在日本能夠生產耐候鋼的1960年（昭和35年）后的數年間，受到的一次最大的沖擊是在美國建筑物上的裸露使用。號稱第一號的John Deere & Company公司大樓于1958年（昭和33年）動工，于1963年（昭和38年）竣工。這個大樓由于位置的關系雖然有名而實際見過的人不多，可是相繼建成的 Chicago Civic Cen-ter[1965年（昭和40年）竣工］位于Chicago的中心街，由于31層規模很宏大，很多日本人見過。不僅在壁面板和柱型上，而且在強度構件上正式地裸露使用了耐候鋼。作者于1969年（昭和44年）從Boston至San Diego時，途中順便到過Chicago再次參觀了這個大樓，在出差報告書中做了如下的記述：
“．．···與4年前見(jian)過(guo)時(shi)相比它更加美麗(li)，這對(dui)耐候(hou)鋼的(de)(de)裸(luo)露(lu)(lu)使用(yong)的(de)(de)自信(xin)和信(xin)任(ren)形成(cheng)了強有力的(de)(de)基礎。雖然耐候(hou)鋼在日本作(zuo)為(wei)強度材料(liao)還(huan)沒有裸(luo)露(lu)(lu)使用(yong)，可是我想那個時(shi)代(dai)必(bi)將來(lai)(lai)臨。因此(ci)，我認為(wei)不僅暴曬(shai)試驗，而(er)且包括(kuo)結構因素在內的(de)(de)實(shi)用(yong)數據不可缺少，未(wei)來(lai)(lai)在日本第一個使用(yong)耐候(hou)鋼的(de)(de)結構物成(cheng)功與否對(dui)以后的(de)(de)發展(zhan)有很大影響。
在初期采用(yong)(yong)了裸露(lu)耐(nai)候鋼(gang)(gang)的建筑物中(zhong)，人所共知(zhi)的是鐮倉(cang)近(jin)代美術館（1966年(nian)（昭和41年(nian)），用(yong)(yong)于鋼(gang)(gang)骨、屋頂、窗(chuang)框(kuang)）、東(dong)京(jing)茅(mao)場町(ding)的鐵鋼(gang)(gang)會(hui)館（1966年(nian)（昭和41年(nian)），用(yong)(yong)于欄桿、部分外裝面板、屋上(shang)周圍的防護面板）、川(chuan)崎(qi)市的NKK京(jing)濱(bin)大廈(1968年(nian)（昭和43年(nian)），用(yong)(yong)于屋上(shang)的頂屋、大廈的外裝面板）等(deng)。其他主(zhu)要的建筑物示于表2-4。
這些耐候鋼(gang)的(de)(de)穩(wen)定銹層形成過程不像(xiang)在美國那(nei)樣(yang)順利。妨礙耐候鋼(gang)穩(wen)定銹層形成的(de)(de)環境因子包(bao)括大(da)氣(qi)中(zhong)所含過量的(de)(de)鹽離子及亞硫酸氣(qi)體。即使它們在大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)濃度相同(tong)，像(xiang)大(da)氣(qi)暴曬試片上被雨水沖洗的(de)(de)場合，因附著量減少能降低它的(de)(de)作用，可是(shi)在實際的(de)(de)建筑物上除了(le)屋(wu)頂以外，雨的(de)(de)洗凈效果(guo)受到限制。
其(qi)結果(guo)是，一旦海鹽粒子或SO2(被氧化后(hou)變成硫酸起作(zuo)用）表面附著量(liang)過多時，不僅產生銹層剝離，增大腐蝕，而且使外觀變壞。
圖2-8 示出(chu)了大(da)氣中(zhong)的(de)SOx濃度(du)隨時間變化(hua)的(de)測定情(qing)況(kuang)。在都市或工(gong)業(ye)地區，20世紀60年(nian)代（昭和40年(nian)代）中(zhong)期的(de)SO,濃度(du)是現(xian)在的(de)數倍以上，對耐候鋼形成穩定銹層來(lai)說還(huan)不(bu)是太好(hao)的(de)環境。
以NKK京濱大樓(lou)為(wei)例，耐候(hou)鋼是作為(wei)外(wai)部(bu)凹(ao)面縱向(xiang)使用的(de)(de)(de)槽形構件(jian)，它寬800mm,高200mm,可是由于處于工業地區，大氣(qi)中SO含量(liang)多，降雨(yu)時(shi)(shi)受風向(xiang)的(de)(de)(de)影響被雨(yu)沖洗的(de)(de)(de)部(bu)分僅限(xian)于東南西北的(de)(de)(de)一個方(fang)向(xiang)，而且比外(wai)面凹(ao)下200mm,所(suo)以即(ji)使在被雨(yu)淋的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)上(shang)也(ye)不可能全部(bu)被沖洗。建(jian)成(cheng)初期，銹(xiu)的(de)(de)(de)脫落顯著，在降雨(yu)之后，雨(yu)中析出的(de)(de)(de)硫(liu)酸鐵(tie)帶(dai)有白色污垢。該大樓(lou)的(de)(de)(de)耐候(hou)鋼使用10年左右，隨(sui)著時(shi)(shi)間增長，銹(xiu)層(ceng)也(ye)增厚，以及因環境(jing)的(de)(de)(de)改(gai)善而降低了(le)SOx濃(nong)度，使銹(xiu)層(ceng)穩定化，成(cheng)為(wei)相當良好的(de)(de)(de)狀態。25年后的(de)(de)(de)今天(tian)，銹(xiu)已經呈(cheng)現出良好的(de)(de)(de)穩定化外(wai)觀。
如(ru)果從20世紀60年代至70年代后期(qi)（昭和40年代到50年代初(chu)期(qi)）日(ri)本的(de)(de)耐候鋼(gang)在(zai)建(jian)筑物上的(de)(de)裸露(lu)使用情況看，銹穩(wen)定化并不像美(mei)國那樣順利，相當一般。其原因是比較靠近海受海鹽粒子的(de)(de)影響，當時在(zai)城市、工業地區(qu)SOx濃度(du)高、潮濕等，可是真正的(de)(de)理(li)由并不清楚。最引起關注(zhu)的(de)(de)SO4濃度(du)在(zai)美(mei)國有的(de)(de)地區(qu)也(ye)很高，雖(sui)然已經看到了(le)硫酸鐵的(de)(de)污(wu)垢，但(dan)是沒(mei)有成為很大的(de)(de)問(wen)題(ti)。
作為其他理由，雖然還(huan)可(ke)以舉出日(ri)本國(guo)土狹(xia)小、人和建筑物(wu)的(de)(de)距離近(jin)，而且日(ri)本國(guo)民對美(mei)觀或(huo)彩(cai)色(se)有敏感性，可(ke)是即使到美(mei)國(guo)Chicago Civic Centen 大樓(lou)跟前去看耐候(hou)鋼的(de)(de)裸露使用也具有非常良好的(de)(de)狀(zhuang)態。
如(ru)果歸納主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)問題有如(ru)下(xia)幾(ji)點：（1)初期的(de)(de)(de)(de)淺(qian)紅(hong)(hong)銹(xiu)的(de)(de)(de)(de)生成(cheng)；（2)由于方向、位置而引起(qi)的(de)(de)(de)(de)初期銹(xiu)的(de)(de)(de)(de)色斑；（3)條件(jian)壞的(de)(de)(de)(de)場合下(xia)銹(xiu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)部剝離；（4)銹(xiu)飛散時對(dui)周(zhou)圍環(huan)境的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)；（5)流經表面含有鐵(tie)離子的(de)(de)(de)(de)雨水所引起(qi)的(de)(de)(de)(de)對(dui)混凝土等周(zhou)圍多孔物質的(de)(de)(de)(de)紅(hong)(hong)色污染。以(yi)上(shang)幾(ji)點主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)是外觀上(shang)的(de)(de)(de)(de)問題。如(ru)果銹(xiu)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定化(hua)(hua)速(su)度(du)慢，則在這期間的(de)(de)(de)(de)腐蝕大(da)，而且材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)減厚(hou)也(ye)快，絕對(dui)值只要(yao)(yao)(yao)能(neng)達到穩(wen)定化(hua)(hua)就沒有大(da)問題，并且它很少作(zuo)為結構物的(de)(de)(de)(de)強度(du)材料(liao)(liao)使用，所以(yi)能(neng)否達到銹(xiu)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定化(hua)(hua)，初期外觀的(de)(de)(de)(de)惡化(hua)(hua)到什么程度(du)，成(cheng)為人們(men)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)(yao)關(guan)心的(de)(de)(de)(de)問題。
為(wei)了(le)避免耐候鋼(gang)初期的(de)(de)外觀不良，或(huo)者(zhe)在一定程度(du)上減(jian)少銹(xiu)穩(wen)定化之前的(de)(de)腐蝕，開發(fa)了(le)所謂(wei)的(de)(de)促進(jin)銹(xiu)穩(wen)定化的(de)(de)表(biao)面處理(li)法(fa)。這種處理(li)法(fa)不是(shi)為(wei)了(le)使腐蝕的(de)(de)進(jin)行(xing)停(ting)止，而是(shi)在一定程度(du)上減(jian)緩腐蝕進(jin)行(xing)的(de)(de)同時，增(zeng)加由腐蝕生成(cheng)的(de)(de)鐵離(li)子(zi)或(huo)銹(xiu)停(ting)留在鋼(gang)表(biao)面上的(de)(de)比率，幫助形成(cheng)銹(xiu)層，減(jian)輕(qing)對周圍污(wu)損的(de)(de)方法(fa)。
這種表面處(chu)(chu)理(li)一(yi)時(shi)被稱(cheng)為(wei)(wei)“銹(xiu)(xiu)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)促(cu)進(jin)(jin)處(chu)(chu)理(li)”。而(er)(er)且因(yin)為(wei)(wei)銹(xiu)(xiu)層達到穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)以前的(de)(de)時(shi)間(jian)比(bi)裸鋼長所(suo)(suo)以決不(bu)能(neng)被稱(cheng)為(wei)(wei)“促(cu)進(jin)(jin)”。因(yin)而(er)(er)，現在(zai)(zai)固定(ding)(ding)(ding)下來的(de)(de)“銹(xiu)(xiu)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)”是合適的(de)(de)名(ming)稱(cheng)。但是，表面處(chu)(chu)理(li)覆(fu)膜(mo)隨著時(shi)間(jian)而(er)(er)發生劣化(hua)(hua)，為(wei)(wei)了(le)按照(zhao)其(qi)意(yi)圖形成、保持原來的(de)(de)銹(xiu)(xiu)層，需要有和使用裸露鋼相同的(de)(de)環境(jing)特性(xing)，所(suo)(suo)以在(zai)(zai)不(bu)能(neng)達到銹(xiu)(xiu)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)的(de)(de)環境(jing)條件下使用裸露鋼，即(ji)使進(jin)(jin)行穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)也不(bu)能(neng)夠實現穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)。
像這樣的(de)(de)銹穩定化(hua)處(chu)理(li)是日本(ben)獨特的(de)(de)技術，其中第一(yi)號(hao)是日本(ben)磷化(hua)處(chu)理(li)（パーカライジング）公司開發(fa)的(de)(de)方法(fa)。這種方法(fa)從1966年(nian)（昭(zhao)和41年(nian)）開始實用化(hua)，當時(shi)分為只磷酸(suan)鹽處(chu)理(li)的(de)(de)規格和在其上進行(xing)丙烯系薄涂(tu)漆的(de)(de)規格,后來變成(cheng)只有后者一(yi)種。以后開發(fa)的(de)(de)現在正在使用的(de)(de)方法(fa)有CUPTEN涂(tu)層法(fa)（NKK公司）、RS涂(tu)層法(fa)（川崎制鐵公司）等，初(chu)期(qi)的(de)(de)外觀都是涂(tu)漆拋光。
耐候鋼的(de)使用特性不僅(jin)只依賴于化(hua)學的(de)環境條(tiao)件，而且也顯著地受除(chu)去附著在表(biao)面上有害物質的(de)降雨洗(xi)凈作用的(de)大小、積存雨水的(de)難易程度等有關的(de)結構物的(de)形狀的(de)影響。
曾(ceng)經進行過(guo)關(guan)于暴曬(shai)(shai)試驗中的(de)暴曬(shai)(shai)角度或(huo)雨遮蔽度影響的(de)研(yan)究；而日本諸石(shi)等(deng)人也就此做了研(yan)究(參照2.4.2節）。所有的(de)報(bao)告都證明在不容易(yi)受到雨水洗凈作用的(de)背面腐(fu)蝕大。
住友金屬公司或NKK公司于(yu)20世紀60年(nian)代后(hou)期（昭和40年(nian)代前期）曾設(she)置試驗房屋或者模型結(jie)構物，更(geng)詳細地(di)研究了(le)(le)構件的(de)(de)角度(du)、方向、對(dui)雨水遮蔽(bi)度(du)等的(de)(de)影響(xiang)。在2.4.2節詳細敘述，已經(jing)定量地(di)掌握了(le)(le)SOx污染越嚴重(zhong)的(de)(de)地(di)區這些結(jie)構因子的(de)(de)影響(xiang)越大。
這樣(yang)的(de)研究提高(gao)了耐候鋼(gang)(gang)的(de)裸露使用(yong)的(de)應用(yong)技(ji)術(shu)，對于促進耐候鋼(gang)(gang)在實(shi)際(ji)使用(yong)條件下更(geng)好(hao)地發揮(hui)優秀性(xing)能的(de)構造設計的(de)進步具有(you)(you)重要用(yong)。作為把(ba)油(you)或劃線(xian)等從表面除去(qu)以(yi)及(ji)不(bu)積存雨水(shui)的(de)設計，不(bu)使周(zhou)(zhou)圍(wei)的(de)混凝(ning)土被銹色污染，在結構上需要考慮的(de)事項，刊登在U.S.Steel公司(si)的(de)文獻(xian)或技(ji)術(shu)資料中(zhong)，該公司(si)設有(you)(you)委員會進行有(you)(you)關(guan)應用(yong)技(ji)術(shu)的(de)用(yong)戶服務。實(shi)際(ji)上，正像(xiang)ChicagoCivic Center 面向廣(guang)場大樓(lou)外圍(wei)柱上流(liu)下的(de)雨水(shui)不(bu)污染混凝(ning)土地面那樣(yang)，事先(xian)采取了在柱下部的(de)周(zhou)(zhou)圍(wei)設置小排水(shui)孔等措(cuo)施。
例如日(ri)本NKK京(jing)濱(bin)大樓(lou)周圍一(yi)定寬度的(de)地面上放(fang)上砂(sha)子，不讓雨水產生的(de)污染向四周擴散，同時不讓人(ren)看見，根(gen)據(ju)情(qing)況(kuang)可(ke)以更換砂(sha)子。而且，在美國關于SO.濃度和構(gou)造設計的(de)關系，尚未在實際(ji)業務上引起注意，使(shi)用前(qian)述(shu)的(de)模型結構(gou)物的(de)研(yan)究，反映了當時日(ri)本的(de)實際(ji)情(qing)況(kuang)。
關于建(jian)(jian)筑(zhu)領域(yu)的(de)(de)應用技術(shu)文獻發(fa)表得非常少。隨著耐候鋼在(zai)建(jian)(jian)筑(zhu)物(wu)(wu)上(shang)裸露使用的(de)(de)增加，應用技術(shu)有了較大的(de)(de)進步，它成為了后來盛(sheng)行的(de)(de)耐候鋼在(zai)橋梁上(shang)裸露使用技術(shu)的(de)(de)基礎。然而在(zai)近年的(de)(de)橋梁領域(yu)里（2.2.3節）已經有了建(jian)(jian)筑(zhu)物(wu)(wu)領域(yu)不可比擬的(de)(de)更詳細而具體(ti)的(de)(de)應用技術(shu)。
在(zai)建(jian)筑領域里(li)的(de)裸露使用技術(shu)成為(wei)原動力的(de)研究有：關于耐候鋼穩(wen)定(ding)銹層(ceng)防(fang)蝕(shi)性的(de)本質、合金(jin)元素的(de)作用及其機構、銹層(ceng)穩(wen)定(ding)化的(de)過程等。
1967年(nian)（昭(zhao)和42年(nian)）秋，在札幌召開的(de)(de)(de)日(ri)本鐵鋼(gang)協會第74次(ci)講演(yan)大(da)(da)會上(shang)，“耐候鋼(gang)的(de)(de)(de)銹(xiu)及其(qi)防(fang)蝕效果”被選定為(wei)討(tao)論會的(de)(de)(de)題(ti)目，在討(tao)論會上(shang)發表(biao)(biao)了4篇(pian)，在一般講演(yan)中發表(biao)(biao)了5篇(pian)相關的(de)(de)(de)研究報(bao)(bao)告(gao)(gao)。這(zhe)可以說是日(ri)本最早(zao)發表(biao)(biao)的(de)(de)(de)關于耐候鋼(gang)的(de)(de)(de)實(shi)質性的(de)(de)(de)研究報(bao)(bao)告(gao)(gao)。這(zhe)次(ci)發表(biao)(biao)的(de)(de)(de)大(da)(da)部分報(bao)(bao)告(gao)(gao)已(yi)成(cheng)為(wei)現(xian)在對耐候鋼(gang)銹(xiu)層的(de)(de)(de)考慮方法的(de)(de)(de)基(ji)礎。表(biao)(biao)2-5出(chu)示了講演(yan)題(ti)目。關于這(zhe)些研究將在2.3.1節詳(xiang)細(xi)敘述，而且久松就(jiu)當時的(de)(de)(de)研究發表(biao)(biao)過一篇(pian)優秀的(de)(de)(de)總(zong)論(卷末資料3)。
關于(yu)耐候鋼銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)層(ceng)的(de)(de)防蝕機構(gou)或合(he)金(jin)元(yuan)素在(zai)(zai)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)中的(de)(de)分布，在(zai)(zai)這以(yi)前美國曾有(you)幾個報道(dao)，其(qi)中幾篇相當著名，并且最(zui)初拍攝了銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)層(ceng)斷面顯微照片的(de)(de)人可以(yi)被認為是Horton[26].雖(sui)然在(zai)(zai)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)層(ceng)上(shang)有(you)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)的(de)(de)化(hua)學(xue)成分、X射(she)線結(jie)晶構(gou)造、織構(gou)、電化(hua)學(xue)性質等多(duo)項值得注意(yi)的(de)(de)特性，然而在(zai)(zai)詳細研究耐候鋼銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)層(ceng)的(de)(de)織構(gou)或電化(hua)學(xue)性質和防蝕能力的(de)(de)關系的(de)(de)報告中，札幌的(de)(de)這些報告在(zai)(zai)世界上(shang)也是最(zui)早的(de)(de)，而且具(ju)有(you)說服(fu)力。
例如，岡田等(deng)敘述，在靠近銹(xiu)(xiu)層(ceng)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)基(ji)體(ti)部(bu)(bu)分(fen)(fen)使用偏光顯微鏡作(zuo)(zuo)為消光層(ceng)，能觀察到X射(she)(she)線非(fei)晶(jing)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)，它(ta)在耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)連續形成(cheng)具有(you)防蝕(shi)性(xing)。增子等(deng)報告了在制作(zuo)(zuo)人工銹(xiu)(xiu)時(shi)(shi)，除鐵以外(wai)，像(xiang)銅(tong)那(nei)樣對耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)有(you)效的(de)(de)(de)合金元素(su)的(de)(de)(de)離子共存時(shi)(shi)，銹(xiu)(xiu)變成(cheng)非(fei)晶(jing)質(zhi)(zhi)有(you)助于防蝕(shi)性(xing)銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)生成(cheng)。松島等(deng)在大氣暴(bao)曬時(shi)(shi)間(jian)(jian)不同的(de)(de)(de)耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)和(he)碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)層(ceng)上，使其(qi)與放(fang)射(she)(she)性(xing)的(de)(de)(de)硫(liu)酸離子起作(zuo)(zuo)用，通過腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)進(jin)行，用放(fang)射(she)(she)性(xing)物質(zhi)(zhi)自動檢測技術求出它(ta)們在銹(xiu)(xiu)層(ceng)防蝕(shi)性(xing)弱(ruo)的(de)(de)(de)部(bu)(bu)分(fen)(fen)集聚(ju)成(cheng)點狀時(shi)(shi)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)布，從(cong)而(er)證(zheng)明在耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)腐(fu)蝕(shi)繼續進(jin)行的(de)(de)(de)點狀部(bu)(bu)分(fen)(fen)隨著大氣暴(bao)曬時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)增長而(er)減少。并且，銹(xiu)(xiu)層(ceng)的(de)(de)(de)電(dian)化學性(xing)質(zhi)(zhi)也已(yi)經相當(dang)清楚。
1975~1985年（昭和50年代(dai)）耐候鋼在建筑物上(shang)的裸露使用(yong)減(jian)少(shao)了.銹穩(wen)定化處理使用(yong)也在大(da)樓(lou)外(wai)裝面(mian)板等(deng)(deng)用(yong)途上(shang)減(jian)少(shao)了，而它的用(yong)途以扶手、紀念塔、牌坊等(deng)(deng)不是面(mian)板狀(zhuang)的構件或者工(gong)藝性(xing)高的特殊形(xing)狀(zhuang)的結構物為主。
在大樓的(de)(de)(de)外(wai)裝(zhuang)部分(fen)(fen)大面積使用(yong)裸露耐(nai)候鋼(gang)的(de)(de)(de)意義，雖然(ran)包含著當初認為(wei)(wei)也可以不(bu)(bu)涂漆的(de)(de)(de)經濟上的(de)(de)(de)優點(dian)，可是并不(bu)(bu)一定對用(yong)戶有(you)吸引力，甚至有(you)人對其(qi)優點(dian)持懷(huai)疑(yi)觀點(dian),好(hao)像更(geng)關注外(wai)觀的(de)(de)(de)工藝性，所以說，良好(hao)的(de)(de)(de)外(wai)觀是極(ji)為(wei)(wei)重(zhong)要的(de)(de)(de)。1965~1975年（昭和40年代）由于大氣腐蝕的(de)(de)(de)影響，在那時裸露使用(yong)耐(nai)候鋼(gang)建筑物的(de)(de)(de)銹層狀況，還沒(mei)有(you)使用(yong)戶十分(fen)(fen)滿(man)意。
大(da)氣(qi)的腐(fu)蝕(shi)性由于地區不同而(er)有(you)差(cha)異，銹(xiu)層(ceng)穩定化的穩定度(du)也取(qu)決(jue)于結構物形狀，所以(yi)必須預(yu)測(ce)每個構件裸(luo)露使用(yong)的妥當性或銹(xiu)層(ceng)穩定性的時效變化，這(zhe)種預(yu)測(ce)主要取(qu)決(jue)于專家的經(jing)驗，而(er)缺乏技術(shu)的客觀性。這(zhe)個問題以(yi)后隨著耐候(hou)鋼(gang)在(zai)橋梁上(shang)裸(luo)露使用(yong)的擴大(da)已經(jing)得(de)到(dao)解決(jue)。
