Oceľ odolná voči poveternostným vplyvom – Použitie a príprava v nepovlakovanom a potiahnutom stave
Oceľ odolná voči poveternostným vplyvom je typom zliatiny ocele, ktorá sa vyznačuje vytvorením stabilnej vrstvy odolnej voči korózii-na jej povrchu po rokoch vystavenia poveternostným vplyvom, čím sa v mnohých prostrediach eliminuje potreba náteru. US Steel (USS) vlastní registrovanú ochrannú známku COR-TEN, názov, ktorý predstavuje dve kľúčové vlastnosti tohto typu ocele: odolnosť proti korózii a vysokú pevnosť.
Poveternostné vplyvy sa týkajú chemického zloženia týchto ocelí, ktoré im dáva väčšiu odolnosť voči atmosférickej korózii ako iné ocele. Poveternostné vplyvy totiž spôsobujú, že oceľ vytvára na svojom povrchu ochrannú vrstvu hrdze. Korózny-inhibičný účinok tejto ochrannej vrstvy je určený distribúciou a koncentráciou legujúcich prvkov v chemickom zložení ocele (ako je znázornené na obrázku 1). Táto ochranná vrstva vzniká zvetrávaním. Inými slovami, oceľ potrebuje hrdzavieť, aby vytvorila túto ochrannú vrstvu.
Použitie odolnej ocele v stavebníctve predstavuje niekoľko výziev. Môžu byť potrebné špeciálne zváracie techniky alebo materiály, aby sa zabezpečilo, že zvarové spoje si zachovajú rovnakú odolnosť voči poveternostným vplyvom ako iné materiály. Oceľ, ktorá podlieha poveternostným vplyvom, nie je úplne odolná voči korózii-; ak sa vo vnútri ocele nahromadí voda alebo ak zostane vlhká dlhší čas, korózia sa v týchto oblastiach prejaví rýchlejšie, čo si vyžiada odvodnenie alebo opatrenia na vysušenie. Oceľ odolná voči poveternostným vplyvom je veľmi citlivá na vlhké subtropické podnebie, kde sa jej ochranná oxidová vrstva môže stať nestabilnou a pokračovať v korózii. Oceľ odolná voči poveternostným vplyvom tiež funguje zle v oblastiach s vysokým vystavením chloridom. Bežné povrchové zvetrávanie zvetrávanej ocele môže tiež viesť k tvorbe hrdze na blízkych povrchoch.
Rýchlosť, akou niektoré zvetrávacie ocele vytvárajú požadovanú vrstvu hrdze, je výrazne ovplyvnená atmosférickými znečisťujúcimi látkami, ktoré katalyzujú koróziu. Zatiaľ čo tento proces hrdzavenia zvyčajne prebieha dobre vo veľkých mestských centrách, vo vidieckom prostredí je oveľa pomalší.
Ako už bolo spomenuté vyššie, poveternostná oceľ vytvára za vhodných podmienok silnú ochrannú vrstvu hrdze, ktorá bráni ďalšej korózii. Podľa SteelConstruction.info má zvetraná oceľ extrémne nízku mieru korózie, takže mosty postavené z nenatretej odolnej ocele môžu dosiahnuť svoju 120-ročnú životnosť s minimálnou údržbou. Preto sú za vhodných podmienok dobre-navrhnuté oceľové mosty odolné voči poveternostným vplyvom nákladovo efektívne riešenie s veľmi nízkymi nákladmi na údržbu.
Vo vlhkom a atmosférickom prostredí všetky nízkolegované-ocele zhrdzavejú; miera hrdzavenia závisí od rozsahu, v akom sa kyslík, vlhkosť a znečisťujúce látky ovzdušia dostanú do kontaktu s kovovým povrchom. Ako proces hrdzavenia postupuje, vrstva hrdze vytvára bariéru, ktorá bráni prenikaniu kyslíka, vlhkosti a nečistôt, čím sa rýchlosť korózie spomaľuje.
Vrstva hrdze, ktorá sa tvorí na povrchu bežnej za tepla-valcovanej uhlíkovej ocele, je porézna a nakoniec sa z povrchu oddelí, čím sa znovu spustí cyklus korózie. Rýchlosť korózie sa mení v sérii približne lineárnych stúpajúcich kriviek, ktorých sklon závisí od korozívnosti prostredia.
Proces hrdzavenia poveternostnej ocele je podobný ako pri bežnej oceli, ale špecifické legujúce prvky v oceli vytvárajú stabilnú vrstvu hrdze, ktorá pevne priľne k základnému kovu a má nižšiu pórovitosť. Táto vrstva hrdze sa vytvára pri striedaní mokrých a suchých podmienok a vytvára ochrannú bariéru, ktorá zabraňuje ďalšiemu prenikaniu kyslíka, vlhkosti a nečistôt, čím sa výrazne znižuje ďalšia strata kovu. Je dôležité poznamenať, že vrstva hrdze musí byť schopná zaschnúť, aby sa vytvorila. Ak zostane povrch vlhký, poveternostná oceľ bude naďalej korodovať. Podobne, ak je prostredie silne kontaminované chloridmi (napr. budovy v blízkosti oceánu alebo oblasti vystavené-rozmrazovacej soli a pretrvávajúcej vlhkosti), vrstva hrdze sa nemôže správne vytvoriť. Avšak za vhodných podmienok prostredia je rýchlosť korózie ocele vystavenej poveternostným vplyvom oveľa nižšia ako u bežnej konštrukčnej ocele.
