耐候鋼和高性能鋼腐蝕后疲勞性能2019年度研究進展

張宇 鄭凱鋒 衡俊霖 馮霄暘 王亞偉

摘 要：免涂裝耐候鋼橋梁在使用過程中長期受到腐蝕作用，影響其性能的主要有均勻腐蝕和坑蝕?？游g能夠直接導(dǎo)致鋼材疲勞強度降低，并且疲勞細節(jié)等級越高，坑蝕對疲勞強度的削減越嚴重。在鋼橋設(shè)計中，疲勞設(shè)計常為控制指標(biāo)，需要對耐候鋼和高性能鋼腐蝕后的疲勞性能進行研究。針對中國耐候鋼和高性能鋼開展共計20個試件的腐蝕后疲勞試驗，根據(jù)ISO規(guī)范對兩種鋼材進行中性鹽霧干/濕循環(huán)腐蝕試驗，鹽霧采用5%的NaCl作為腐蝕溶液，其pH值為6.5，溫度控制為35 ℃，腐蝕120個周期;針對腐蝕后的試件進行疲勞試驗，并與未腐蝕試件的疲勞試驗結(jié)果對比。試驗結(jié)果表明，腐蝕后耐候鋼和高性能鋼的疲勞強度均大幅降低;不考慮保證率時，腐蝕后HPS 485W和Q345CNH鋼2×106次荷載循環(huán)的疲勞強度與未腐蝕試件相比分別降低了27.8%和26.6%;考慮95%保證率，采用m=3時，分別降低了34.7%和50.1%，并且低于FAT 125要求。腐蝕作用下，兩種鋼材表面形成穩(wěn)定銹蝕層和蝕坑，其銹蝕層具有一定強度，疲勞裂紋均萌生于表面蝕坑部位。

關(guān)鍵詞：耐候鋼;高性能鋼;坑蝕;腐蝕試驗;疲勞強度

中圖分類號：U444;U448.36 ? 文獻標(biāo)志碼：R ? 文章編號：2096-6717（2020）05-0089-09

收稿日期：2020-04-07

基金項目：國家自然科學(xué)基金（51778536）

作者簡介：張宇（1988- ）， 男，博士生，主要從事鋼結(jié)構(gòu)橋梁研究，E-mail：zhangyu2006@my.swjtu.edu.cn。

Received：2020-04-07

Foundation item：National Natural Science Foundation of China （No. 51778536）

Author brief：Zhang Yu （1988- ）， PhD candidate， main interest： steel bridge， E-mail： zhangyu2006@my.swjtu.edu.cn.

Abstract： Uncoated weathering steel bridges expose to the long-term effect of corrosion during the service， and the main corrosion types that influence its performance are uniform corrosion and pitting corrosion. Pitting corrosion can directly reduce the fatigue strength of steels， and the higher the level of fatigue detail， the more serious the reduction of fatigue strength. Fatigue verification is usually the control index in the design of bridge structure. Thus， the post-corrosion fatigue performance of weathering steel （WS） and high performance steel （HPS） need to be investigated. This study carries out fatigue test on corroded Chinese WS Q345CNH and HPS 70W with a total of 20 specimens. Firstly， the neutral salty spraying dry/wet cyclic corrosion test is carried out for 120 cycles in 35 ℃according to the ISO code， in which the 5% NaCl solution with pH=6.5 is utilized. Then， the fatigue test results of corroded specimens were compared with those of uncorroded specimens. The result indicates a notable drop in the fatigue strength of corroded WS and HPS.When the guarantee rate is not considered， the fatigue strength of HPS 485W and Q345CNH steel under 2×106 load cycles after corrosion is 27.8% and 26.6% lower than that of the uncorroded specimens， respectively. Considering 95% guarantee rate， when m=3 is adopted， it reduces 34.7% and 50.1%， respectively， and is lower than the FAT 125 requirement. The test also suggests that， the stable rust layers with a certain strength are formed on the surface of both kinds of steel. In addition， the whole fatigue cracks are initiated from the pitting flaws.

Keywords：weathering steel; high performance steel; pitting corrosion; corrosion test; fatigue strength

鋼材的腐蝕會削弱鋼結(jié)構(gòu)的截面，降低結(jié)構(gòu)承載能力。為了防止鋼材的腐蝕，需要定期進行維護和維修工作;因腐蝕而失效的鋼結(jié)構(gòu)會直接導(dǎo)致大量的經(jīng)濟損失。據(jù)統(tǒng)計，全球每年因腐蝕而損失的鋼鐵約為1.3億t [1];中國每年金屬腐蝕導(dǎo)致的損失約占GDP的4%[2]。橋梁分布于各種氣候環(huán)境中，面對著各種腐蝕環(huán)境和腐蝕性的污染物。對于鋼橋，涂裝可以在一定期限內(nèi)保護鋼材不腐蝕，中國公路行業(yè)規(guī)范[3]規(guī)定，長效型涂裝的期限上限為25 a，因此，鋼橋全壽命周期內(nèi)至少需要涂裝4次。涂裝材料中包含大量有機物，對環(huán)境有較強的污染，特別是在后期的涂裝過程中。免涂裝耐候鋼橋梁在一定程度上解決了鋼橋涂裝問題，不僅節(jié)省了建造過程的工期和成本，還節(jié)省了后期維護成本。在不使用涂裝或者局部使用涂裝的基礎(chǔ)上，能夠較大地保護橋址處的環(huán)境。

耐候鋼出現(xiàn)于20世紀(jì)30年代，通過在鋼材中增加Cu等元素的含量提高其抗腐蝕性能。耐候鋼與普通結(jié)構(gòu)鋼的區(qū)別在于，耐候鋼腐蝕后會在其表面形成一層致密穩(wěn)定的銹蝕層，阻止了鋼材的進一步腐蝕。1964年，美國建成了第一座免涂裝耐候鋼橋，隨后，日本、歐洲各國也開始陸續(xù)使用免涂裝耐候鋼橋。截止目前，發(fā)達國家耐候鋼橋在鋼橋中占有不小的比重，成為了鋼橋發(fā)展的重要標(biāo)志。耐候鋼橋梁在中國起步較晚，中國第一座耐候鋼橋建成于1992年。到目前為止，中國耐候鋼橋仍然處于萌芽階段，具有較大的發(fā)展前景[4]。1992年，美國開始研制高性能鋼，在耐候鋼的基礎(chǔ)上提高了鋼材屈服強度、焊接性能和抗腐蝕性能，第一座高性能鋼橋于1997年在美國建成[5-6]。

鋼材疲勞是由于初始缺陷的存在，在低于鋼材屈服強度的循環(huán)應(yīng)力（包含拉應(yīng)力）作用下發(fā)生斷裂。因此，鋼橋在長期循環(huán)荷載作用下，部分構(gòu)件受到包含拉應(yīng)力的循環(huán)應(yīng)力，在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)可能發(fā)生疲勞開裂甚至失效。鋼材腐蝕過程中不僅截面厚度會削減，還會在其表面產(chǎn)生蝕坑，增加其粗糙度，且粗糙度大于鋼材軋制表面。Jones[7]的研究表明，鋼材表面的不連續(xù)（蝕坑）會導(dǎo)致疲勞性能削減，坑蝕往往是疲勞裂紋萌生的位置。Kunz等[8]對自然腐蝕的Atmofix 52耐候鋼進行疲勞試驗，結(jié)果表明，腐蝕后的耐候鋼疲勞強度大幅度降低。Albrecht等[9]對加速腐蝕后的A588鋼梁進行疲勞試驗，結(jié)果表明，腐蝕后的鋼梁疲勞性能大幅降低，腐蝕可以導(dǎo)致鋼材疲勞強度降低到與焊縫細節(jié)相當(dāng)。大量試驗表明，腐蝕后鋼材表面粗糙度增加，局部應(yīng)力水平增加，導(dǎo)致其疲勞強度降低，從而嚴重降低免涂裝耐候鋼橋的疲勞壽命。

通過介紹免涂裝耐候鋼的腐蝕種類，闡述均勻腐蝕和坑蝕對免涂裝耐候鋼橋梁結(jié)構(gòu)的影響。通過總結(jié)前人對耐候鋼的腐蝕疲勞試驗結(jié)果，分析腐蝕環(huán)境中影響疲勞強度的因素。筆者對在中性鹽霧干/濕循環(huán)腐蝕后的HPS 485W和Q345CNH鋼（下文簡稱兩種鋼材）進行疲勞試驗，分析和研究腐蝕環(huán)境對兩種鋼材疲勞強度的削減程度。

1 耐候鋼的腐蝕疲勞性能

1.1 耐候鋼的均勻腐蝕和坑蝕

均勻腐蝕是在腐蝕環(huán)境中鋼材表面受到均勻侵蝕的現(xiàn)象，會導(dǎo)致鋼材等效厚度減小，從而影響構(gòu)件整體應(yīng)力水平。

坑蝕是一種自催化過程，在鋼材腐蝕過程中與均勻腐蝕同時進行。Zaya[10]的研究表明，由于銹蝕層的破裂，腐蝕性物質(zhì)通過銹層裂縫到達鋼材表面，導(dǎo)致銹層下鋼材局部銹蝕。Bhandari等[11]模擬研究了結(jié)構(gòu)坑蝕，研究表明，坑蝕過程分為4個階段：銹蝕層形成、銹蝕層破裂、蝕坑萌生和蝕坑發(fā)展，坑蝕的影響因素包括物理因素（溫度、pH值、鹽份、水深、周期水流等）、化學(xué)因素（Cl離子、含氧量、CO2等）、生物因素（細菌、污染、植物等）、冶金因素（合金含量、鋼材種類、表面粗糙度、制造工藝等）。與均勻腐蝕相比，坑蝕增加了鋼材表面粗糙度，導(dǎo)致表面局部應(yīng)力增大，是最具危害性的一種腐蝕類型。

坑蝕不僅會導(dǎo)致平面方向的腐蝕，還會導(dǎo)致深度方向的腐蝕，其中，深度方向的腐蝕對于鋼材的危害更大。Kondo[12]通過試驗研究得到了鋼材的坑蝕深度增長與腐蝕時間的指數(shù)關(guān)系，表明腐蝕作用會降低鋼材疲勞性能。類似的指數(shù)關(guān)系也由Ishihara等[13]通過對鋁合金的研究得到。通過對電化學(xué)腐蝕的研究，Huang等[14]將法拉第定理用于坑蝕過程的評估，該方法不僅考慮了材料本身的特性，還考慮了腐蝕環(huán)境的影響，能夠更全面地對坑蝕過程進行評估。考慮到坑蝕深度為影響疲勞性能的關(guān)鍵因素，實驗中通過深度來描述其程度。

綜上所述，坑蝕的程度受材料特性和腐蝕環(huán)境影響，坑蝕對于金屬材料疲勞強度有影響，疲勞因素常為橋梁設(shè)計的控制因素，因此，坑蝕過程評估非常關(guān)鍵。

1.2 腐蝕作用降低耐候鋼疲勞強度

20世紀(jì)80年代，橋梁領(lǐng)域逐步開始研究腐蝕對疲勞強度的影響。Albrecht等[15-17]采用大量長期腐蝕后的耐候鋼和普通結(jié)構(gòu)鋼進行疲勞試驗，結(jié)果表明，疲勞構(gòu)造細節(jié)等級越高，腐蝕作用對疲勞強度的削減越大，且腐蝕作用對耐候鋼和普通結(jié)構(gòu)鋼疲勞強度的削減效果類似。Novak[18]對A36、A588和A517鋼的缺口試件進行鹽水腐蝕疲勞試驗，結(jié)果表明，幾種鋼材均無明顯的疲勞門檻值，幾種鋼材缺口部位300萬次循環(huán)的名義疲勞強度均為68 MPa，與無腐蝕狀態(tài)相比，腐蝕狀態(tài)下A36、A588和A517鋼疲勞強度的削減分別為54%、62%和72%。對于免涂裝耐候鋼橋梁，橋梁建成前已經(jīng)開始銹蝕，建成后荷載和腐蝕同時作用于橋梁，因此，腐蝕疲勞試驗?zāi)軌蚋鎸嵉胤磻?yīng)實際情況。Albrecht等[17，19]對腐蝕數(shù)年后的A588鋼梁進行腐蝕過程中的疲勞試驗，結(jié)果表明，與未腐蝕的鋼梁相比，疲勞細節(jié)A的疲勞強度削減了71%，疲勞細節(jié)B的疲勞強度削減了56%，疲勞細節(jié)C的疲勞強度削減了33%。

以上研究結(jié)果證明了腐蝕作用對于耐候鋼疲勞性能的削減，疲勞細節(jié)等級越高，疲勞作用對疲勞強度的削減越嚴重，這為耐候鋼腐蝕疲勞性能評估奠定了基礎(chǔ)。

1.3 規(guī)范對耐候鋼疲勞性能的規(guī)定

疲勞驗算常為鋼橋設(shè)計的控制指標(biāo)，鋼材的疲勞強度直接影響橋梁的疲勞性能。筆者研究的兩種鋼材均為橋梁用鋼，當(dāng)用于耐候鋼橋梁時，需要考慮其在腐蝕環(huán)境中的疲勞性能。

針對免涂裝耐候鋼橋的疲勞設(shè)計，《耐候鋼橋梁設(shè)計應(yīng)用指南》[20]推薦在ISO 9223[21]規(guī)定的C3和C4腐蝕環(huán)境等級中削減疲勞強度百分比，如表1所示，并且指出，確定耐候鋼疲勞強度的數(shù)據(jù)包括腐蝕后的疲勞壽命。

現(xiàn)行橋梁規(guī)范考慮了腐蝕對耐候鋼疲勞強度的折減，各規(guī)范中考慮的折減程度有一定差別。歐洲規(guī)范疲勞細節(jié)表中規(guī)定：采用1～5疲勞細節(jié)的耐候鋼疲勞細節(jié)降低一級，2×106次循環(huán)荷載的疲勞強度削減幅度為10.7%～20%[22]。美國AASHTO規(guī)范規(guī)定：與普通涂裝鋼橋不同，免涂裝耐候鋼母材疲勞細節(jié)為細節(jié)B，與涂裝鋼材母材相比，免涂裝耐候鋼疲勞門檻值降低了33.3%[23]。中國鐵路鋼橋規(guī)范[24]未對耐候鋼的疲勞性能進行特殊規(guī)定。中國公路鋼橋規(guī)范[25]僅在附錄C疲勞細節(jié)中規(guī)定：如果采用耐候鋼制造，1～5疲勞細節(jié)降低一個等級，免涂裝耐候鋼疲勞強度削減與歐洲規(guī)范相同。與耐候鋼腐蝕疲勞試驗結(jié)果相比，現(xiàn)行規(guī)范對免涂裝耐候鋼疲勞強度的削減較小，需要進一步研究和驗證。

2 兩種鋼材試件及其加速腐蝕試驗

2.1 材料和試件

試驗采用Q345CNH和HPS 485W耐候鋼進行腐蝕后/未腐蝕的疲勞試驗，其元素含量如表2所示。Q345CNH的屈服強度為345 MPa，極限拉伸強度為490 MPa;HPS 485W的屈服強度為485 MPa，極限拉伸強度為730 MPa。試件鋼板厚度為12 mm，采用線切割進行加工，試件表面拋光打磨處理，試件加工尺寸如圖2所示，試件腐蝕前如圖3所示。Q345CNH試件共計10個，記為“W-SPE1-X”，其中“X”為試件序號，HPS 485W試件共計10個，記為“SPE1-X”。

2.2 加速腐蝕試驗

根據(jù)ISO 14993[26]，腐蝕試驗采用中性鹽霧干/濕交替加速方式進行腐蝕。試驗采用鹽霧腐蝕箱型號為YWX-750，容積750 L，噴霧壓力設(shè)置為110 kPa，環(huán)境溫度為35 °C，如圖4所示。試驗采用的腐蝕溶液為質(zhì)量百分數(shù)5%的NaCl溶液，pH值為6.5。腐蝕溶液采用蒸餾水和高純度NaCl進行配制;通過電子pH測試儀進行溶液pH值測定;當(dāng)溶液pH值不為6.5時，采用NaOH顆粒和HCl溶液控制pH值。

參考ISO 14993[26]，腐蝕試驗中一個腐蝕周期包括4 h腐蝕溶液噴霧狀態(tài)和4 h停噴狀態(tài)，一個周期合計8 h;為保證腐蝕效果，試驗共腐蝕120個周期（40 d）。為保證試件夾持段不會因腐蝕而破壞，并方便疲勞試驗安裝，腐蝕試驗前用保鮮膜和透明膠對試件夾持段進行密封。試件在腐蝕箱中并排放置，試件之間保留一定間隙，并與水平方向呈30°。其中，Q345CNH和HPS 485W均包含腐蝕試件10個，共計20個腐蝕試件。腐蝕前后的試件如圖5所示。

3 兩種鋼材腐蝕后的疲勞試驗

3.1 疲勞試驗

疲勞試驗采用QBG-350高頻疲勞試驗機，該疲勞試驗機最高噸位為350 kN，加載頻率為100 Hz，且試驗頻率受試件剛度影響，動荷載為正弦加載，如圖6所示。

對于腐蝕后的試件，試驗前將兩端用于密封的保鮮膜去除，并打磨夾持段局部銹蝕部位，如圖7所示。試驗加載應(yīng)力比R=0.09，荷載幅范圍為85.3～128.0 kN，各試件加載荷載幅及其應(yīng)力幅如表3所示。試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加載頻率降低0.7 Hz時，裂紋萌生約5 mm，裂紋繼續(xù)擴展至貫穿1/3橫截面所需加載循環(huán)次數(shù)在104次以內(nèi)，并以裂紋貫穿至1/3橫截面作為試件疲勞壽命。此外，若荷載循環(huán)次數(shù)超過107次仍未破壞停止試驗。

3.2 疲勞試驗結(jié)果匯總

經(jīng)過120個周期（40 d）干/濕加速腐蝕試驗后，兩種鋼材試件的名義應(yīng)力幅（Δσ）和疲勞壽命（N）結(jié)果如圖8和圖9所示，其中，疲勞壽命取以10為底的對數(shù)坐標(biāo)。文獻[27]中拋光打磨后未腐蝕的兩種鋼材疲勞試驗結(jié)果也加入到圖8和圖9進行對比。

試驗結(jié)果表明，拋光打磨后未腐蝕的試件具有很高的疲勞強度，兩種鋼材在300 MPa應(yīng)力幅作用下沒有發(fā)生疲勞破壞，兩種鋼材各有兩個試件未破壞;腐蝕后的兩種鋼材試件疲勞強度顯著降低，在107次177.8 MPa應(yīng)力幅作用下均未發(fā)生疲勞破壞，其中，2個HPS 485W試件未破壞，3個Q345CNH試件未破壞;此外，與未腐蝕的試件相比，經(jīng)過腐蝕后鋼材疲勞性能大幅降低，但其試驗數(shù)據(jù)離散性更小。

4 兩種鋼材腐蝕后的疲勞S-N線分析

4.1 腐蝕后的S-N線分析

根據(jù)腐蝕后試件的疲勞試驗數(shù)據(jù)，HPS 485W和Q345CNH鋼腐蝕后的S-N線可分別表示為式（1）和式（2），兩種鋼材腐蝕后的S-N線如圖10所示，HPS 485W和Q345CNH鋼S-N線斜率分別為m=8.453 1和m=9.074 4。

分析結(jié)果表明，腐蝕后HPS 485W和Q345CNH鋼2×106循環(huán)荷載的疲勞強度分別為117.6、97.6 MPa，均低于FAT 140疲勞細節(jié)。與未腐蝕狀態(tài)相比，腐蝕后HPS 485W和Q345CNH鋼疲勞強度分別降低了34.7%和50.1%，HPS 485W的降低百分比大于指南[20]對A類細節(jié)C3環(huán)境中的要求（34%），低于A類細節(jié)C4環(huán)境中的要求（44%）;Q345CNH的降低率高于指南[20]對A類細節(jié)C3和C4環(huán)境中的要求（34%和44%）。根據(jù)Zhang等[29]對腐蝕疲勞的研究，上述結(jié)果表明，HPS 485W的坑蝕程度小于Q345CNH鋼，導(dǎo)致Q345CNH鋼初始缺陷較大，同時，高性能鋼具有更好的抗腐蝕疲勞性能。

5 兩種鋼材腐蝕后疲勞試驗中的銹層脫落和裂紋萌生

5.1 兩種鋼材腐蝕后疲勞試驗中的銹層脫落

疲勞試驗中，加載腐蝕后試件的表面銹蝕層在222.2 MPa以及更低應(yīng)力幅作用下未發(fā)生破裂;高性能鋼試件疲勞裂紋萌生時，銹蝕層發(fā)生局部破裂，如圖13（a）、（b）所示，耐候鋼試件如圖14（a）所示。當(dāng)加載應(yīng)力幅高于222.2 MPa時，表面銹層在短時間內(nèi)（104次荷載循環(huán)內(nèi)）發(fā)生大面積破損和脫落，直至完全脫落，高性能鋼如圖13（c）所示，耐候鋼如圖14（b）所示。

該現(xiàn)象表明，兩種鋼材在Cl離子環(huán)境中形成的銹蝕層具有一定的強度;在高于222.2 MPa應(yīng)力幅（最大應(yīng)力244.4 MPa）作用下銹蝕層不會破裂。Bhandaril等[11]在對坑蝕的研究中發(fā)現(xiàn)，銹層破裂是導(dǎo)致坑蝕形成的重要因素，蝕坑的尺寸影響疲勞壽命。EL may等[30]在腐蝕疲勞分析中考慮了銹層破裂的壽命，同樣表明銹層對腐蝕疲勞壽命有很大的影響。因此，銹層發(fā)生破裂，不僅會加速坑蝕過程，銹蝕層脫落后會增大鋼材應(yīng)力水平，導(dǎo)致未考慮保證率的情況下S-N線m值大于3。

5.2 兩種鋼材腐蝕后疲勞試驗中裂紋萌生

所有腐蝕后試件的疲勞裂紋均萌生于表面坑蝕缺陷，如圖15所示。圖15 （a）為HPS 485W試件正面，試驗過程中發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋萌生于圖中標(biāo)記部位蝕坑處，并沿箭頭方向擴展;圖15（b）為HPS 485W試件斷面，疲勞裂紋萌生于試件側(cè)面蝕坑處，且蝕坑尺寸均大于周圍蝕坑尺寸。圖16（a）、（b）為Q345CNH耐候鋼試驗過程中發(fā)現(xiàn)疲勞裂紋萌生于圖中標(biāo)記蝕坑處，并沿箭頭方向擴展。

該現(xiàn)象表明，腐蝕后耐候鋼的疲勞裂紋均萌生于蝕坑，且萌生裂紋蝕坑的尺寸均大于附近蝕坑尺寸，與Kunz等[8]的研究結(jié)論相同。

6 結(jié)論

在總結(jié)腐蝕疲勞試驗成果的基礎(chǔ)上，對鋼材的腐蝕疲勞性能及腐蝕后的HPS 485W和Q345CNH鋼試件進行疲勞試驗，研究鹽霧環(huán)境對兩種鋼材疲勞強度的影響，得到以下結(jié)論：

1）腐蝕對鋼材的疲勞強度有削減作用，且疲勞細節(jié)等級越高，腐蝕作用對疲勞強度削減越嚴重;腐蝕環(huán)境、腐蝕時間和應(yīng)力狀態(tài)會影響疲勞強度的削減程度;與試驗研究相比，現(xiàn)行規(guī)范對免涂裝耐候鋼疲勞強度的削減較小，需要進一步研究和驗證。

2）經(jīng)過120周期干/濕循環(huán)鹽霧腐蝕，試件表面形成了穩(wěn)定的銹蝕層，并且兩種鋼材均具有較好的抗腐蝕性能;與前期研究相比[27]，腐蝕后的兩種鋼材數(shù)據(jù)離散性明顯降低，表明腐蝕作用對耐候鋼疲勞性能削減的規(guī)律性更強。

3）與前期研究相比[27]，在不考慮保證率的情況下，腐蝕后HPS 485W和Q345CNH鋼試件2×106循環(huán)荷載的疲勞強度分別降低了27.8%和26.6%，兩種鋼材疲勞性能基本類似;其降低百分比與《耐候鋼橋梁設(shè)計應(yīng)用指南》[20]中推薦C3環(huán)境中的B類細節(jié)和C4環(huán)境中的C類細節(jié)類似。

4）與前期研究相比[27]，考慮95%保證率時，腐蝕后耐候鋼和高性能鋼2×106次荷載循環(huán)的疲勞強度分別為117.6、97.6 MPa，分別降低了34.7%和50.1%，大于中國公路規(guī)范[25]的規(guī)定，并且低于FAT 125要求;HPS 485W疲勞強度降低率低于Q345CNH鋼，具有更好的抗腐蝕疲勞性能。

5）在鹽霧環(huán)境中，無應(yīng)力狀態(tài)耐候鋼表面能夠形成致密銹和穩(wěn)定銹蝕層，應(yīng)力幅小于222.2 MPa （最大應(yīng)力244.4 MPa）時，銹蝕層只在開裂前發(fā)生局部開裂和脫落;當(dāng)試件應(yīng)力高于244.4 MPa時，銹蝕層在104次循環(huán)荷載內(nèi)全部脫落，表明銹蝕層具有一定強度，在較低應(yīng)力作用時能夠一定程度降低試件母材部分的應(yīng)力。兩種鋼材試件腐蝕后的疲勞裂紋均萌生于蝕坑部位，表明坑蝕是降低疲勞強度的重要因素。

需要針對更多腐蝕環(huán)境開展各疲勞細節(jié)耐候鋼腐蝕后的疲勞試驗，此外，加速腐蝕試驗需要與自然腐蝕試驗結(jié)果進行對比。與未腐蝕狀態(tài)相比，腐蝕后構(gòu)件的疲勞強度會大幅降低;在實際免涂裝耐候鋼橋疲勞驗算中，需基于目前鋼橋設(shè)計規(guī)范，降低各構(gòu)件對應(yīng)疲勞細節(jié)的疲勞強度。參考文獻：

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（編輯 章潤紅）