ASTM A588 به طور خاص برای مقاومت در برابر آب و هوا طراحی شده است، با تکیه بر مکانیزم منحصربهفرد «خود{1}}ترمیمی: هنگامی که فولاد در معرض عناصر (هوا، رطوبت) قرار میگیرد، یک لایه اکسیدی متراکم و چسبنده (که معمولاً پتینه نامیده میشود) روی سطح خود تشکیل میدهد. این پتینه به عنوان یک مانع طبیعی عمل می کند و به طور موثر مانع از نفوذ اکسیژن و آب به عمق زیر لایه فولادی می شود که روند خوردگی را به طور چشمگیری کند می کند.
نکته مهم این است که پتینه یک سپر دائمی و غیر قابل نفوذ نیست. در محیطهای خشن یا شدید{1}}محیط استرس-مثل مناطق ساحلی با اسپری نمک، مناطق صنعتی با آلایندههای شیمیایی، یا مناطقی با نوسانات شدید دما{3}}لایه بیرونی پتینه ممکن است به آرامی در طی سالها قرار گرفتن در معرض فرسایش یا ترک برداشته شود. همانطور که این اتفاق می افتد، لایه جدیدی از زنگ زدگی برای جایگزینی قسمت آسیب دیده تشکیل می شود و این چرخه تجدید تدریجی منجر به از دست دادن حداقل اما قابل اندازه گیری ضخامت فولاد زیرین می شود.
تمایز مهم از فولاد کربن معمولی در نرخ خوردگی نهفته است: فولاد کربن استاندارد فاقد این پتینه محافظ است که منجر به زنگ زدگی غیرقابل تنظیم می شود که به سرعت مواد را می خورد (معمولاً 0.1-0.3 میلی متر در سال). در مقابل، نرخ خوردگی ASTM A588 در محیطهای طبیعی و غیر شدید تنها 0.01-0.05 میلیمتر در سال است. برای اکثر کاربردهای سازه ای، این بدان معناست که از دست دادن ضخامت در طول عمر معمولی فولاد (20 تا 50 سال) ناچیز است و به ندرت بر یکپارچگی سازه تأثیر می گذارد.
ملاحظات عملی برای برنامه های کاربردی
شیوههای طراحی مهندسی معمولاً این حداقل خوردگی را با گنجاندن مقدار کمتر خوردگی (معمولاً 0.5 تا 1.0 میلیمتر) در ضخامت اولیه فولاد محاسبه میکنند. این بافر تضمین می کند که حتی پس از چندین دهه قرار گرفتن در معرض، فولاد ظرفیت ساختاری کافی را حفظ می کند.
برای استفاده در محیطهای بسیار خورنده (مانند محیطهای دریایی، کارخانههای صنعتی با گازهای گلخانهای سنگین)، اقدامات حفاظتی اضافی-مانند اعمال یک پوشش تکمیلی، بازرسی منظم، یا نگهداری دورهای پتینه میتواند کاهش ضخامت را کاهش داده و طول عمر مواد را افزایش دهد.
همچنین شایان ذکر است که کاهش ضخامت در سراسر سطح فولاد یکنواخت است (برخلاف خوردگی حفره ای رایج در فولاد معمولی)، که به حفظ پایداری ساختاری و قابلیت پیش بینی عملکرد در طول زمان کمک می کند.
