Процесс «ржавления» Cor-Ten стали

Легированная сталь COR-TEN разработана с целью получения материала, устойчивого к развитию коррозионных процессов и практически не требующего мероприятий по уходу в процессе эксплуатации. Особенность кортеновской стали – образование поверхностной ржавчины, которая закрывает поры в металле и препятствует дальнейшему развитию коррозионных процессов. COR-TEN – торговая марка, зарегистрированная United States Steel Corporation. Материал широко применяется в гражданском строительстве, судостроении, при создании арт-объектов.

Corten Steel – сплав, уникальность которого заключается не в номенклатуре добавок, а в их тщательно подобранном процентном соотношении:

• C – 0,12%;
• Si – 0,27-0,75%;
• Mn – 0,2-0,5%;
• Al – 0,015-0,06%;
• Cu – 0,25-0,55%;
• Cr – 0,5-1,25%;
• Ni – 0,65%.

Хром повышает антикоррозионные характеристики, медь придает красно-коричневый или медовый оттенок.

Разновидности и особенности использования

На сегодняшний день существует три марки этого сплава (в соответствии со стандартом ASTM International):

• A242 – первоначально разработанный материал, иначе называемый COR-TEN A;
• A588 – COR-TEN B;
• A606-4 – тонкая сталь, выпускаемая в листах и рулонах, широко востребована для изготовления сайдинга, кровельного покрытия, фальцевых панелей.

Изделия из этого материала применяются в декоре интерьера, фасада, ландшафта. Но их использование требует соблюдения особых условий:

• с кортеновской сталью не должны контактировать цинк и сталь, покрытая цинковым или другим защитным металлическим слоем, нанесенным гальваническим методом;
• в качестве материала-компаньона для кортеновского сплава может использоваться нержавеющая сталь, поэтому весь крепеж в данном случае изготавливается из коррозионностойких марок;
• следует учесть, что после обильных осадков на соседних материалах могут образоваться ржавые потеки, обычно эта угроза существует при использовании подделок Corten Steel.

Где применяется кортеновская сталь

Чаще всего материал эксплуатируют там, где важна устойчивость к атмосферной коррозии. COR-TEN активно используется в мостовых конструкциях, транспортных вагонах и контейнерах, при создании оборудования для нефтеперерабатывающей и химической промышленности. Материал подходит для изготовления опор ЛЭП, столбов освещения, емкостей для воды, а также дымоходов, шасси грузовиков.

Не менее часто при эксплуатации стали учитывают ее привлекательный внешний вид и уникальный дизайн. По этому признаку она идеально подходит для облицовки фасадов зданий, изготовления архитектурных композиций, ограждений.

Важно! Материал используют как самостоятельно, так и в комбинации с камнем, бетоном, кирпичом.

Панели для фасадов из стали Кортен делают гладкими и ажурными, а кровельное покрытие – в виде обычных листов, под шифер или с геометрией черепицы. Не менее эффектно выглядят объемные фигуры для декора, оконные рамы, ставни, дверные блоки. Благодаря высокой стойкости к влажности с помощью COR-TEN создают водопады, искусственные пруды.

Стены и потолок

Материал прекрасно вписывается в индустриальный и многие другие современные стили в интерьере. Обычно его приобретают в виде листов, которые затем распиливают на разные по размеру блоки, панели.

Резка стали возможна с учетом любого проекта, а форма готовых изделий ограничивается только фантазией дизайнера и техническими возможностями. Крупными листами или небольшими панелями оформляют стены, простенки, ниши, потолки. Особенно эффектно это покрытие смотрится в сочетании с гладкими белыми поверхностями.

Элементы мебели

Листовая кортеновская сталь отлично гнется, пригодна для лазерной резки и имеет необычный, благородный оттенок, поэтому широко применяется в мебельном дизайне. В таких интерьерных стилях, как минимализм, лофт, чаще используют мебель простых прямолинейных очертаний.

Все сгибы тщательно шлифуют, чтобы исключить появление острых граней и углов. «Ржавый» металл отлично смотрится в монокомпозициях и в сочетании с натуральным деревом.

Кухонные фасады

Дизайнерские кухонные гарнитуры тоже делают с применением не совсем стандартных материалов – керамики, бумаги, ткани, стали. COR-TEN служит основой для фасадов кухонной мебели, фартуков или используется для изготовления отдельных элементов, декора и фурнитуры. Такие гарнитуры получаются по-настоящему необычными и эксклюзивными.

Совет! Как правило, сталь в данном случае проходит дополнительную обработку составами, отталкивающими жир, пыль, грязь.

Облицовка каминов

Кортеновская сталь не портится от нагрева и может выдержать воздействие огня. Благодаря таким свойствам она подходит для обустройства каминов, каминных вставок и порталов. Кроме эстетичности и стильного дизайна, материал поможет защитить остальные поверхности от возгорания.

Скульптуры

Художники и скульпторы тоже взяли на вооружение этот материал и активно применяют его для своих творений. Тонкие, отлично поддающиеся обработке листы стали годятся для создания рамок, панно, объемных фигур и прочих предметов интерьера и садового дизайна.

Процесс образования поверхностной ржавчины на кортеновской стали

Первоначально материал поступает к потребителю со светлой поверхностью. Образование поверхностного оксидного слоя (без применения специально разработанных составов) длится несколько лет и требует чередования сухих и влажных условий. Поэтому такой металл можно использовать не во всех регионах:

• в сыром климате – при частых дождях и постоянных туманах – нормальная оксидная пленка образоваться не может;
• в регионах, для которых характерна сухая и жаркая погода, недостаток влаги можно компенсировать с помощью искусственного полива.

Издали элементы из кортеновской стали кажутся бронзовыми, хотя на самом деле поверхность просто окисленная – ржавая. Оксидная пленка не размывается водой, не проникает вглубь, сохраняет благородный коричневатый оттенок в течение всего эксплуатационного периода. Цвет поржавевшей поверхности разный, он определяется химическим составом и климатическими условиями.

Кортеновская сталь: особенности использования

Как отмечалось выше, ржавчина, образующаяся на поверхности кортен стали под воздействием влаги, играет защитную функцию. Однако такое покрытие формируется не сразу, а в течение нескольких лет. Причем важно, чтобы происходило чередование сухой и мокрой погоды. Ржавый оттенок в каждом отдельном регионе отличается по своей интенсивности.

Кортен сталь целесообразно использовать не в каждой климатической зоне. Например, при сырой и влажной погоде защитный слой просто не сможет сформироваться нормально, что повлечет развитие коррозии и разрушение изделия. Если же климат слишком сухой, то покрытию можно регулярно организовывать искусственный полив.

Продукция для обработки кортен-стали

В сочетании с этим материалом рекомендуется использовать составы линейки Linea COR, ускоряющие и контролирующие процесс окисления при сохранении всех положительных свойств сплава:

• act-COR – активатор окисления;
• bp-COR служит для прекращения образования оксидной пленки;
• bz-COR – защитный лак.

Совет! Применение Corten Steel в сочетании с продуктами Linea COR обеспечивает ускорение и контролируемость процесса поверхностного окисления, устойчивость наружной оксидной пленки к воздействию влаги, предотвращение образования ржавых пятен на прилегающих поверхностях.

Как формируется поверхностная ржавчина?

Оксидная прослойка на поверхности полученной посредством холодной гибки металла кортеновской заготовки может образовываться не только естественным путем. Для этого могут использоваться специальные средства искусственного происхождения. Но процесс естественного окисления невозможен без определенного чередования сухих условий с влажными. За счет этого в некоторых регионах использование материала сопряжено с некоторыми ограничениями, а именно:

• Если речь идет об условиях с постоянным сухим и жарким климатом, то при недостатке влаги используют полив поверхности изделий или их искусственное увлажнение;
• В сыром климате о нормальном формировании оксидной пленки с хорошими защитными функциями и речи быть не может.

Поэтому в таких условиях при потребности получения патины заготовки обрабатывают составами Linea COR, которые дают возможность эффективно мониторить процесс окисления. При этом применяются такие вещества:

• bp-COR – отвечает за прекращение формирования оксидной пленки;
• act-COR – с его помощью активизируются процессы окисления;
• bz-COR – посредством этого лака на поверхности формируется специальная защитная пленка.

За счет задействования этих веществ можно не только ускорить окисление, но и полностью остановить процесс, а также повысить сопротивляемость пленки воздействию влаги. Они же дают возможность исключить образование коррозии на других материалах при их контактировании с кортеновской сталью. В итоге проржавевшая поверхность может иметь любой требуемый цвет или оттенок с наличием на основании защитной пленки. Она остается исключительно на поверхности, внутрь не проникает, а ее размытие осадками исключено в полной мере.

Итоговый цвет любого изделия из такой стали имеет прямую зависимость не только от применения указанных выше средств. Большое значение имеют климатические условия, а также состав конкретного сплава.

Где применяются кортеновские стали?

• В качестве декоративной фактуры здания или ограждения этот материал может использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с натуральным камнем, бетоном, кирпичом. Фасадные панели из кортеновских сплавов могут быть гладкими или ажурными. Эффектно смотрятся объемные фигуры для фасадного декора.
• В роли кровельного покрытия – плоские и профилированные листы, элементы с геометрией шифера или черепицы.
• Для изготовления дверных блоков, оконных рам, ставен.
• При сооружении ограждений (основные элементы или декор других материалов), для изготовления ворот или калитки с прямыми или фигурными полотнами.
• Для обрамления цветников, газонов, высоких грядок, зон для барбекю.
• При строительстве пеших переходов в труднодоступных местах, сооружении мостиков над бурными реками.

При работе с этим сплавом используются различные способы металлообработки: сварка, плазменная резка, гибка, – позволяющие создавать оригинальные и функциональные малые архитектурные формы.

Свойства кортеновской стали (Cor-ten)

Кортен – легированная сталь, главной особенностью является высокая устойчивость к коррозии, особенно к атмосферной. Это свойство обуславливается наличием в составе материала таких добавок, как фосфор, медь, углерод. В зависимости от концентрации перечисленных элементов меняются свойства бренда кортен. По качественному составу выделяются и марки материала. Наиболее распространены марки Corten A и Corten B.

Бренд COR-TEN принадлежитпроизводителю United States Steel Corporation. Именно эта компания впервые определила состав и соотношение легирующих веществ. Их добавление к железу делает его кортеновской сталью. У рассматриваемого металла большое количество особенностей, среди которых интерес представляют:

· Продолжительный срок эксплуатации даже при использовании в неблагоприятных условиях.

· Поверхность сохраняет оригинальный рисунок и цвет патины в течение неограниченного срока.

· Высокая противоударная стойкость, за счет чего детали из сплава трудно деформировать.

· Безопасность для экологии – сплав не содержит веществ, оказывающих вред окружающей среде.

· Универсальность использования материала, его неприхотливость к условиям внешний среды.

· Сплав поддается различным способам обработки, а именно сварке, плазменной резке, гибке.

· Низкая себестоимость, благодаря чему готовые сборки из кортена стоят достаточно мало.

Кортеновская сталь используется в большом количестве сфер, в том числе в создании уличных конструкций, не нуждающихся в окрашивании и дополнительной защите от атмосферной коррозии. Благодаря необычному оттенку металл весьма активно применяется в декоративном искусстве, в художественной ковке. Именно для этой задачи специалисты мастерской «Арт-кузнец» используют сталь для кования сложных конструкций.

Одна из особенностей этого сырья заключается в том, что она с течением времени покрывается слоем оксида – патиной. Скорость формирования и толщина слоя во многом зависят от множества внешних факторов. Среди них количество осадков, величина и частота перепадов температуры. Оксидная пленка выполняет функцию защиты, а еще украшает покрытие стали. Именно это свойство придает кортеновской стали нестандартный внешний вид.

Характеристики кортеновской стали

Само название этого материала указывает на его основные достоинства:

• Cor (Corrosion) – устойчивость к развитию разрушительного процесса коррозии;
• Ten (Tensile) – высокий предел прочности.

Другие преимущества

• Современная и необычная эстетика, позволяющая создавать авангардные архитектурные формы.
• Настоящий COR-TEN имеет нежную бархатистость и даже без лакировки не пачкает одежду.
• Естественность, экологическая безопасность.
• Возможность приобретения крупногабаритных листов.
• Долговечность, низкие эксплуатационные затраты.

Как создать поверхностную ржавчину на кортеновской стали

Получая свежий материал, потребитель не увидит обещанного медового оттенка стали. Дело в том, что сплав дозревает в эксплуатации в условиях смены сухой и влажной погоды. То есть чтобы образовалась необходимая оксидная пленка в естественных условиях без применения специальных составов нужно ждать несколько лет. И только гармоничное сочетание действия воды и тепла заставит поверхность приобрести желанный оттенок и защитные свойства.

При чём в регионах с постоянным сырым климатом в условиях вечных туманов и дождливой погоды коррозионные процессы принципиально не смогут пройти в нужной мере, что стоит учесть при покупке.

В местах с сухим и жарким климатом как выход из положения возможен искусственный полив конструкций, влага запустит необходимые процессы, и начнется окисление.

В зависимости от химического состава и соотношения условия климата оксидный цвет пленки может немного отличаться.

Несмотря на некоторые сложности, результат определенно того стоит. Оксидная пленка не боится воды, не проникает вглубь металла, навсегда обеспечивает красивый оттенок и крепкие свойства конструкциям. Издалека создается впечатление, что изделия выполнены из бронзы, что смотрится изысканно и благородно.

На что обратить внимание при покупке?

Существует несколько способов, позволяющих отличить оригинальный COR-TEN от подделок:

• Изделия должны иметь светлую (без ржавчины) поверхность, визуально такой материал похож на обычную нержавеющую сталь. Оригинальная марка на глазах поменяет цвет, после того как вы проведете по ее поверхности несколько раз рукой в течение 5-10 минут.
• Оригинальность COR-TEN можно определить уже после образования оксидного слоя. Подделки обычно имеют широкий диапазон цветовых переливов: от яркой ржавчины до черного. Оригинал более однороден.
• Иногда продавцы для предотвращения образования грубой ржавчины на поверхности поддельного сплава используют лакирование.

Внимание! Качественно выполненные подделки китайского производства обладают всеми визуальными признаками, характерными для оригинала. Однако они значительно проигрывают в долговечности настоящей Corten Steel и примерно в течение 10 лет утрачивают рабочие характеристики.

Преимущества атмосферостойкого проката:

• долговечность: в 4-8 раз выше, чем у традиционных сталей;
• высокая прочность;
• низкая стоимость обслуживания;
• экологическая безопасность;
• повышенная устойчивость покрытия, лучшее сцепление с основой для окрашенных изделий;
• обрабатываемость: холодная и горячая формовка, газовая резка;
• хорошая свариваемость: любые виды сварки;
• эстетичность.

Еще одна особенность такого металла — его цвет. Кроме того, ржавчина на поверхности делает прокат бархатистым и приятным на ощупь. Сразу после изготовления лист получается традиционного стального цвета, а другие оттенки он приобретает постепенно. Через полмесяца металл становится ярко-желтым, через полгода — рыжим, а уже через два года — коричневым. Представьте себе здание, которое никогда не надоест: с годами оно будет меняться, становясь только привлекательнее.

Обработка стали Кортен

Комплексная обработка стали Кортен

Металлообрабатывающий осуществляет все виды обработки специальной всепогодной кортеновской стали и её аналогов.

Возможности оборудования МЗ «Синергия» позволяют произвести высокоточную лазерную резку стали Кортен толщиной до 25 мм, в том числе листов большого (крупного) формата.

Мощный, современный лазер позволяет осуществлять точную резку в рабочей зоне 6 х 2,5 м, что особенно важно для крупных арт-объектов, мемориальных сооружений и других масштабных проектов.

Гибка изделий из листового проката длиной до 4,2 м, а также сварка различного типа конструкций, выполненных из стали COR-TEN® (Кортен) проводится на высокотехнологичном оборудовании с учетом всех особенностей материала, что позволяет выполнять весь комплекс работ с этим видом металла для Заказчиков.

Кортен – это высокопрочная низколегированная, хорошо свариваемая конструкционная сталь с исключительной стойкостью к атмосферным воздействиям. Благодаря особому химическому составу, сталь в процессе эксплуатации покрывается защитной оксидной пленкой — патиной, не меняя своих механических характеристик. Этот слой не только предотвращает дальнейшую коррозию стали, но и придаёт ей неповторимый внешний вид, который выглядит весьма привлекательно, особенно с точки зрения архитектуры.

Погодоустойчивый материал Кортен позволяет увеличить жизненный цикл изделий, эксплуатация которых происходит на открытом воздухе, а также сократить общие затраты (нет необходимости в покраске) на поддержание внешнего вида. Кроме того, этот металл имеет существенные преимущества с точки зрения экологии.

Сталь COR-TEN® производится по лицензии U.S. Steel Corporation сталелитейной компанией SSAB и является отличным выбором для строительного и промышленного применения, а также различных дизайнерских решений и арт объектов:

Здания и арт-объекты.

В отличие от традиционных марок, погодоустойчивая сталь имеет матовую поверхность с приглушённым металлическим блеском. Под воздействием процессов окисления внешний вид поверхности со временем меняется, приобретая отличительный бронзовый оттенок, что делает каждую конструкцию уникальной.

Кортеновская сталь (Кортен) способна придать офисным зданиям, частным домам, общественным объектам искусства и другим конструкциям привлекательный и неповторимый внешний вид. Лицевая поверхность объекта не требует дополнительных затрат на обслуживание и окрашивание в процессе эксплуатации. Экономия средств при этом может достигать 15-20 % от его стоимости.

Перечень некоторых изделий, где возможно применение металла Кортен:

— Наружная облицовка, фасады;

— Внутренняя отделка, декоративные элементы;

— Арт-объекты;

— Контейнеры;

— Мосты из трубчатых элементов для садово-парковых ансамблей;

— Трубные и профильные конструкции.

Мосты и инженерные сооружения

Сталь COR-TEN® благодаря своим свойствам отлично подходит для строительства мостов и крупных дорожных конструкций. В отличие от других марок стали, её возможно использовать без лакокрасочного покрытия, что в значительной мере уменьшает стоимость обслуживания объектов. А в тех случаях, когда применяется лакокрасочное покрытие на объектах из такой стали, обновлять его требуется гораздо реже, чем при использовании обычной стали.

Сталь COR-TEN® имеет предел текучести до 960 МПа, что отвечает требованиям к прочности строительных материалов для мостов и инженерных конструкций. Такие характеристики позволяют проектировать более лёгкие элементы, удобные в монтаже и транспортировке и, что немаловажно, привлекательный внешний вид.

Для образования защитного слоя на поверхности Кортена требуются чередующиеся процессы увлажнения и высыхания. Цвет защитного слоя (патины) меняется со временем от рыжего до светло или темно-коричневого. Коричневый цвет патины характерен для климата в сельской местности, более темные оттенки коричневого формируются в городской и индустриальной среде. Окончательный цвет патины на изделиях из Кортена обычно формируется к двум годам их эксплуатации.

Незначительное количество ржавчины может стекать с поверхности вместе с дождевой водой во время формирования патины. Это следует учитывать при проектировании, предусмотрев защиту поверхностей объектов непосредственно под сталью Кортен.

Монументальные сооружения и памятники

В честь исторических событий, исторических деятелей в современном мире строят величественные сооружения, скульптуры и памятники,которые призваны на долгие времена оставить свой след в истории той или иной культуры.

Некоторые из них создаются кропотливым трудом архитекторов и строителей на протяжении долгих лет, требуя для этого значительных материальных и физических ресурсов. Сейчас, используя кортеновскую сталь, архитекторы могут уменьшить затраты времени и сил для реализации своих идей, но это не уменьшает их значимость в исторической перспективе.

Одним из таких проектов является Ржевский мемориал Советскому солдату, который возводится на месте ожесточённых сражений Великой Отечественной войны: https://rzhev.histrf.ru/about

Входная группа мемориального комплекса выполнена из погодоустойчивого материала- кортена, который по своим свойствам способен сохранить творение авторов в исходном состоянии на века без разрушительного влияния коррозии.

Примеры изделий из Кортена, выполненные силами МЗ «Синергия»

Ржевский мемориал Советскому солдату. Видео

Кортеновская сталь. Лазерная резка 6 х 2,5 м, сварка Обработка панели входной группы на лазере 6х2,5 м

МЕТАЛЛОКАССЕТЫ

Источник: furnilux.ru