在20世纪初,国外一些前卫的艺术家将钢材用于雕塑创作。由于钢铁锈蚀是材料自身的一种自然状态,十分符合艺术表达的真实性原则,久而久之,钢材成为现代景观造型艺术设计的材料之一。普通的钢铁生锈之后,会逐渐腐蚀老化直至破损,而耐候钢的出现使得设计师有机会在造型艺术创作中充分利用钢铁的锈蚀形态进行表达。曾对这一材料在风景园林设计实践中的应用做过不少研究的清华大学建筑学院景观学系博士崔庆伟说,在现代风景园林设计中,材料的选择受到诸如项目属性、场地条件、设计师偏好、造价用量等多种条件的影响。而从材料本体出发,每种材料语言都有其独特的表达方式与精神内涵。锈蚀钢铁在不同类型的设计语境中常被冠以工业时代的代名词、时间概念的视觉表达以及科技与文化创意的标签等设计语汇,而被大量应用。
碳含量等于或接近碳在铁素体中的最大溶解度0.0218%。在γ→α的转变过程中,由于Nb(CN)的析出,铁素体中碳的溶解度极限不容易被超过,从而在显微组织中形成ε碳化物或Fe3C的可能性极小,高碳M—A—C组元的出现几率也很小,即较少发生C原子的分配,并通过适宜工艺使钢板最终组织以针状铁素体为主,与传统的珠光体-铁索体钢而言,这种组织均匀性更好,各微区之间电极电位更趋于一致,提高了其耐候性能。通过适宜的Cu-Cr-Ni耐候性元素配比,通过其在钢板内锈层的富集来保证耐候性。
经真空循环脱气处理,全流程保护性浇注,同时控制S含量在0.006%以下,以尽量减少夹杂,提高钢质纯净度。通过TMCP+回火技术,使组织充分细化,超细晶粒降低了晶界上的夹杂物含量,显著提高了晶界的洁净度,结果造成了钢的耐候性提高。
即将通车的杭州湾跨海大桥,处于海洋性腐蚀环境,设计者所提出的使用寿命为100年以上使得桥梁用钢的耐腐蚀性显得非常突出。其使用的管桩用钢就采用了经济型耐候钢的设计理念。炼钢时充分利用废钢中所含的残余元素Cu,适当添加耐候性元素Cr、Ni等,并采用精炼工艺,充分降低S含量等。使得钢卷在不明显提高成本的同时,提高其耐腐蚀性能,以为市场所接受。