Cortenstaal: Eigenschappen en toepassingen

Cortenstaal gaat zo'n acht keer langer mee dan de gangbare constructie(koolstof)staal. De sterkte is vergelijkbaar met die van andere laaggelegeerde constructiestalen. De oranjebruine roestkleur is kenmerkend voor Cortenstaal. Cortenstaal kent vele toepassingen zoals in de architectuur, staalconstructies, scheepscontainers, scheepsbouw, kunst en ontwerpen voor de tuin. Aan het staal wordt chroom en koper toegevoegd om een dichte oxidehuid te realiseren. De oranjebruine kleur van Cortenstaal verandert in de loop der tijd.

Cortenstaal algemeen

Aanduiding Cortenstaal, een patent van US Steel. De naam Corten komt van COR-rosion resistance en TEN-sile strenght.

Cortenstaal is weersbestandig en heeft een sterkte die vergelijkbaar is met de gangbare constructie stalen. Voordeel is de weerbestendigheid die veel groter is dan van de constructie(koolstof)stalen.
Het is een fijnkorrelig weervast laaggelegeerd staal bestaande uit ijzer waaraan koper, fosfor, silicium, nikkel en chroom is toegevoegd. Bijzonder voor Cortenstaal is de oranjebruine roestkleur en de lange levensduur omdat de dichte corrosielaag verder roesten stopt en schilderen overbodig wordt m.a.w. de onderhoudskosten zijn gering.

Oxidehuid van Cortenstaal

De oxide beschermd het onderliggende Cortenstaal tegen verdere aantasting, er is geen extra verf of coating nodig. Ondanks de dichte oxidehuid is de legering geen roestvaststaal. Regen, wind en zand eroderen het staaloppervlak. Dunne Corten platen kunnen na verloop van tijd weg-eroderen. De constructeur moet een corrosie/erosie toeslag toepassen, waarvan de grote afhankelijk is van het klimaat en directe omgeving (land- of zeeklimaat; industrieterrein of woonwijk)
Het staal blijft gevoelig voor corrosie. Dit komt doordat de oxidehuid van het staal zich opnieuw vormt nadat het afgesleten(erosie) is door zand, hagel of (zure) regen. Als de huid zich opnieuw ontwikkelt, wordt het onderliggende ijzer dunner en vallen er op den duur gaten in dunne plaat.
Het materiaal is niet bestand tegen natte bladeren. De aanwezigheid hiervan op het staal vertraagt het opdrogen, waardoor corrosie plaatselijk wordt versneld.

Toepassingen

Cortenstaal kent vele toepassingen: zoals in de architectuur, staalconstructies, scheepscontainers en scheepsbouw, kunst en ontwerpen voor de tuin.

Kunstwerken
Het staal wordt veel toegepast voor kunstwerken. Er moet rekening gehouden worden met de omgeving van het kunstobject. Roest dat afkomstig is van het object kan met regenwater worden weggespoeld en in de omliggende omgeving terecht komen waardoor er roestplekken in de bodem kunnen ontstaan.
Staalconstructies en gevelbekledingen
Voor constructies wordt Cortenstaal gebruikt. Wel moeten de profielen over voldoende dikte beschikken (corrosietoeslag). Cortenstaal dat een behoorlijke dikte toeslag heeft kan worden gebruikt voor bruggen, scheepscontainers en op booreilanden. Door de voortdurende aanwezigheid van water in de hoeken van constructies in cortenstaal kan de oxidevorming versneld verlopen waardoor het materiaal dunner wordt, deze verzamelplaatsen van water en vuil moeten vermeden worden, maar dat geldt voor alle metalen, zelfs voor roestvaststaal.

Cortenstaal in de tuin

Cortenstaal wordt toegepast voor tuinmeubelen, borders en afscheidingen. Vorming van de oranjebruine roestlaag duurt 1 a 2 jaar. De kleur van het cortenstaal is afhankeklijk van de omstandigheden. De eindkleur is afhankelijk van de vochtigheid, de temperatuur en stand van het object (horizontaal of verticaal) t.o.v. zon, weer en wind.

Chemische samenstelling van Cortenstaal A

Mechanische eigenschappen van Corten A staal, warmgewalst, normaalgegloeid

Ontwikkelingen

Europese weervaste staallegeringen vergelijkbaar met cortenstaal.

In Europa werd Cortenstaal vanaf 1959 in productie genomen door Hüttenwerke Oberhausen AG in Duitsland. Andere merken weervast staal zijn bijvoorbeeld Dillicor en Patinax.

De weervaste stalen 09CuP, 09CuPCrNi-A en 09CuPCrNi-B worden algemeen toegepast in China en worden meer en meer buiten China gebruikt ter vervanging van Europees Cortenstaal.

Bewerkbaarheid

Koudvervormen

Cortenstaal is goed koud om te vormen. De mechanische eigenschappen veranderen als gevolg van koud vervormen, maar kunnen indien wenselijk hersteld worden door spanningsarm gloeien, dat is minimaal 30 minuten bij 530-580 °C, voor extreme deformaties is normaliseren aan te raden.

Verspanen

Methode, gereedschap en bewerkingsproces komt overeen met het bewerken van ongelegeerd constructiestaal volgens EN 10025-2.

Lassen

COR-TEN A kan handmatig en mechanisch worden gelast. Voorwaarde voor identieke mechanische eigenschappen van de las en het moedermateriaal is toepassing van de juiste toevoegmateriaal. Spanningsarm gloeien gedurende 30 minuten op 530-580 °C wordt na het lassen aangeraden.

Verbindingen door bouten en klinken

Verbindingsartikelen zoals bouten, klinken, moeren en sluitringen, moeten zo gekozen worden dat de vorming van lokale elektrochemische cellen vermeden worden. In verbindingen heerst capillaire werking in de spleten tussen bevestigingsmateriaal en moedermateriaal wat leidt tot permanente vocht dat leidt tot een verhoogde corrosie. Kritische zones met spleten moeten daarom worden beschermd door schilderen, of afdichten met andere middelen.