وبلاگ

فولاد کورتن

فولاد کورتن

فولاد کورتن یا فولاد هوازدگی که اغلب با علامت تجاری تولید شده فولاد COR-TEN نامیده می شود و گاهی اوقات بدون خط تیره به عنوان فولاد کورتن نوشته می شود، گروهی از آلیاژهای فولادی است که برای رفع نیاز به رنگ آمیزی و ایجاد ظاهری پایدار مانند زنگ زدگی پس از سالها قرار گرفتن در معرض آب و هو ایجاد شده است.

U.S Steel دارای علامت تجاری ثبت شده با نام COR-TEN است. نام COR-TEN به دو ویژگی متمایز این نوع فولاد اشاره دارد: مقاومت در برابر خوردگی و استحکام کششی. اگرچه USS تجارت ورق گسسته خود را در سال 2003 به International Steel Group (در حال حاضر ArcelorMittal) فروخت، هنوز هم مواد مارک COR-TEN را به شکل ورق و ورق آسیاب نواری می فروشد.

COR-TEN اصلی نام استاندارد A242 (COR-TEN A) را از گروه استانداردهای بین المللی ASTM دریافت کرد. نمرات جدیدتر ASTM A588 (COR-TEN B) و A606 برای ورق نازک هستند. همه آلیاژها در تولید و استفاده مشترک هستند. اکسیداسیون سطحی فولاد هوازده شش ماه طول می کشد، اما عملیات سطحی می تواند اکسیداسیون را تا کمتر از یک ساعت تسریع کند.

تاریخچه

فولاد کورتن

در سال 1933، شرکت فولاد ایالات متحده، فولادی با مقاومت مکانیکی استثنایی، عمدتاً برای استفاده در واگن‌های قیف راه‌آهن، برای جابجایی بارهای حجیم سنگین از جمله زغال‌سنگ، سنگ‌های فلزی، سایر محصولات معدنی و غلات تولید و به ثبت رساند. خوردگی کنترل‌شده برای این موادی که اکنون بیشتر شناخته شده اند، یک مزیت خوشایند بود. که بلافاصله پس از آن کشف شد و USS را بر آن داشت تا نام تجاری Cor-Ten را به کار گیرد. به دلیل چقرمگی ذاتی آن، این فولاد هنوز به طور گسترده برای حمل و نقل فله و ظروف ذخیره سازی استفاده می شود.

واگن‌های مسافری راه‌آهن نیز با Cor-Ten ساخته می‌شدند، البته با رنگ‌آمیزی، توسط Pullman-Standard برای جنوب اقیانوس آرام از سال 1936، و از طریق واگن‌های مسافربری برای خط جزیره راک در سال 1949 ادامه یافت.

 

ویژگی ها

هوازدگی به ترکیب شیمیایی این فولادها اشاره دارد که به آنها اجازه می دهد. در مقایسه با فولادهای دیگر مقاومت بیشتری در برابر خوردگی جوی از خود نشان دهند. این به این دلیل است که فولاد تحت تأثیر آب و هوا یک لایه محافظ روی سطح خود ایجاد می کند. اثر کند کننده خوردگی لایه محافظ با توزیع و غلظت خاص عناصر آلیاژی در آن ایجاد می شود. لایه ای که از سطح محافظت می کند، زمانی که تحت تأثیر آب و هوا قرار می گیرد، به طور مداوم توسعه یافته و بازسازی می شود. به عبارت دیگر، به فولاد اجازه داده می شود تا زنگ بزند تا یک پوشش محافظ ایجاد شود.

ترکیب شیمیایی فولاد کورتن (به استثنای آهن) بر حسب وزن (%)

جدول کورتن

خواص مکانیکی فولادهای هوازدگی به آلیاژ و ضخامت مواد بستگی دارد.

ASTM A242

آلیاژ اصلی A242 دارای قدرت تسلیم 50 کیلو پوند بر اینچ مربع (340 مگاپاسکال) و مقاومت کششی نهایی 70 ksi (480 مگاپاسکال) برای اشکال نورد متوسط سبک و صفحات تا ضخامت 0.75 اینچ (19 میلی‌متر) است. این استحکام تسلیم 46 ksi (320 مگاپاسکال) و استحکام نهایی 67 ksi (460 مگاپاسکال) برای اشکال و صفحات نورد شده با وزن متوسط از ضخامت 0.75 تا 1 اینچ (19 تا 25 میلی‌متر) دارد.

ضخیم‌ترین بخش‌ها و صفحات نورد شده – از 1.5 تا 4 اینچ (38 تا 102 میلی‌متر) دارای مقاومت تسلیم 42 ksi (290 مگاپاسکال) و استحکام نهایی 63 ksi (430 مگاپاسکال) هستند. ASTM A242 در نوع 1 و نوع 2 موجود است. هر دو بر اساس ضخامت کاربردهای متفاوتی دارند. نوع 1 اغلب در سازه های مسکن، صنعت ساخت و ساز و واگن های باری استفاده می شود.[13] فولاد نوع 2 که کورتن B نیز نامیده می شود، عمدتاً در اثاثیه شهری، کشتی های مسافربری یا جرثقیل ها استفاده می شود.

ASTM A588

A588 دارای استحکام تسلیم حداقل 50 ksi (340 مگاپاسکال) و استحکام کششی نهایی 70 ksi (480 مگاپاسکال) برای تمام اشکال نورد شده و ضخامت صفحات تا 4 اینچ (100 میلی‌متر) ضخامت است. صفحات 4 تا 5 اینچ (102 تا 127 میلی‌متر) دارای مقاومت تسلیم حداقل 46 ksi (320 مگاپاسکال) و مقاومت کششی نهایی حداقل 67 ksi (460 مگاپاسکال) و صفحات از 5 تا 8 اینچ (127-203 میلی‌متر) هستند. ضخامت دارای استحکام تسلیم حداقل 42 ksi (290 مگاپاسکال) و مقاومت کششی نهایی حداقل 63 ksi (430 مگاپاسکال) است.

موارد استفاده فولاد کورتن

فولاد کورتن

فولاد هوازدگی به دلیل ظاهر عتیقه مضطرب خود در مجسمه‌های فضای باز به‌طور عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک نمونه مجسمه بزرگ شیکاگو پیکاسو است که در میدان دادگاه مرکز دیلی در شیکاگو قرار دارد، که همچنین از فولاد در حال هوا ساخته شده است. نمونه های دیگر عبارتند از ابلیسک شکسته بارنت نیومن. چندین مجسمه اعداد رابرت ایندیانا و مجسمه اصلی عشق او. آثار متعدد ریچارد سرا. مجسمه آلامو در منهتن، نیویورک؛ مرکز بارکلیز، بروکلین، نیویورک؛ فرشته شمال، گیتسهد. و برج پخش در دانشگاه لیدز بکت.

همچنین در پل‌ها و سایر کاربردهای بزرگ ساختاری مانند پل نیو ریور گرج، دهانه دوم پل نیوبرگ-بیکن (1980) و ایجاد مرکز هنرهای معاصر استرالیا (ACCA) و MONA استفاده می‌شود.

این به طور گسترده در حمل و نقل دریایی، در ساخت کانتینرهای بین وجهی و همچنین در شمع بندی ورق های قابل مشاهده در امتداد بخش هایی از بزرگراه M25 لندن استفاده می شود.

اولین استفاده از فولاد هوازدگی برای کاربردهای معماری، مقر جهانی جان دیر در مولین، ایلینوی بود. این ساختمان توسط معمار Eero Saarinen طراحی شد و در سال 1964 تکمیل شد. ساختمان های اصلی دانشگاه اودنسه، طراحی شده توسط Knud Holscher و Jørgen Vesterholt و ساخته شده در 1971-1976، با فولاد در حال هوا پوشیده شده است و به آنها لقب Rustenburg (دانمارکی برای “قلعه زنگ زده” داده شده است. “).

فولاد کورتن

در سال 1977، رابرت ایندیانا نسخه عبری مجسمه عشق ساخته شده از فولاد هوازده را با استفاده از کلمه چهار حرفی آهاوا (אהבה، “عشق” در عبری) برای باغ هنر موزه در کرانه باختری ساخت. در دانمارک، تمام دکل‌ها برای نگه‌داشتن طناب در راه‌آهن‌های برق‌دار از فولاد هوازدگی به دلایل زیبایی‌شناختی ساخته می‌شوند.

فولاد هوازدگی در سال 1971 برای ماشین های الکتریکی هایلاینر ساخته شده توسط شرکت خودروی سنت لوئیس برای راه آهن مرکزی ایلینوی استفاده شد. استفاده از فولاد هوازدگی به عنوان یک حرکت کاهش هزینه در مقایسه با استاندارد ریلی معاصر فولاد ضد زنگ دیده می شود. سفارش بعدی در سال 1979 با مشخصات مشابه، از جمله بدنه های فولادی هوازده، توسط Bombardier ساخته شد.

خودروها رنگ آمیزی شده بودند، که یک روش استاندارد برای هوازدگی واگن های آهنی فولادی است. دوام فولاد در شرایط جوی انتظارات را برآورده نکرد و سوراخ های زنگ زدگی در واگن ها ظاهر شد. رنگ آمیزی ممکن است به این مشکل کمک کرده باشد، زیرا فولاد هوازدگی رنگ شده نسبت به فولاد معمولی در برابر خوردگی مقاوم نیست. زیرا پتینه محافظ به موقع تشکیل نمی شود تا از خوردگی در ناحیه موضعی حمله مانند شکست کوچک رنگ جلوگیری کند. این خودروها تا سال 2016 بازنشسته شده اند.

از فولاد هوازدگی برای ساخت نمای بیرونی Barclays Center استفاده شد که از 12000 پانل فولادی از پیش هوازدگی ساخته شده توسط ASI Limited & SHoP Construction ساخته شده است. نیویورک تایمز درباره این ماده می‌گوید: «در حالی که می‌تواند به طرز مشکوکی ناتمام به نظر برسد، اما طرفداران زیادی در دنیای هنر و معماری دارد».

معایب فولاد کورتن

استفاده از فولاد هوازدگی در ساخت و ساز چندین چالش را به همراه دارد. حصول اطمینان از آب و هوای نقاط جوش با سرعت مشابه سایر مواد ممکن است به تکنیک ها یا مواد جوشکاری خاصی نیاز داشته باشد. فولاد هوازدگی به خودی خود ضد زنگ نیست. اگر اجازه داده شود که آب در پاکت ها جمع شود، آن مناطق با نرخ خوردگی بالاتری مواجه خواهند شد. بنابراین باید برای زهکشی تدارک دیده شود. فولاد هوازدگی به آب و هوای نیمه گرمسیری مرطوب حساس است و در چنین محیط‌هایی ممکن است پتینه محافظ تثبیت نشود اما در عوض به خوردگی ادامه دهد.

به عنوان مثال، Omni Coliseum سابق، ساخته شده در سال 1972 در آتلانتا، هرگز از زنگ زدن دست نکشید و در نهایت، سوراخ های بزرگی در ساختار ظاهر شد. این یک عامل مهم در تصمیم گیری برای تخریب آن تنها 25 سال پس از ساخت بود. همین اتفاق می تواند در محیط های مملو از نمک دریا رخ دهد. استادیوم آلوها هاوایی، ساخته شده در سال 1975، یکی از نمونه‌های آن است. هوازدگی معمولی سطح فولاد در حال هوازدگی نیز می تواند منجر به لکه های زنگ زدگی در سطوح مجاور شود.

مکن

سرعتی که در آن برخی از فولادهای هوازدگی پتینه مورد نظر را تشکیل می دهند. با حضور آلاینده های جوی که خوردگی را کاتالیز می کنند، به شدت متفاوت است. در حالی که این فرآیند به طور کلی در مراکز شهری بزرگ موفقیت آمیز است، سرعت هوازدگی در محیط های روستایی بسیار کندتر است. Uris Hall، یک ساختمان علوم اجتماعی در پردیس اصلی دانشگاه کورنل در ایتاکا، شهری کوچک در ایالت نیویورک، در مدت زمان پیش‌بینی‌شده به سطح پیش‌بینی‌شده روی قاب فولادی هوازدگی Bethlehem Steel Mayari-R خود نرسید.

روان آب باران از فولاد به آرامی زنگ می زند، پنجره های بزرگ متعدد را لکه دار کرد و هزینه های نگهداری را افزایش داد. خوردگی بدون تشکیل یک لایه محافظ ظاهراً منجر به نیاز به تقویت سازه و گالوانیزه اضطراری در سال 1974، کمتر از دو سال پس از افتتاح شد.

برج فولادی ایالات متحده در پیتسبورگ، پنسیلوانیا، توسط شرکت فولاد ایالات متحده تا حدی برای نمایش فولاد COR-TEN ساخته شده است. هوازدگی اولیه مواد منجر به تغییر رنگ، معروف به “خونریزی” یا “روان آب” در پیاده روهای شهر اطراف و ساختمان های مجاور شد. پس از اتمام هوازدگی، یک تلاش پاکسازی توسط شرکت سازماندهی شد تا نشانه‌ها را تمیز کند.

تعدادی از پیاده روهای مجاور نجس مانده و رنگ زنگ زده باقی مانده است. این مشکل در فرمول های جدیدتر فولاد هوازده کاهش یافته است. اگر بتوان ساختار را طوری طراحی کرد که آب از فولاد به روی بتن که لکه‌ها قابل رویت هستند، تخلیه نشود، از لکه‌گیری جلوگیری می‌شود.

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

سبد خرید
سلام، ما از کوکی ها برای بهبود تجربه کاربری شما و ذخیره اطلاعات کاربری شما در وبسایت استفاده میکنیم، با استفاده ما از کوکی ها موافقت میکنید؟