فولاد گالوانیزه چیست؟

اگر در دنیای فلزات و فولاد تازه کار هستید، ممکن است نام فولاد گالوانیزه را چندین و چند بار شنیده باشید. اما فولاد گالوانیزه به چه معناست؟ فروشگاه فلزات مسیحا اینجاست تا تمام اطلاعاتی را که برای درک فولاد گالوانیزه، کاربردهای آن و همچنین مزایای آن نیاز دارید در اختیار شما قرار دهد.

مقدمه

فولاد در محصولات مصرفی و تجاری بی شماری استفاده می شود. و برای ساختن همه چیز از ابزارهای برش و قالب گرفته تا پل ها، ساختمان ها، مبلمان و غیره استفاده می شود. در ایالات متحده سالانه بیش از 80 میلیون تن فولاد تولید می شود. در حالی که اغلب فولادها از آهن مخلوط با کربن تشکیل شده است، انواع دیگری از فولاد از جمله فولاد گالوانیزه وجود دارد.

فولاد گالوانیزه شبیه فولاد سنتی است با این تفاوت که با یک لایه محافظ از جنس روی پوشش داده شده است. و مانند فولاد سنتی، از آهن تشکیل شده است که با مقدار کمی کربن مخلوط شده است. بیشتر انواع فولاد حاوی بیش از 99 درصد آهن و کمتر از 1 درصد کربن هستند و فولاد گالوانیزه نیز از این قاعده مستثنی نیست.

در واقع تفاوت در این است که به فولاد گالوانیزه یک لایه روی اضافه شده است و لایه نازکی از جنس (روی)، سطح آن را می پوشاند. این لایه معمولا با چشم غیرمسلح نامرئی است. فولادهای سنتی این لایه روی را ندارد. اگر فولاد با این لایه اضافی روی ساخته شده باشد، گالوانیزه در نظر گرفته می شود.

گالوانیزه کردن به چه معناست؟

به صورت کلی می توان گفت گالوانیزه کردن فرآیند اعمال یک پوشش محافظتی بر روی اهن یا فولاد می باشد. این پوشش از عنصر روی ساخته شده است و برای جلوگیری از زنگ زدن استفاده می شود. گالوانیزه کردن از این جهت مهم است که باعث محافظت طولانی مدت از محصولات فولادی و آهنی را فراهم می کند.

چگونه گالوانیزه از فلز پایه زیر آن محافظت می کند؟

1. پوشش روی از رسیدن مواد خورنده مانند اسید (مثلاً باران اسیدی) به فلز زیر جلوگیری می کند.
2. گالوانیزه از زنگ زدگی محافظت می کند. هنگامی که پوشش خراشیده می شود، روی همچنان پیش از فلز پایه زیرین، خود را قربانی می کند تا از آن در برابر زنگ زدگی محافظت می کند.
3. روی، نسبت به فلز پایه یا همان فلز لایه زیرین زودتر خورده می شود در واقع خود را قربانی می کند و ایه این صورت از فلز پایه محافظت می کند. گاهی اوقات یک ماده خاص به نام “کرومات” به فلز گالوانیزه اضافه می شود که باعث می شود حتی سریعتر خورده شود. ممکن است به نظر برسد که این چیزی نیست که شما می خواهید اتفاق بیفتد، اما به یاد داشته باشید که روی قبل از اینکه فلز زیر آن دچار زنگ زدگی شود، خورده می شود.

کلمه “گالوانیزه” از کجا آمده است؟

واژه گالوانیزه از نام دانشمند ایتالیایی لوئیجی گالوانی گرفته شده است. امروزه گالوانیزه بیشتر به فرآیند پوشش فلزات پایه با روی اشاره دارد، اما قبلاً اصطلاحی بود که “ارائه شوک الکتریکی” را توصیف می کرد.

لوئیجی گالوانی، «بیوالکتریسیته» یا نحوه ایجاد و واکنش اعصاب و بافت‌های درون بدن ما به الگوهای الکتریکی را مطالعه کرد. او برای اولین بار وقتی که پای قورباغه مرده ای را با جرقه الکتریکی زد و ماهیچه ها منقبض شدند، متوجه شد که بدن ها برق تولید می کنند.

فرآیند گالوانیزه کردن چیست؟

پس از آماده سازی  های لازم، ابتدا فولاد در مخزنی از روی مذاب غوطه ور می شود. مخزن روی حاوی حداقل 98 درصد روی خالص است که در دمای بین (435-455 درجه سانتیگراد) نگهداری می شود. در حالی که فولاد در مخزن غوطه ور می شود، روی با آهن موجود در فولاد واکنش می دهد و یک سری لایه های آلیاژی بر روی آهن با پیوند متالورژیکی از جنس 100% روی تشکیل می دهد.

فرآیند بازرسی فولاد گالوانیزه

فرآیند بازرسی فولاد گالوانیزه نسبتاً ساده است. روی با فولاد ناخالص واکنش نشان نمی دهد، بنابراین یک بازرسی بصری از محصول، ارزیابی خوبی از کیفیت پوشش ارائه می دهد. در نهایت تست ضخامت پوشش و رعایت استانداردهای ASTM نیز انجام خواهد شد.

۳ روش پرکاربرد گالوانیزه کردن

چندین و چند روش برای گالوانیزه کردن فلز وجود دارد که در ادامه به برخی از انواع رایج آن خواهیم پرداخت.

گالوانیزه به روش گرم

رایج ترین روش، فرآیند گالوانیزه گرم است. این روش گالوانیزه، یک لایه ضخیم از روی را در سطح بالایی فلز پایه ایجاد می کند  که آن را در برابر خوردگی بسیار مقاوم می کند. در بیشتر موارد، فرآیند گالوانیزه گرم، یکپارچگی ساختاری فلز را نابود نمی کند، اما برخی از فولادهای بسیار با استحکام ممکن است از شکنندگی هیدروژنی رنج ببرند.

روش الکتروگالوانیزه

فولاد مورد استفاده در بدنه خودرو نیز گالوانیزه است، اما از آنجایی که لایه‌هایی از رنگ تزئینی باید بعدا اعمال شود، از فرآیند گالوانیزه متفاوتی استفاده می‌کنند. این به این دلیل است که لایه روی که در نتیجه استفاده از روش گالوانیزه گرم ایجاد می شود بیش از حد ضخیم است و باعث ایجاد مشکلاتی در چسبندگی رنگ می شود.

در عوض، خودروها از فرآیند الکتروگالوانیزه کردن استفاده می کنند. محلولی از آب نمک (سالین) و روی در یک مخزن ریخته می شود و فولاد یا فلز پایه در داخل آن فرو می رود. یک جریان الکتریکی از داخل خمره عبور می کند و روی به فلز پایه متصل می شود!

گالوانیزه به روش Sherardizing

شکل خاصی از گالوانیزه به نام Sherardizing برای ایجاد پوشش روی، برروی محصولات آهن یا مس استفاده می شود. توسط متالورژیست شرارد آزبورن کوپر کولز ساخته شد و در حدود سال 1900 به ثبت رسید.

قطعات فلزی که قرار است گالوانیزه شوند در داخل یک مخزن بسته و چرخان همراه با پودر روی و گاهی پرکننده ای مانند ماسه قرار می گیرند. سپس درام تا دمای 500 درجه سانتیگراد گرم می شود. در دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد، روی به بخار تبدیل می شود و این بخار به درون فلز در حال چرخش داخل درام نفوذ می کند. به این فرآیند “گالوانیزه خشک” نیز گفته می شود زیرا هیچ مایعی در آن استفاده نمی شود.

احتمالاً تعداد زیادی از قطعات کوچک اطراف خانه شما، مانند پیچ ​​یا مهره و پیچ و مهره، گالوانیزه شده است. این فرآیند از هیچ هیدروژنی استفاده نمی کند، بنابراین شکنندگی هیدروژن نمی تواند در طول این روش گالوانیزه اتفاق بیفتد.

5 مزایای گالوانیزه کردن فلز

اگر به دنبال خرید فولاد برای پروژه بعدی خود هستید، فولاد گالوانیزه می تواند یکی از انتخاب های شما باشد. فولاد گالوانیزه مزایای زیادی دارد، از جمله موارد زیر:

1. مقرون به صرفه: انتخاب فولاد گالوانیزه در ابتدا ممکن است گرانتر به نظر برسد، اما در درازمدت یک سرمایه گذاری عالی است. علاوه بر این، گالوانیزه در واقع ارزان تر از بسیاری از پوشش های فولادی محافظ دیگر است.

2. هزینه کم نگهداری: بر خلاف فولاد گالوانیزه فولادی که فاقد پوشش محافظ است، برای حفظ ظاهر و ایمنی ساختاری محصول، نیاز به نگهداری بیشتری دارد.

3. ماندگاری طولانی: پوشش های فولادی گالوانیزه می توانند تا 50 سال طول عمر داشته باشند و در برابر قرار گرفتن در محیط های شهری و ساحلی مقاومت کنند.

4. حفاظت بی نظیر: هر اینچ از فولاد گالوانیزه محافظت می شود این شامل لبه های تیز و آن شکاف هایی است که دسترسی به آن ها سخت است.

5. فرآیند گالوانیزه سریع است: فرآیند گالوانیزه سریع و آسان است. در واقع یک پوشش محافظ کامل را می توان تنها در چند دقیقه اعمال کرد.

مصارف استفاده از فولاد گالوانیزه؟

همه جا از فلزات گالوانیزه استفاده می شود به عنوان مثال بدنه اتومبیل ها و بسیاری از دوچرخه ها از فلزات گالوانیزه ساخته شده اند. بعضی از لوله‌های آب‌آشامیدنی هنوزهم با استفاده از فولاد گالوانیزه تولید می شوند.

مهره‌ها، پیچ‌ها، ابزارها و انواع سیم‌ها اکنون گالوانیزه می‌شوند، زیرا این فرآیند ارزان است و قطعا به افزایش طول عمر فلز کمک می‌کند

فولاد گالوانیزه اغلب در ساختمان های مدرن (اسکلت فلزی) استفاده می شود.  از فولاد‌گالوانیزه در ساخت سازه‌هایی مانند بالکن‌ها، ایوان‌ها، راه‌پله‌ها، نردبان‌ها، راهرو ها و غیره استفاده می شود.

اگر پروژه شما در محیط خارج از خانه و محیط های باز است فولاد گالوانیزه می تواند انتخاب مناسبی باشد. به عنوان مثال نرده ها، پشت بام‌ها و مسیرهای پیاده روی در فضای باز، همه گزینه های عالی برای فلز گالوانیزه هستند!

سایر فرآیند های گالوانیزه کردن

هنگامی که فولاد با روی مذاب تماس پیدا می کند، یک واکنش شیمیایی رخ می دهد که روی را بر سطح فولاد می چسباند. بنابراین، یک لایه روی در سطح فولاد به عنوان لایه ای عمل می کند که آن را از خوردگی محافظت می کند. رایج ترین روش اعمال پوشش روی بر روی فولاد، روش گالوانیزه گرم است. با این حال، فرآیندهای مختلفی وجود دارد که برای گالوانیزه کردن فولاد نیز استفاده می شود، مانند:

گالوانیزه کردن به روش گرم

در روش گالوانیزه گرم،  ورق فولاد را در مخزنی از روی مذاب که در دمای 460 درجه سانتیگراد نگه داشته می‌شود شناور می شود. هنگامی که فولاد با این روی مذاب تماس پیدا می کند، آلیاژ روی آهن تشکیل می شود و هنگامی که ورق فولادی در یک جو معمولی خارج می شود، اکسید روی تشکیل می شود که از خوردگی جلوگیری می کند.

آبکاری روی

در این روش یک ورق فولادی را در محلول یون روی فرو می‌برند و جریان الکتریکی از آن عبور می‌کند که به طور یکنواخت محلول یون روی را روی ورق فلز پخش می‌کند.

آبکاری مکانیکی

در این روش پودر روی به همراه دانه های شیشه ای و یک ماده احیا کننده مخصوص روی ورق فولادی پوشانده می شود که ذرات روی را روی سطح ورق می چسباند.

گالوانیزه به روش Sherardizing

در این روش، یک ورق فولادی تا دمای 752 درجه فارنهایت (400 درجه سانتیگراد) گرم می شود و از پودر روی عبور می کند. در این دمای بالا، انتشار روی بین مولکول های روی و فولاد رخ می دهد.

گالوانیزه نواری پیوسته و سیم گالوانیزه

در این روش، یک نوار فولادی یا مفتول فولادی از محلول روی مذاب با سرعت بالای 590 فوت (180 متر) در دقیقه در یک پمپ هوای کنترل شده عبور داده می شود. این فرآیند یک پوشش روی بر سطح ورق فلزی اعمال می کند.

نتیجه گیری

با همه گزینه های موجود، انتخاب فلز مناسب برای پروژه ساخت و ساز بعدی یا طراحی تزئینی شما می تواند دشوار باشد، اما در مورد فولاد گالوانیزه نمی توانید اشتباه کنید! فولاد گالوانیزه نه تنها از یک روکش شیک برخوردار است، بلکه پوشش آن محافظت سختی در برابر سایش، پارگی و زنگ زدگی دارد.

برای انتخاب محصولات مناسب به کمک نیاز دارید؟ فورشگاه فلزات مسیحا می تواند بهترین مشاور شما باشد!  همین امروز برای تمام نیازهای فولادی خود با ما تماس بگیرید!