Tex
Corten-teras, mida tuntakse ka nime all COR-TEN või rahvusvaheliselt kui weathering steel ehk ilmastikukindel teras, on spetsiaalne terasesulam, mis on loodud kasutamiseks konstruktsioonides ja toodetes, mis peavad taluma keerulisi ja muutlikke keskkonnatingimusi. Materjali arendamine algas 1930. aastatel Ameerika Ühendriikides ettevõttes United States Steel Corporation (USS). Esialgu kasutati seda eelkõige tööstuslikes veovagunites ja maagi transpordis, kuid peagi levis selle kasutus ka merendusse, ehitusvaldkonda ja arhitektuuri.
Corten-terase eripära seisneb selle võimes moodustada oma pinnale looduslik kaitsekiht ehk paatina. See tekib metalli reageerimisel niiskuse ja õhuga ning toimib barjäärina, mis aeglustab edasist roostetamist. Tänu sellele ei vaja materjal regulaarset värvimist ega keerukat hooldust. Tulemuseks on tugev ja vastupidav teras, millel on pikk kasutusiga ning mis sobib hästi näiteks transpordikonteinerite ja muude suure koormusega konstruktsioonide valmistamiseks.
Corten-terase eelised ja piirangud
Peamised eelised
- Väga hea vastupidavus atmosfäärilisele korrosioonile
- Väikesed hoolduskulud – puudub vajadus pideva värvimise või katete uuendamise järele
- Pikk eluiga, sageli mitukümmend aastat
- Iseloomulik ja esteetiline välimus – loomulikult kujunev roostepaatina
- Suur mehaaniline tugevus ja konstruktsiooniline jäikus
- Täielik taaskasutatavus
Puudused ja kasutuspiirangud
- Algfaasis võib tekkiv rooste värvida lähedal asuvaid pindu
- Ei sobi püsivalt märgadesse, väga soolastesse või tugevalt aluselistes keskkondadesse, kus patina võib kahjustuda ja suureneb augulise korrosiooni risk
- Kõrgem soetusmaksumus võrreldes tavapärase süsinikterasega, kuigi see tasandub aja jooksul väiksemate hoolduskulude tõttu
- Keevitamisel ja ühendamisel tuleb kasutada spetsiaalseid, sobivaid lisamaterjale
Koostis ja valmistamine
Ajalooline taust
Corten-teras loodi eesmärgiga ühendada ühes materjalis nii korrosioonikindlus kui ka suur tõmbetugevus. Nimetus COR-TEN viitabki ingliskeelsetele sõnadele corrosion (korrosioon) ja tensile (tõmbejõud), rõhutades sulami peamisi omadusi.
Keemiline ülesehitus
Corten-teras kuulub madallegeeritud teraste hulka. Selle koostis on täpselt tasakaalustatud, et soodustada tiheda ja vastupidava kaitsekihi teket. Olulisemad legeerivad elemendid on:
- Vask (Cu) – parandab vastupidavust õhust põhjustatud korrosioonile ja aitab paatinal kiiremini kujuneda (u 0,25–0,55%)
- Kroom (Cr) – suurendab kaitsekihi püsivust ja takistab rooste sügavamat levikut (u 0,40–1,25%)
- Nikkel (Ni) – tõstab terase sitkust ja mehaanilist tugevust (kuni 0,65%)
- Fosfor (P) – parandab korrosioonitaluvust, eriti õhukeste profiilide ja lehtede puhul (u 0,07–0,15%)
- Mangaan (Mn), räni (Si) ja süsinik (C) – toetavad üldisi mehaanilisi omadusi ja töödeldavust
Igal komponendil on oma kindel roll, kuid just vase, kroomi ja nikli koosmõju annab paatinale vajaliku tiheduse ja stabiilsuse, samal ajal kui fosfor soodustab kaitsekihi kiiremat tekkimist.
Miks on Corten-teras nii vastupidav?
Kontrollitud korrosioon
Corten-terase põhiomadus põhineb nn juhitud oksüdatsioonil. Kui materjal puutub kokku väliskeskkonnaga, algab roostetamisprotsess, kuid erinevalt tavalisest terasest ei teki lahtist ja kihilist roostet. Selle asemel moodustub tihe ja hästi nakkunud oksiidikiht, mis takistab niiskuse, hapniku ja soolade tungimist metalli sisemusse.
Kui pind saab mehaaniliselt kahjustada, kujuneb kaitsekiht aja jooksul uuesti, mistõttu võib öelda, et materjal suudab end teatud määral „taastada“.
Paatina kujunemine
Täieliku kaitsekihi väljakujunemine võtab tavaliselt aega pool aastat kuni aasta. Protsess on kõige efektiivsem keskkondades, kus vahelduvad niisked ja kuivad perioodid. Püsivalt kuiv või pidevalt märg keskkond ei soodusta paatina ühtlast arengut.
Võrdlus tavalise terasega
Tavalise süsinikterase puhul levib rooste järk-järgult sügavamatesse kihtidesse, mis võib viia konstruktsiooni nõrgenemise ja materjali läbikulumiseni. Corten-terase korral piirdub korrosioon peamiselt pinnaga, samal ajal kui sisemine struktuur jääb tugevaks ka pikaajalise kasutuse järel.
Corten-terase populaarsus arhitektuuris
Visuaalne mõju
Üks peamisi põhjusi, miks Corten-teras on arhitektide seas hinnatud, on selle eripärane välimus. Pinnale tekkiv soe, pruunikas roostetoon loob looduslähedase ja tekstuurse mulje, mis sobitub nii linnaruumi kui ka maastikukeskkonda. Aja jooksul muutuv paatina annab hoonetele ja konstruktsioonidele omanäolise ilme, mis areneb koos ümbritseva keskkonnaga.
Vastupidavus ja pikk kasutusiga
Corten-teras suudab taluda karmimaid ilmastikutingimusi ilma, et see vajaks sagedast hooldust. Kaitsekiht hoiab materjali seisukorra stabiilsena ka vihma, lume, tuule ja soolase õhu mõjul, mistõttu on see eriti sobiv välitingimustes kasutatavateks lahendusteks.
Väike hooldusvajadus
Kui paatina on välja kujunenud, ei ole tarvis pinda regulaarselt üle värvida ega katta täiendavate kaitsekihtidega. See muudab Corten-terase majanduslikult mõistlikuks valikuks pikaajalistes projektides, kus hoolduskulude minimeerimine on oluline.
Keskkonnasäästlikkus
Corten-teras on keskkonnateadlik materjalivalik. Kuna see ei vaja pidevaid keemilisi katteid ega värve, väheneb keskkonnakoormus. Lisaks on teras täielikult taaskasutatav, mis aitab vähendada loodusvarade tarbimist ja toetab säästva ehituse põhimõtteid.