在日本能夠生產(chǎn)耐候鋼的1960年（昭和35年）后的數(shù)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(gè)大樓由于位置的關(guān)系雖然有名而實(shí)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(guī)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(qiáng)度構(gòu)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(shí)，途中順便到過Chicago再次參觀了這個(gè)大樓，在出差報(bào)告書中做了如下的記述：
“．．···與4年前見過時(shí)相比它更加美麗，這對耐候鋼的裸露使用的自信和信任形成了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。雖然耐候鋼在日本作為強(qiáng)度材料還沒有裸露使用，可是我想那個(gè)時(shí)代必將來臨。因此，我認(rèn)為不僅暴曬試驗(yàn)，而且包括結(jié)構(gòu)因素在內(nèi)的實(shí)用數(shù)據(jù)不可缺少，未來在日本第一個(gè)使用耐候鋼的結(jié)構(gòu)物成功與否對以后的發(fā)展有很大影響。
在初期采用了裸露耐候鋼的建筑物中，人所共知的是鐮倉近代美術(shù)館（1966年（昭和41年），用于鋼骨、屋頂、窗框）、東京茅場町的鐵鋼會館（1966年（昭和41年），用于欄桿、部分外裝面板、屋上周圍的防護(hù)面板）、川崎市的NKK京濱大廈(1968年（昭和43年），用于屋上的頂屋、大廈的外裝面板）等。其他主要的建筑物示于表2-4。
這些耐候鋼的穩(wěn)定銹層形成過程不像在美國那樣順利。妨礙耐候鋼穩(wěn)定銹層形成的環(huán)境因子包括大氣中所含過量的鹽離子及亞硫酸氣體。即使它們在大氣中的濃度相同，像大氣暴曬試片上被雨水沖洗的場合，因附著量減少能降低它的作用，可是在實(shí)際的建筑物上除了屋頂以外，雨的洗凈效果受到限制。
其結(jié)果是，一旦海鹽粒子或SO2(被氧化后變成硫酸起作用）表面附著量過多時(shí)，不僅產(chǎn)生銹層剝離，增大腐蝕，而且使外觀變壞。
圖2-8 示出了大氣中的SOx濃度隨時(shí)間變化的測定情況。在都市或工業(yè)地區(qū)，20世紀(jì)60年代（昭和40年代）中期的SO,濃度是現(xiàn)在的數(shù)倍以上，對耐候鋼形成穩(wěn)定銹層來說還不是太好的環(huán)境。
以NKK京濱大樓為例，耐候鋼是作為外部凹面縱向使用的槽形構(gòu)件，它寬800mm,高200mm,可是由于處于工業(yè)地區(qū)，大氣中SO含量多，降雨時(shí)受風(fēng)向的影響被雨沖洗的部分僅限于東南西北的一個(gè)方向，而且比外面凹下200mm,所以即使在被雨淋的方向上也不可能全部被沖洗。建成初期，銹的脫落顯著，在降雨之后，雨中析出的硫酸鐵帶有白色污垢。該大樓的耐候鋼使用10年左右，隨著時(shí)間增長，銹層也增厚，以及因環(huán)境的改善而降低了SOx濃度，使銹層穩(wěn)定化，成為相當(dāng)良好的狀態(tài)。25年后的今天，銹已經(jīng)呈現(xiàn)出良好的穩(wěn)定化外觀。
如果從20世紀(jì)60年代至70年代后期（昭和40年代到50年代初期）日本的耐候鋼在建筑物上的裸露使用情況看，銹穩(wěn)定化并不像美國那樣順利，相當(dāng)一般。其原因是比較靠近海受海鹽粒子的影響，當(dāng)時(shí)在城市、工業(yè)地區(qū)SOx濃度高、潮濕等，可是真正的理由并不清楚。最引起關(guān)注的SO4濃度在美國有的地區(qū)也很高，雖然已經(jīng)看到了硫酸鐵的污垢，但是沒有成為很大的問題。
作為其他理由，雖然還可以舉出日本國土狹小、人和建筑物的距離近，而且日本國民對美觀或彩色有敏感性，可是即使到美國Chicago Civic Centen 大樓跟前去看耐候鋼的裸露使用也具有非常良好的狀態(tài)。
如果歸納主要問題有如下幾點(diǎn)：（1)初期的淺紅銹的生成；（2)由于方向、位置而引起的初期銹的色斑；（3)條件壞的場合下銹的局部剝離；（4)銹飛散時(shí)對周圍環(huán)境的影響；（5)流經(jīng)表面含有鐵離子的雨水所引起的對混凝土等周圍多孔物質(zhì)的紅色污染。以上幾點(diǎn)主要是外觀上的問題。如果銹的穩(wěn)定化速度慢，則在這期間的腐蝕大，而且材料的減厚也快，絕對值只要能達(dá)到穩(wěn)定化就沒有大問題，并且它很少作為結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度材料使用，所以能否達(dá)到銹的穩(wěn)定化，初期外觀的惡化到什么程度，成為人們主要關(guān)心的問題。
為了避免耐候鋼初期的外觀不良，或者在一定程度上減少銹穩(wěn)定化之前的腐蝕，開發(fā)了所謂的促進(jìn)銹穩(wěn)定化的表面處理法。這種處理法不是為了使腐蝕的進(jìn)行停止，而是在一定程度上減緩腐蝕進(jìn)行的同時(shí)，增加由腐蝕生成的鐵離子或銹停留在鋼表面上的比率，幫助形成銹層，減輕對周圍污損的方法。
這種表面處理一時(shí)被稱為“銹穩(wěn)定化促進(jìn)處理”。而且因?yàn)殇P層達(dá)到穩(wěn)定化以前的時(shí)間比裸鋼長所以決不能被稱為“促進(jìn)”。因而，現(xiàn)在固定下來的“銹穩(wěn)定化處理”是合適的名稱。但是，表面處理覆膜隨著時(shí)間而發(fā)生劣化，為了按照其意圖形成、保持原來的銹層，需要有和使用裸露鋼相同的環(huán)境特性，所以在不能達(dá)到銹穩(wěn)定化的環(huán)境條件下使用裸露鋼，即使進(jìn)行穩(wěn)定化處理也不能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定化。
像這樣的銹穩(wěn)定化處理是日本獨(dú)特的技術(shù)，其中第一號是日本磷化處理（パーカライジング）公司開發(fā)的方法。這種方法從1966年（昭和41年）開始實(shí)用化，當(dāng)時(shí)分為只磷酸鹽處理的規(guī)格和在其上進(jìn)行丙烯系薄涂漆的規(guī)格,后來變成只有后者一種。以后開發(fā)的現(xiàn)在正在使用的方法有CUPTEN涂層法（NKK公司）、RS涂層法（川崎制鐵公司）等，初期的外觀都是涂漆拋光。
耐候鋼的使用特性不僅只依賴于化學(xué)的環(huán)境條件，而且也顯著地受除去附著在表面上有害物質(zhì)的降雨洗凈作用的大小、積存雨水的難易程度等有關(guān)的結(jié)構(gòu)物的形狀的影響。
曾經(jīng)進(jìn)行過關(guān)于暴曬試驗(yàn)中的暴曬角度或雨遮蔽度影響的研究；而日本諸石等人也就此做了研究(參照2.4.2節(jié)）。所有的報(bào)告都證明在不容易受到雨水洗凈作用的背面腐蝕大。
住友金屬公司或NKK公司于20世紀(jì)60年代后期（昭和40年代前期）曾設(shè)置試驗(yàn)房屋或者模型結(jié)構(gòu)物，更詳細(xì)地研究了構(gòu)件的角度、方向、對雨水遮蔽度等的影響。在2.4.2節(jié)詳細(xì)敘述，已經(jīng)定量地掌握了SOx污染越嚴(yán)重的地區(qū)這些結(jié)構(gòu)因子的影響越大。
這樣的研究提高了耐候鋼的裸露使用的應(yīng)用技術(shù)，對于促進(jìn)耐候鋼在實(shí)際使用條件下更好地發(fā)揮優(yōu)秀性能的構(gòu)造設(shè)計(jì)的進(jìn)步具有重要用。作為把油或劃線等從表面除去以及不積存雨水的設(shè)計(jì)，不使周圍的混凝土被銹色污染，在結(jié)構(gòu)上需要考慮的事項(xiàng)，刊登在U.S.Steel公司的文獻(xiàn)或技術(shù)資料中，該公司設(shè)有委員會進(jìn)行有關(guān)應(yīng)用技術(shù)的用戶服務(wù)。實(shí)際上，正像ChicagoCivic Center 面向廣場大樓外圍柱上流下的雨水不污染混凝土地面那樣，事先采取了在柱下部的周圍設(shè)置小排水孔等措施。
例如日本NKK京濱大樓周圍一定寬度的地面上放上砂子，不讓雨水產(chǎn)生的污染向四周擴(kuò)散，同時(shí)不讓人看見，根據(jù)情況可以更換砂子。而且，在美國關(guān)于SO.濃度和構(gòu)造設(shè)計(jì)的關(guān)系，尚未在實(shí)際業(yè)務(wù)上引起注意，使用前述的模型結(jié)構(gòu)物的研究，反映了當(dāng)時(shí)日本的實(shí)際情況。
關(guān)于建筑領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)文獻(xiàn)發(fā)表得非常少。隨著耐候鋼在建筑物上裸露使用的增加，應(yīng)用技術(shù)有了較大的進(jìn)步，它成為了后來盛行的耐候鋼在橋梁上裸露使用技術(shù)的基礎(chǔ)。然而在近年的橋梁領(lǐng)域里（2.2.3節(jié)）已經(jīng)有了建筑物領(lǐng)域不可比擬的更詳細(xì)而具體的應(yīng)用技術(shù)。
在建筑領(lǐng)域里的裸露使用技術(shù)成為原動力的研究有：關(guān)于耐候鋼穩(wěn)定銹層防蝕性的本質(zhì)、合金元素的作用及其機(jī)構(gòu)、銹層穩(wěn)定化的過程等。
1967年（昭和42年）秋，在札幌召開的日本鐵鋼協(xié)會第74次講演大會上，“耐候鋼的銹及其防蝕效果”被選定為討論會的題目，在討論會上發(fā)表了4篇，在一般講演中發(fā)表了5篇相關(guān)的研究報(bào)告。這可以說是日本最早發(fā)表的關(guān)于耐候鋼的實(shí)質(zhì)性的研究報(bào)告。這次發(fā)表的大部分報(bào)告已成為現(xiàn)在對耐候鋼銹層的考慮方法的基礎(chǔ)。表2-5出示了講演題目。關(guān)于這些研究將在2.3.1節(jié)詳細(xì)敘述，而且久松就當(dāng)時(shí)的研究發(fā)表過一篇優(yōu)秀的總論(卷末資料3)。
關(guān)于耐候鋼銹層的防蝕機(jī)構(gòu)或合金元素在銹中的分布，在這以前美國曾有幾個(gè)報(bào)道，其中幾篇相當(dāng)著名，并且最初拍攝了銹層斷面顯微照片的人可以被認(rèn)為是Horton[26].雖然在銹層上有銹的化學(xué)成分、X射線結(jié)晶構(gòu)造、織構(gòu)、電化學(xué)性質(zhì)等多項(xiàng)值得注意的特性，然而在詳細(xì)研究耐候鋼銹層的織構(gòu)或電化學(xué)性質(zhì)和防蝕能力的關(guān)系的報(bào)告中，札幌的這些報(bào)告在世界上也是最早的，而且具有說服力。
例如，岡田等敘述，在靠近銹層的鋼基體部分使用偏光顯微鏡作為消光層，能觀察到X射線非晶質(zhì)的銹，它在耐候鋼中連續(xù)形成具有防蝕性。增子等報(bào)告了在制作人工銹時(shí)，除鐵以外，像銅那樣對耐候鋼有效的合金元素的離子共存時(shí)，銹變成非晶質(zhì)有助于防蝕性銹的生成。松島等在大氣暴曬時(shí)間不同的耐候鋼和碳素鋼的銹層上，使其與放射性的硫酸離子起作用，通過腐蝕的進(jìn)行，用放射性物質(zhì)自動檢測技術(shù)求出它們在銹層防蝕性弱的部分集聚成點(diǎn)狀時(shí)的分布，從而證明在耐候鋼中腐蝕繼續(xù)進(jìn)行的點(diǎn)狀部分隨著大氣暴曬時(shí)間的增長而減少。并且，銹層的電化學(xué)性質(zhì)也已經(jīng)相當(dāng)清楚。
1975~1985年（昭和50年代）耐候鋼在建筑物上的裸露使用減少了.銹穩(wěn)定化處理使用也在大樓外裝面板等用途上減少了，而它的用途以扶手、紀(jì)念塔、牌坊等不是面板狀的構(gòu)件或者工藝性高的特殊形狀的結(jié)構(gòu)物為主。
在大樓的外裝部分大面積使用裸露耐候鋼的意義，雖然包含著當(dāng)初認(rèn)為也可以不涂漆的經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)，可是并不一定對用戶有吸引力，甚至有人對其優(yōu)點(diǎn)持懷疑觀點(diǎn),好像更關(guān)注外觀的工藝性，所以說，良好的外觀是極為重要的。1965~1975年（昭和40年代）由于大氣腐蝕的影響，在那時(shí)裸露使用耐候鋼建筑物的銹層狀況，還沒有使用戶十分滿意。
大氣的腐蝕性由于地區(qū)不同而有差異，銹層穩(wěn)定化的穩(wěn)定度也取決于結(jié)構(gòu)物形狀，所以必須預(yù)測每個(gè)構(gòu)件裸露使用的妥當(dāng)性或銹層穩(wěn)定性的時(shí)效變化，這種預(yù)測主要取決于專家的經(jīng)驗(yàn)，而缺乏技術(shù)的客觀性。這個(gè)問題以后隨著耐候鋼在橋梁上裸露使用的擴(kuò)大已經(jīng)得到解決。
