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.| Merknaam | Aanduiding EN | Materiaal Nr volgens EN |
|---|---|---|
| COR-TEN A/B | A S355J2WP+N N=leveringstoestand genormaliseerd | 1.8946 |
Kenmerkende oranjekleurige roestkleur van cortenstaal / Bron: Gerardus, Wikimedia Commons (Publiek domein)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.
Kunstwerk in cortenstaal / Bron: Gerardus, Wikimedia Commons (Publiek domein)
Kunstwerk in cortenstaal / Bron: Quistnix, Wikimedia Commons (CC BY-SA-2.5)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.
Kantoorgebouw met cortenstalen gevelbekleding / Bron: Mtaylor848, Wikimedia Commons (CC BY-SA-3.0)
Cortenstalen vangrails / Bron: Usien, Wikimedia Commons (CC BY-SA-3.0)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
Cortenstalen tuin/park meubels / Bron: Metalco Mobil Concepts?;, Wikimedia Commons (CC BY-2.5)Chemische samenstelling van Cortenstaal A
| C% | Si% | Mn% | P% | S% | Cr% | Ni% | V% | Cu% | Fe% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,12 max. | 0,25-0,75 | 0,20-0,50 | 0,07-0,15 | 0,035 max. | 0,50-1,25 | 0,65 max | --- | 0,30-0,55 | balans |
Mechanische eigenschappen van Corten A staal, warmgewalst, normaalgegloeid
| Treksterte N/mm2 | Strekgrens 0,2% N/mm2 | Breukrek% Lo=50mm | Buigradius 180graden striplengte in walsrichting striplengte dwars | Kerfslagwaarde min. |
|---|---|---|---|---|
| 510-610 | 355 min. | 22 min. | 3,0 x stripdikte 2,5 x stripdikte | --- |
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
KoudvervormenCortenstaal 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.
