耐候钢使用过程中其表面可自发形成致密锈层，能有效阻碍腐蚀介质侵入，具有良好抗大气腐蚀性能。耐候钢的免涂装使用具有绿色环保、维护养护简便、全寿命周期成本低等优势。然而，耐候钢免涂装应用也存在一些亟待解决的问题。一是防护性锈层形成时间长，一般需要四年左右的时间；二是在使用初期，耐候钢表面出现黄色锈液流挂、飞散等现象，影响美观且污染环境。为解决上述问题，耐候钢锈层稳定化处理技术应运而生，该技术可使防护性锈层形成时间缩短95%以上，充分发挥耐候钢免涂装使用的环保及免维护优势并消除耐候钢使用初期锈液流挂、飞散问题。日本首先开发出耐候钢锈层稳定化处理技术并在该领域处于领先地位，其技术已相当成熟，但不对外转让。国内相关处理技术还不成熟，主要表现在：处理剂仍具有显著的涂料属性、防护性锈层生成时间仍较长、部分技术的实施工艺较复杂，不适合冶金企业及施工现场操作。为解决上述问题，本技术依据金属腐蚀学原理，从耐候钢表面稳定化锈层形成机理入手，基于耐候钢表面电化学反应过程调控、物理化学状态均质化和表面预氧化技术手段，形成独具特色的处理技术。所述技术其处理剂由预处理剂、促进剂、侵蚀剂和后处理剂组成。实现了耐候钢表面稳定化锈层快速生成。与自然锈蚀相比，防护性锈层形成时间缩短95%以上，处理后的耐候钢表面形成装饰性外观和独特美感，可有效避免耐候钢裸露使用初期因锈液流挂而导致的环境污染及构件外观劣化；也可显著减轻因涂装过程挥发性有机物排放而产生的环境负荷，节省涂层修补维护而产生的经济支出。处理过程施工简单，处理剂均为水溶液且不含六价铬等有害组分，具备环境友好、低表面处理和高适应性等特点。该技术可实现钢铁产品在全生命周期低环境负荷，具备显著的“绿色制造”特征。本技术已在北京冬奥项目“延崇高速跨大秦铁路及京新高速桥”、国内最大耐候钢桥“临猗黄河大桥”、武汉建设大道延长线跨铁路桥、京台高速齐济段钢梁制安项目、鞍钢博物馆门厅、鞍钢厂区耐候钢输电塔等建筑、交通、电力基础设施领域获得成功应用。本技术荣获“第二十五届全国发明展览会‘发明创业奖项目奖’”金奖和“2019年度中国腐蚀与防护学会科学技术奖”一等奖。本成果获发明专利授权5项，项目团队负责起草并颁布实施了国内首个耐候钢锈层稳定化处理相关团体标准“TCISA 192-2021耐候钢锈层稳定性检测方法”，该标准已列入工信部2023年第一批行业标准制修订计划。

本技术依据金属腐蚀学原理，基于耐候钢表面物理化学状态均质化和表面预氧化技术手段，形成了独具特色的低碳、绿色、高效处理技术。本技术处理剂由预处理剂、促进剂、侵蚀剂和后处理剂组成，其处理耐候钢的工艺流程为：钢板表面清洁→钢板表面均质化→钢板表面预氧化→钢板表面氧化→钢板表面后续处理；与自然锈蚀相比，防护性锈层形成时间缩短95%以上，处理后的耐候钢表面形成装饰性外观和独特的美感。本技术处理过程施工简单，处理剂均为水溶液且不含六价铬等有害组分，具备环境友好特点。技术根本性解决了现有同类技术工艺复杂、难以在现场施工等问题。技术已在国内最大的耐候钢桥-临猗黄河大桥、北京冬奥工程-延崇高速跨大秦铁路及京新高速桥等重大工程项目中得到成功应用，使耐候钢稳定化锈层形成时间缩短95%以上，实现了良好的装饰性外观，避免了锈液流挂飞散，获得了用户的充分认可。本技术在诸多领域具有旺盛的需求，技术的实施可产生可观的经济效益和显著的社会效益。

本技术荣获“第二十五届全国发明展览会‘发明创业奖项目奖’”金奖和“2019年度中国腐蚀与防护学会科学技术奖”一等奖。本成果获发明专利授权5项，项目团队负责起草并颁布实施了国内首个耐候钢锈层稳定化处理相关团体标准“T CISA 192-2021耐候钢锈层稳定性检测方法”，该标准已列入工信部2023年第一批行业标准制修订计划。

随着我国基础设施、特别是大跨度桥梁等的蓬勃发展，耐候钢必将成为支撑经济绿色发展的重要材料，其新型绿色应用技术开发必将成为研究热点。中国工程院发布的《面向2035的新材料强国战略研究》报告中，在能源动力领域和先进基础材料中均将耐候建筑用钢列为发展重点。以桥梁为例，从2007年至2017年的十年间，中国桥梁以每年3万座的速度递增，由于桥梁跨度的不断增大以及资源节约型社会的发展要求，耐候桥梁钢为代表的高性能桥梁钢已成为桥梁建造用材料的发展趋势。本技术的应用有助于减轻因防腐蚀涂料涂装过程VOC(挥发性有机物)排放所带来的环境负荷，实现碳排放的减量化。属于国家政策明确鼓励、支持的技术，具体如下：工业和信息化部印发的《工业绿色发展规划（2016-2020年）》中明确指出：推广包括“新型防腐蚀等短流程绿色节材工艺技术”在内的绿色基础制造工艺；《钢铁工业调整升级规划（2016-2020年）》中明确指出：“加快钢结构建筑推广应用，支持钢铁企业主动参与钢结构示范产业基地建设，研发生产与钢结构建筑构件需求相适应的定制化、个性化钢铁产品”；“鼓励钢铁企业主动加强与下游产业协同，研发生产高强度、耐腐蚀、长寿命等高品质钢材”。国家发展改革委修订发布的《产业结构调整指导目录（2019年本）》中明确指出：鼓励发展“高性能耐蚀钢”、鼓励“绿色建筑、装配式建筑技术、产品的研发与推广”、鼓励“装配式钢结构绿色建筑技术体系的研发及推广”、鼓励发展“挥发性有机物减量化”技术。

耐候桥梁用钢在国外得到了较为广泛的发展。到2020年，日本7%和美国45%的桥梁已经采用了耐候钢，实现了不涂装使用。按美国耐候桥梁钢用量推测，中国桥梁用耐候钢具备巨大市场潜力。由此，本技术具有良好的市场应用前景和巨大的潜在市场规模。

在碳达峰、碳中和成为国家战略的大背景下，落实绿色制造、绿色应用理念，在钢铁产品全生命周期中，低环境负荷与低碳排放成为全产业链的必然选择与迫切需求。环境友好型耐候钢锈层稳定化处理技术正是具备这一特征的钢铁处理技术。综上所述，国内外耐候钢生产、结构设计与制造、下游用户等全产业链均对绿色、环保型锈层稳定化处理技术有旺盛的需求。本技术完全符合上述市场需求，已获多项发明专利授权并在标准制定领域形成国内引领，技术已在国内多项重点工程上实现成功应用。

项目负责人 陈义庆 技术发明人，国内钢铁行业腐蚀研究领域知名专家 鞍钢股份有限公司团队成员 王华 钢铁行业国内知名专家，擅长技术推广 鞍钢股份有限公司 高鹏 处理剂配方的迭代开发 鞍钢股份有限公司 钟彬 处理技术现场施工工艺迭代开发 鞍钢股份有限公司 武裕民 项目策划与运营 鞍钢股份有限公司 李琳 耐候钢腐蚀机理研究 鞍钢股份有限公司 艾芳芳 耐候钢腐蚀机理研究 鞍钢股份有限公司 杨颖 桥梁耐候钢研发与推广 鞍钢股份有限公司 沙楷智 处理剂制备工艺开发 鞍钢股份有限公司 伞宏宇 处理剂制备工艺开发 鞍钢股份有限公司 苏显栋 处理技术施工质量监督检验 鞍钢股份有限公司 张圣洁 处理剂产品质量监督检验 鞍钢股份有限公司

按美国耐候桥梁钢用量推测，如中国桥梁用耐候钢达到美国水平，则具有年用量108-120万吨市场潜力。此外，耐候钢在建筑、塔架等领域的应用也已成为趋势。因此，本技术具有良好的市场应用前景和巨大的潜在市场规模。本技术已在北京冬奥工程-延崇高速跨大秦铁路及京新高速桥、临猗黄河大桥等工程项目中得到成功应用，实现了良好的装饰性外观，避免了锈液流挂飞散，使耐候钢防护性锈层形成时间缩短95%以上，充分发挥了耐候钢免涂装使用的环保、低成本优势。创造了可观的经济效益，获得了用户的充分认可。

耐候钢锈层稳定化处理技术与涂装相比具有显著的全寿命周期成本优势，以下以耐候钢桥为例进行说明。

本项目从耐候钢表面稳定化锈层形成机理入手，基于耐候钢表面电化学反应过程调控、物理化学状态均质化和表面预氧化技术手段，形成独具特色的处理技术。该技术可应用于桥梁、建筑、塔架、管道、铁路车辆、集装箱、景观等领域涉及免涂装耐候钢的工程项目。

1.产业化实施方案：

本项目可通过技术服务、专利技术许可使用、重点工程示范应用等方式实施。在已有技术基础上继续开展研发，通过对处理剂制备工艺、施工工艺、处理剂配方的改进进一步提升技术的处理效果与适应性；实现产品生产、施工规范、质量检验的全流程标准化；通过示范应用和技术服务等方式积累本技术在市场上的知名度和美誉度。

风险控制和知识产权：

1)成本与技术风险及防控措施

随着更多的竞争对手进入市场以及用户需求的潜在变化，会对现有的产品形成冲击，在一定程度上造成成本与技术风险。

防控措施：持续开展技术的升级与创新。

2)市场风险及防控措施

耐候钢下游用户和设计部门对耐候钢免涂装应用、耐候钢锈层稳定化处理技术在构件全寿命周期上的经济性尚缺乏深入认知，在进入市场前期，存在推广和销售风险。

防控措施：通过技术改进及规范化管理，提升工程示范应用效果，持续加深下游用户和设计部门的认知。

3)在技术迭代开发过程中持续做好实施产权保护。

2.产业化目标及生产能力情况

产业化目标：实现在国内耐候钢桥梁等重大工程及管线等领域的应用，助力耐候钢及其免涂装使用方式应用领域和应用量的持续拓展；同时初步形成完善的营销体系和30%以上的国内市场占有率。

本项目拥有处理剂生产的全套设备以及质量检验、现场技术服务能力。

3.融资需求：

1)拟融资金额：本项目拟融资500万元；

2)融资方式：股权或债权；

3)融资用途：已有技术的完善、推广与市场拓展、扩大项目产能。

4.盈利预测：

按美国耐候桥梁钢用量推测，如果中国桥梁用耐候钢应用达到美国水平，则具有年用量108-120万吨市场潜力。如上述耐候钢桥50%采用锈层稳定化处理技术，本项目产品如达到30%市场占有率。按利润率50%(13元/吨)计算，则年利润约为210-230万元。随着耐候钢在桥梁、塔架、建筑等诸多领域应用量的不断增加，盈利水平有望达到20%的年增长率。