Подходит ли кортеновская сталь для костра? Патина, сорта и правила дизайна

Почему атмосферостойкая сталь подходит для строительства костровых ям

Устойчивая к атмосферным воздействиям сталь – это низколегированная углеродистая сталь-с небольшими добавками меди, хрома и никеля, обычно менее одного процента каждая, которые изменяют поведение поверхности на открытом воздухе. Вместо того, чтобы отслаивать чешуйки рыхлого оксида, как это происходит с обычной углеродистой сталью, на поверхности образуется плотный, плотно прилегающий оксидный слой, который ограничивает доступ кислорода и влаги к металлу под ним и, следовательно, год за годом замедляет скорость коррозии.

Для кострища такое поведение имеет значение по трем причинам. Сплав сохраняет полезную прочность в умеренном температурном диапазоне, в котором находится домашняя яма для костра, после того как патина стабилизируется, он не требует покраски или покрытия, а полученная в результате коричневая поверхность обычно является причиной, по которой дизайнер в первую очередь выбрал этот материал. Тот же сплав также доступен в листах и ​​пластинах различной толщины, поэтому круглая чаша, квадратная окантовка или высокий дымоход могут быть изготовлены из одного семейства продуктов.

Как формируется защитная патина

Патина – это не единичное событие. В чередующихся влажных и сухих условиях новая панель сначала меняет цвет с мельницово-серого на светло-оранжевый, затем темнеет через красное дерево до стабильного шоколадно-коричневого цвета. Полный цикл обычно занимает от 18 до 36 месяцев обычного воздействия на открытом воздухе и никогда не прекращается полностью: слой продолжает медленно уплотняться до тех пор, пока поверхность продолжает высыхать между увлажнениями.

Этот цикл сушки является важным условием. Яма из выветренной стали, которая постоянно влажная, закопана в почву или покрыта ковриком из мокрых листьев, будет продолжать образовывать рыхлую ржавчину, а не защитную оболочку. Таким образом, дренажные отверстия в основании, приподнятое кольцо для ног и простая крышка во время длительных влажных периодов продлевают срок службы больше, чем любая обработка поверхности. Устойчивость этих сплавов к атмосферной коррозии можно оценить по их составу с использованием индекса, описанного в ASTM G101, который является обычной основой для сравнения одной степени устойчивости к атмосферным воздействиям с другой.

Марки, толщина и изготовление

Несколько стандартных марок охватывают одну и ту же концепцию сплава, и выбор между ними в основном зависит от формы и толщины сечения, а не от характеристик.

Толщина стенки — это проектное решение, а также допуск на коррозию. Толщина кострища толщиной 3 мм достаточна для декоративной чаши в защищенном саду, а толщина от 4 до 6 мм предпочтительна для большой общественной ямы, которая интенсивно используется и неоднократно загружается бревнами. Поскольку скорость коррозии этих сплавов падает до небольшой доли от скорости коррозии простой углеродистой стали после созревания патины, потеря толщины за десятилетний период обычно измеряется десятыми долями миллиметра, а не миллиметрами, но опорная пластина по-прежнему заслуживает наибольшего допуска, поскольку зола удерживает влагу.

Тепловое поведение: что огонь делает со сталью

Погодоустойчивая сталь не является жаростойким-сплавом, и ее не следует представлять как таковой. Дровяной костер горит с температурой пламени примерно от 600°C до 1100°C, а слой древесного угля сильно излучает сталь над ним. Сплав выдерживает это при эксплуатации, поскольку нагрев прерывистый, а окружающий воздух и масса ямы уносят тепло, но локальный перегрев приводит к классическим видам отказа: выгибание опорной пластины, прогибание тонких стенок и потеря патины в самой горячей зоне, которая затем преобразуется в более тонкий, более оранжевый слой.

Далее следуют три практических правила. Разжигайте огонь на подушке из песка или золы глубиной не менее 50 мм, чтобы опорная плита не соприкасалась с раскаленным топливом. Никогда не гасите горячую яму водой; возникающий в результате термический удар деформирует пластину и может привести к растрескиванию сварных швов. А яму располагать на расстоянии не менее 3 м от горючих конструкций и на негорючем основании, как в целях пожарной безопасности, так и для равномерного высыхания патины.

Внешний вид, окрашивание и уход

Оксидный слой может переноситься на тротуарную плитку и настил, пока он еще формируется. Основание из гравия, бетона или камня с небольшим зазором между ямой и полом позволяет избежать большинства следов, а любые легкие загрязнения можно убрать жесткой щеткой, пока они свежие. Как только поверхность потемнеет, появление пятен становится гораздо менее вероятным.

Техническое обслуживание ограничивается удалением золы, открытыми дренажными отверстиями и ежегодным осмотром основания. Не наносите краску, масло или лак: покрытие, удерживающее под собой влагу, ускоряет коррозию каждой царапины и разрушает само-защитные свойства, которые в первую очередь оправдывали этот материал.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Подходит ли кортеновская сталь для костра?
Да, при условии, что он предназначен для этой работы. Устойчивая к атмосферным воздействиям сталь обеспечивает хорошую прочность, низкие эксплуатационные расходы и стабильную патину при пожаре на открытом воздухе, но она не является огнеупорным материалом, поэтому топливо должно находиться на подушке из золы или песка, а опорная плита должна иметь припуск на коррозию.

Вопрос: Поможет ли патина проржаветь основанию ямы?
Он резко замедляет коррозию в чередующихся влажных и сухих условиях. Это не останавливает его, и опорная плита, которая остается влажной под слоем золы, со временем все равно будет тоньше, поэтому рекомендуется использовать дренажные отверстия и дополнительный припуск по толщине.

Вопрос: Какую толщину стенок должна иметь костровая яма из атмосферостойкой стали?
Три миллиметра разумны для декоративной чаши в защищенном месте, а четыре-шесть миллиметров предпочтительнее для большой ямы, постоянно используемой. Опорная пластина должна быть самым толстым элементом в сборке.

Вопрос: Пятна ли ржавчина на террасных плитах?
Перенос света является обычным явлением в течение первых двух лет, пока слой еще формируется. Гравийное или бетонное основание с воздушным зазором предотвращает большую часть этого, а свежие следы обычно можно смахнуть щеткой.

Вопрос: Может ли костровая яма из атмосферостойкой стали оставаться на открытом воздухе всю зиму?
Да, так и должно быть, потому что цикл влажной и сухой обработки способствует образованию патины. Удаляйте стоячую воду, держите основание подальше от влажных листьев и не закрывайте яму плотно, пока она влажная.

Вопрос: Деформируется ли сталь, когда огонь становится горячим?
Тонкие стенки и прямой контакт с раскаленным топливом могут привести к искривлению или разрушению. Основной причиной является локальный перегрев, поэтому держите слой топлива приподнятым над золой, избегайте перегрузки ямы и никогда не охлаждайте горячую емкость водой.