)板(ban);(2)要(yao)求(qiu)耐候(hou)(hou)性的(de)(de)結構用(yong)(yong)厚板(ban);(3)要(yao)求(qiu)耐候(hou)(hou)性的(de)(de)結構用(yong)(yong)高強度厚板(ban)。
詳(xiang)情請參照卷末的(de)(de)(de)資(zi)料(liao)1,最初(chu)銷售(shou)的(de)(de)(de)鋼(gang)種在1957年(昭(zhao)和(he)(he)32年)是(shi)(shi)銅系(xi)的(de)(de)(de)Cuplon鋼(gang),1960年(昭(zhao)和(he)(he)35年)是(shi)(shi)YAW-TEN鋼(gang)(Cu-P-Ti系(xi))、FUJI COR-TEN鋼(gang),1961年開始生產(chan)銷售(shou)Cupten鋼(gang)(Cu-P-Cr系(xi))。以后(hou),其他廠家的(de)(de)(de)商品(pin)(pin)(pin)(pin)也開始銷售(shou),通過車輛(liang)及一般結構用(yong)(高(gao)磷)和(he)(he)焊接(jie)結構用(yong)(低磷)的(de)(de)(de)劃(hua)分,按用(yong)途不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)品(pin)(pin)(pin)(pin)種劃(hua)分,以及焊接(jie)結構用(yong)按抗(kang)拉強(qiang)度不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)品(pin)(pin)(pin)(pin)種劃(hua)分等(deng),實(shi)現了多品(pin)(pin)(pin)(pin)種化。到20世(shi)紀60~70年代(dai)(昭(zhao)和(he)(he)40年代(dai)初(chu)期),大致的(de)(de)(de)品(pin)(pin)(pin)(pin)種已經齊(qi)全,1968年(昭(zhao)和(he)(he)43年)時的(de)(de)(de)490MPa(50kg/m㎡)級的(de)(de)(de)高(gao)強(qiang)度耐候(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)典(dian)型產(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)示(shi)于表2-2。
1968年(昭和(he)43年)低(di)磷(lin)(lin)系(xi)焊(han)接用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)作為(wei)(wei)JIS G3114“焊(han)接結(jie)構用(yong)耐候(hou)(hou)性熱軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)”、1971年(昭和(he)46年)高(gao)磷(lin)(lin)系(xi)焊(han)接用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)作為(wei)(wei)JIS G3125“高(gao)耐候(hou)(hou)性軋(ya)制鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)”實(shi)現了JIS標準化。將高(gao)磷(lin)(lin)系(xi)和(he)低(di)磷(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)區別之(zhi)后,把(ba)(ba)高(gao)磷(lin)(lin)系(xi)分為(wei)(wei)熱軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)和(he)冷軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai),把(ba)(ba)焊(han)接結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)定為(wei)(wei)402、490、569MPa級(ji)(41、50、58公斤)的(de)3個抗拉強度(du)等級(ji),使產(chan)品的(de)體系(xi)更(geng)加醒目。如前所述(shu),在(zai)ASTM標準中(zhong)(zhong)(zhong)中(zhong)(zhong)(zhong)作為(wei)(wei)低(di)合金高(gao)強度(du)結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)進行規定,而在(zai)JIS中(zhong)(zhong)(zhong)把(ba)(ba)“耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)”作為(wei)(wei)名稱提出(chu)來。并(bing)且(qie),在(zai)ASTM標準中(zhong)(zhong)(zhong)不管高(gao)磷(lin)(lin)、低(di)磷(lin)(lin),規定耐候(hou)(hou)性相同(約為(wei)(wei)碳素鋼(gang)(gang)(gang)的(de)4倍、含銅鋼(gang)(gang)(gang)的(de)2倍),然而在(zai)JIS中(zhong)(zhong)(zhong)把(ba)(ba)高(gao)磷(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)命名為(wei)(wei)“高(gao)耐候(hou)(hou)性軋(ya)制鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)”,正如在(zai)解釋中(zhong)(zhong)(zhong)“在(zai)耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)是耐候(hou)(hou)性最優秀的(de)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)”所記述(shu)的(de)那樣,耐候(hou)(hou)性高(gao)于(yu)低(di)磷(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)。實(shi)際上(shang)是根據大(da)氣暴曬試驗的(de)結(jie)果。
(JIS G3114在1968年(nian)(nian)(nian)制定(ding)之后(hou),分別(bie)于1971年(nian)(nian)(nian)、1973年(nian)(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)(nian)、1983年(nian)(nian)(nian)、1988年(nian)(nian)(nian)進(jin)行過修(xiu)(xiu)訂。如(ru)后(hou)所述(2.2.3節(jie))1983年(nian)(nian)(nian)又(you)把(ba)各個鋼種細分為無涂(tu)(tu)漆用(yong)和涂(tu)(tu)漆用(yong),這是最大的修(xiu)(xiu)訂。JIS G3125在1971年(nian)(nian)(nian)制定(ding)后(hou),分別(bie)于1973年(nian)(nian)(nian)、1977年(nian)(nian)(nian)、1987年(nian)(nian)(nian)進(jin)行過修(xiu)(xiu)訂。另外,從1991年(nian)(nian)(nian)開始強度用(yong)SI單位表示。)
在(zai)此以后(hou)各公(gong)司的(de)系(xi)(xi)列(lie)產品雖然(ran)都按照這些(xie)JIS進(jin)行了區分,可是在(zai)JIS G3114中(zhong)化學(xue)成(cheng)分的(de)范圍(wei)相當寬。1983年(昭和58年)JIS被修訂,直(zhi)到劃分出(chu)用于(yu)無涂(tu)漆的(de)高(gao)成(cheng)分系(xi)(xi)鋼種(zhong)和用于(yu)涂(tu)漆的(de)低成(cheng)分系(xi)(xi)鋼種(zhong)之(zhi)前,各公(gong)司生產的(de)用于(yu)裸露(lu)使用的(de)鋼種(zhong),均屬于(yu)高(gao)成(cheng)分系(xi)(xi)。
各廠家對各自的(de)(de)產品進(jin)行(xing)過長期間的(de)(de)大氣(qi)暴曬(shai)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)。如在(zai)(zai)資料1中(zhong)堀川(chuan)(chuan)所(suo)談到的(de)(de)各種(zhong)(zhong)成分系(xi)117個鋼(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan),從1957年(nian)(nian)(nian)(昭和32年(nian)(nian)(nian))開始在(zai)(zai)川(chuan)(chuan)崎(qi)郊(jiao)外(wai)進(jin)行(xing)了(le)長達12年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan),而在(zai)(zai)川(chuan)(chuan)崎(qi)市工業(ye)地區進(jin)行(xing)了(le)8年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)。作為大氣(qi)暴曬(shai)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan),著(zhu)名的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)是從1960~1961年(nian)(nian)(nian)(昭和35~36年(nian)(nian)(nian))開始的(de)(de),為期5年(nian)(nian)(nian),在(zai)(zai)陸(lu)上鐵骨構(gou)造物防(fang)蝕研究會(簡稱:陸(lu)防(fang)研)所(suo)進(jin)行(xing)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)。試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)材(cai)料包括含銅鋼(gang)、耐候高(gao)強度鋼(gang)的(de)(de)多數金屬材(cai)料,并(bing)在(zai)(zai)帶廣、高(gao)山(shan)、輪(lun)島、枕崎(qi)、御前崎(qi)、東京、川(chuan)(chuan)崎(qi)進(jin)行(xing)了(le)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)。
鋼(gang)(gang)材(cai)俱樂部(bu)土木專(zhuan)門委員會鋼(gang)(gang)材(cai)防蝕調查委員會于1973年(nian)(昭和48年(nian))在總結“關于鋼(gang)(gang)材(cai)腐(fu)蝕防蝕資料(liao)”時,綜合地歸納了各鋼(gang)(gang)鐵公司在各自的(de)大氣暴曬(shai)試驗(yan)場上所(suo)進行的(de)高耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)、490MPa級焊接結構用耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)以(yi)及(ji)比較材(cai)(SM490、SS400)的(de)試驗(yan)數據,按照大氣腐(fu)蝕性的(de)強(qiang)度分5個(ge)地區,圖(tu)示(shi)出腐(fu)蝕減(jian)量隨時間(jian)(最長(chang)8~12年(nian))變化(hua)(圖(tu)2-2).與當時相比,現在工業地區的(de)SOx的(de)濃度遠遠降(jiang)低,腐(fu)蝕減(jian)量也(ye)已(yi)經降(jiang)低,然而這個(ge)圖(tu)現在仍(reng)作為日本(ben)鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)大氣腐(fu)蝕數據的(de)基礎,常常被便(bian)覽或其他文獻轉載。
耐候鋼(gang)正(zheng)式地提供(gong)實用是從1963年(nian)(nian)(昭(zhao)和38年(nian)(nian))開始,在(zai)當時的國(guo)鐵(tie)車(che)輛及(ji)橋梁上全都是涂(tu)漆使用。在(zai)建(jian)筑物(wu)上從1965年(nian)(nian)(昭(zhao)和40年(nian)(nian))開始,屋頂、鋼(gang)骨、百葉窗(chuang)、外裝面板等暴(bao)露在(zai)外部(bu),用裸鋼(gang)或(huo)者相當于(yu)裸鋼(gang)的表面處理狀(zhuang)態,每年(nian)(nian)在(zai)幾(ji)個建(jian)筑物(wu)上使用。從同一(yi)時期起,建(jian)成了幾(ji)座裸露使用耐候鋼(gang)的試驗鐵(tie)塔。
以(yi)后鐵道(dao)車輛也經(jing)過涂(tu)漆正常使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)。進(jin)入20世紀(ji)70~80年(nian)代(dai)(昭和50年(nian)代(dai))后,建筑物上(shang)的無涂(tu)漆使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)在大廈(sha)外面(mian)等的有圖(tu)樣的重要部分(fen)已經(jing)幾乎不被采(cai)用(yong)(yong)。鋼材(cai)的使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)量每年(nian)1萬(wan)t以(yi)下(xia),在欄(lan)桿、柱等上(shang)繼續使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)。在輸電鐵塔上(shang)幾乎不再使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)。
每(mei)座橋梁的使用(yong)鋼(gang)材(cai)量比(bi)較大,經(jing)常保持在按(an)用(yong)途(tu)使用(yong)量的首位。20世紀(ji)70~80年代(昭和50年代)后(hou)期(qi)幾乎都是涂(tu)漆使用(yong)。然而以后(hou)由于補(bu)修涂(tu)漆、再涂(tu)漆在橋梁整體上出(chu)現了費用(yong)問題(ti),并(bing)且隨著技(ji)術(shu)的進(jin)步、腐蝕環境的改(gai)善等(deng),逐漸地使無(wu)涂(tu)漆使用(yong)成為了中(zhong)心。
下一節以(yi)后將按用途使(shi)用的動向(xiang)敘(xu)述。在表2-3中,以年(nian)(nian)(nian)表示出了(le)耐候(hou)鋼(gang)40年(nian)(nian)(nian)間的(de)動向。并且在圖2-3及圖2-4上示出了(le)日本鋼(gang)材使用量的(de)變(bian)化。圖2-5~圖2-7是以圓形圖表示的(de)1974~1978年(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)(zhao)和49~昭(zhao)(zhao)和53年(nian)(nian)(nian))、1985年(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)(zhao)和60年(nian)(nian)(nian))以及1989~1992年(nian)(nian)(nian)(平成元年(nian)(nian)(nian)~平成4年(nian)(nian)(nian))的(de)用途比率(lv)。
另外,關(guan)于20世紀60年代(dai)(昭和30年代(dai)后(hou)期到40年代(dai)前(qian)期)的(de)耐候鋼的(de)狀況(kuang),請(qing)參照曾經對FUJI COR-TEN鋼的(de)生產盡過力的(de)原富士制鐵(tie)、鵜(ti)野達二和門(men)智(zhi)的(de)技術資料(liao)(卷末的(de)資料(liao)2)。