耐候性鋼とは？

ウェザリング・スティール（耐候性鋼）は、一般化された商標でCOR-TEN鋼と呼ばれることが多く、ハイフンなしでコルテン鋼と表記されることもある。

耐候性鋼の表面酸化には6カ月かかるが、表面処理によってコルテン鋼の酸化はわずか1時間まで促進される。

耐候性鋼種 化学成分 (鉄を除く) 重量比 (%)

ASTM A242にはタイプ1とタイプ2がある。どちらも厚さによって用途が異なります。タイプ1は住宅構造、建設業、貨車などによく使用されます。タイプ2はコールテンBとも呼ばれ、主に都市家具、旅客船、クレーンなどに使用されます。

A588は厚さ3/16 "から始まり、5 "まで増加します。A588は高強度低合金鋼板で、建築物や橋梁などの構造用途に使用される。

耐候性鋼の利点

耐候性鋼板には、建設や建築用途で人気の高い選択肢となるいくつかの利点がある。 主なメリットは以下の通り：

• 耐久性の向上： コルテン鋼は、風雨にさらされると安定した錆のような外観を形成し、さらなる腐食を防ぐ保護層として機能する。そのため、厳しい気象条件下でも高い耐久性を発揮します。
• ローメンテナンス： コールテン鋼を形成する保護層は、塗装やメンテナンスの必要性を減らし、従来の鋼鉄よりも長期的なコストと労力を削減する。
• 美的アピール： コルテン鋼の錆びたような独特の外観は、美観に優れ、素朴で工業的な外観を実現するために建築目的で使用されることが多い。
• 環境に優しい： 耐用年数が長く、保護塗料の必要性が減るため、耐候性鋼板は環境に優しい選択肢となる。塗料やコーティング剤に含まれる揮発性有機化合物（VOC）の使用量を減らすことができるからだ。
• 高い強度： 耐候性鋼は高い引張強度を保持するため、強度が重要な構造用途に適している。
• 汎用性がある： 橋、建物、鉄道車両、屋外彫刻など、さまざまな用途に使用できる。
• 大気腐食に対する耐性： 耐候性鋼は、他の鋼種に比べて大気腐食に特に強いため、さまざまな環境での屋外使用に最適です。

耐候性鋼の欠点

鋼鉄の耐候性には長所と短所がある。 そのデメリットを見てみよう。

• 耐候性鋼板を建築に使用する場合、いくつかの課題がある。溶接箇所が他の材料と同じ割合で耐候するようにするには、特殊な溶接技術や材料が必要になる場合があります。
• 風化した鋼材は、それ自体が錆びないわけではない。鋼材の表面に水が溜まると腐食速度が速くなるため、排水設備を設ける必要がある。
• ウェザリング・スティールは湿度の高い亜熱帯気候に弱く、そのような環境では保護パティナが安定せず、腐食が進む可能性がある。
• 一部の耐候性鋼が望ましいパティーナを形成する速度は、腐食を触媒する大気汚染物質の存在によって大きく変化する。

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コールテン鋼の主な成分とは何ですか？また、これらの成分は耐候性にどのような影響を与えますか？

前述の通り、耐候性鋼またはCOR-TEN鋼としても知られるコールテン鋼の主成分は、銅、クロム、ニッケル、リンなどの添加合金とともに鉄である。これらの成分は、次のような形で耐候性に大きく影響します：

保護錆層の形成： 銅、クロム、ニッケルの組み合わせは、耐候性鋼の表面に安定した保護錆層の形成を促進します。この層はバリアとして機能し、水分や酸素が下地の鋼鉄に浸透するのを遅らせます。

耐食性を向上させる： クロムと銅の存在により、鋼の耐食性は著しく向上する。表面に形成される錆の保護層は、従来の鋼鉄に形成される錆よりも耐久性に優れ、剥がれたり落ちたりしにくい。

腐食速度を遅らせる： 耐候性鋼に添加される合金は、全体的な腐食速度を遅らせるため、風雨にさらされることが避けられない屋外での用途に適している。

メンテナンスコストの削減： 耐食性が向上し、自己修復保護層が形成されるため、耐候性鋼板はほとんどメンテナンスが不要で、耐用年数にわたってコストを節約できる。

建築や景観デザインにおけるコールテン鋼の利点は、通常の鋼鉄と比較してどのようなものですか？

コルテン鋼は自然に保護層を形成することができ、無塗装で使用することができる。独特の色合いと質感の変化があり、芸術的な表現力が強い。施工やメンテナンスが容易で、維持費も安い。そのため、他の鋼材に比べて建築や景観デザインに広く使用されている：

建物のファサード： コルテン鋼は建物の外壁や屋根などに使用することができ、建物にユニークな視覚効果と耐久性を加えることができる。
風景彫刻： 景観デザインでは、コールテン鋼は彫刻、景観壁、その他の芸術作品によく使用され、その独特の芸術的魅力と文化的意味合いを示している。
橋と道路 優れた耐候性と美しい外観から、コールテン鋼は橋や道路などのインフラ建設にも広く使用されている。

コルテン鋼の構造上の安全性と耐久性を、設計と製造の段階でどのように確保するのか？

コルテン鋼（耐候性鋼）の構造上の安全性と耐久性を確保することは、設計と製造のプロセスにおいて、材料の選択、構造設計、加工、製造といった複数の関連性を含む包括的な作業である。

1.材料の選択と品質管理
弊社は、選択されたコルテン鋼が関連する国内または国際規格に適合していることを確認するため、多くの信頼できるサプライヤーから材料を購入し、材料強度、靭性、耐候性、化学成分分析、機械的特性試験などの厳しい品質検査を実施しています。

2.合理的な構造設計
当社には専門の設計者が多数おり、使用環境や荷重条件に応じて合理的な構造設計を行い、構造物の強度と安定性を確保し、天候や製品の使用状況に応じて排水システムを設定するなどの対応が可能です。構造物の全体的な性能に影響を与えないように、接続部品や溶接継ぎ手などの細部を入念に設計する。

3.精密加工と製造
先進的な加工設備と工程を採用し、加工精度と表面品質を確保する。溶接材料の選択、溶接パラメータの設定、溶接継手の処理など、溶接工程を厳格に管理し、溶接品質を確保する。

Keweiは、鋼構造工学の分野、特にコールテン鋼の応用に重点を置き、上記の原則を厳守し、構造物の安全性と耐久性を確保しています。また、技術革新、工程の最適化、管理レベルの向上を通じて、製品の品質と性能の向上を図っていきます。 詳細はお問い合わせください。

コールテン鋼の耐用年数に関する具体的なデータまたは推定値

コルテン鋼（耐候性鋼）の耐用年数は、環境条件（気候、湿度、汚染度など）、荷重条件、設計品質、施工品質など多くの要因に影響されるため、固定された具体的なデータはありません。 また、その後のメンテナンスなどにも影響されます。一般に、コールテン鋼はその独特の耐候性により、通常の環境下では通常の鋼材よりも長い耐用年数を持つことができる。しかし、具体的な耐用年数はケースバイケースで評価・予測する必要がある。

空気中の湿度が低い中国の中央平原では、コルテン鋼のバーベキューグリルは5年以上、あるいはそれ以上使用できる。

いくつかの研究によると、適切な環境条件下では、コールテン鋼表面の錆層が効果的な保護層を形成し、鋼の耐用年数を大幅に延ばすことができる。しかし、高湿度、高汚染などの過酷な環境条件や、傷、衝撃などの物理的な損傷を受けると、耐用年数が短くなる可能性がある。

コールテン鋼と普通鋼の溶接・切断加工の違いと注意点

コールテン鋼の溶接には、その化学組成と機械的性質に適合した溶接材料を使用する必要がある。溶接材料の選択は、母材の要求性能を満たすか、それ以上でなければならない。溶接工程では、溶接電流、電圧、溶接速度などの溶接パラメーターをより正確に制御する必要がある。溶接後は、溶接スラグの除去や研磨など、必要に応じて溶接継手を処理する必要がある。

コールテン鋼の切断には、フレーム切断、プラズマ切断、レーザー切断などの方法がある。切断方法を選択する際には、切断精度、切断速度、コストなどの要素を考慮する。切断工程では、切断速度、ガスフロー、切断パワーなどの関連パラメータも制御する必要がある。切断後は、切断面の外観や性能を向上させるため、バリの除去や研磨など、必要に応じて切断面を処理する必要がある。

注意事項

溶接および切断工程では、母材の性能に影響を与 えないよう、切断熱影響部（HAZ）の過熱と酸化を防 ぐよう注意すべきである。溶接継手は、亀裂やスラグ介在物などの欠陥 を避けるよう努めるべきである。切断中は、切断面の平坦性と精度を確保する 必要がある。