فولاد گالوانیزه: فرآیند و موارد استفاده

فولاد گالوانیزه به مقاطع آهنی گفته می شود که دارای پوشش محافظ فلز روی در سطح بیرونی آن است. از روی برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی فولاد استفاده می شود و معمولاً با غوطه ور شدن فولاد به روی مذاب استفاده می شود.

روی نیز می تواند پس از فرآیند غوطه وری بر روی فولاد ، آنیل شود. فولاد گالوانیزه را می توان در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار داد که تنها عامل مشترک بین کاربرد های متنوع نیاز برای مقاومت در برابر خوردگی است. فولاد گالوانیزه در ساخت و ساز، هوافضا، خودروسازی، نفت و گاز و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می شود.

در این مقاله در مورد فولاد گالوانیزه، نحوه ساخت، خواص و کاربردهای آن توضیح خواهیم داد.

فولاد گالوانیزه چیست؟

فولاد گالوانیزه شکلی از استاندارد فولاد است که در آن فولاد با روی پوشش داده می شود تا از مقاومت در برابر خوردگی بیشتر اطمینان حاصل شود.

این پوشش گالوانیزه از سطح آهن در برابر آسیب هایی که معمولاً در اثر تغییرات رطوبت یا دما ایجاد می شود محافظت می کند. آهن به روی مذاب فرو می‌رود، که سپس خود را به آهن پیوند می دهد و بخشی از ترکیب شیمیایی آن می‌شود.

فولاد گالوانیزه چگونه است؟

رنگ فولاد گالوانیزه می تواند تیره، خاکستری یا خاکستری روشن به نظر برسد.

پس از گالوانیزه شدن یک فلز، طرحی روی سطح ظاهر می شود که به عنوان الگوی اسپنگل شناخته می شود. که ظاهری لکه‌دار به فلز می‌دهد، گویی لکه‌هایی از فلز با رنگ‌های مختلف در سراسر آن پراکنده شده‌اند، شبیه به میزهای کاری مرمر. این الگوی متبلور دارای نقاط تیره تر و روشن تری در سرتاسر آن است.

این در تضاد کامل با فولاد تصفیه نشده است که به طور معمول از نظر رنگ یکنواخت و صاف تر است.

فولاد گالوانیزه چه تفاوتی با فولاد معمولی دارد؟

تفاوت اصلی فولاد گالوانیزه و فولاد معمولی در سد محافظی است که با افزودن روی به سطح فولاد گالوانیزه ایجاد می شود.

این روی فولاد گالوانیزه را بسیار بادوام تر، مستحکم تر و مقاوم تر در برابر زنگ زدگی می کند. در حالی که فولاد گالوانیزه با روی پوشش داده شده است، فولاد معمولی عمدتاً از آهن ساخته شده است که در معرض رطوبت خوردگی می کند.

فرآیند گالوانیزه فولاد چگونه است؟

درک فرآیند گالوانیزه کردن فولاد نسبتاً ساده است. به طور معمول، سازنده فولاد را در حمامی از روی مذاب در دمای تقریباً 450 درجه سانتیگراد فرو می برند، که به نوبه خود مانند هر آلیاژی به فولاد متصل می شود.

فلز روی بخشی از ترکیب شیمیایی فولاد می شود، بنابراین، خواص هر دو را به عنوان مخلوط گرادیان دو فلز نشان می دهد. متداول ترین شکل گالوانیزه، گالوانیزه گرم است.

با این وجود می توان فلز روی را بر سطح فولاد اسپری کرد ، در این روش، یک لایه ضعیف تر از روی در سطح آهن ایجاد می شود. سپس پوشش فولادی گالوانیزه به عنوان یک مانع برای محافظت از فلز زیرین در برابر شرایط محیطی عمل می کند و آن را قادر می سازد در برابر خوردگی مقاومت بیشتری داشته باشد.

فولاد گالوانیزه از چه ساخته شده است؟

فولاد گالوانیزه از ورق فولادی معمولی (یا سایر مقاطع آهنی) ساخته شده است که در حمامی از روی مذاب غوطه ور شده و خنک می شوند. این یک لایه بیرونی ایجاد می کند که از نظر متالورژی به فولاد متصل می شود. سطح فلز که در این فرایند حاصل می شود به شکل آلیاژی است که هم خواص فولاد و هم روی را دارد.

گالوانیزه کردن فولاد چقدر طول می کشد؟

گالوانیزه کردن فولاد معمولاً به دلیل عملکرد نسبتاً ساده، مدت کوتاهی طول میکشد. به طور متوسط، گالوانیزه گرم نیم روز از شروع تا تکمیل فر ایند زمان می برد.

این می تواند بسته به تقاضای فعلی، اندازه و شکل فولادی که نیاز به گالوانیزه شدن دارد، متفاوت باشد. فرو بردن فلز فقط چند دقیقه طول می کشد. با این حال، آماده سازی و همچنین فرآیند خنک سازی پس از آن زمان بر است. به طور معمول، زمان متوسط همراه با زمان انتظار در کارخانه برای گالوانیزه کردن فولاد حدود سه روز است.

روش های گالوانیزه کردن فولاد چیست؟

چهار روش برای گالوانیزه کردن فولاد وجود دارد که هر کدام بر نوع لایه تشکیل شده و کاربرد نهایی تأثیر می گذارد. چهار روش در زیر شرح داده شده است:

1. Galvannealing

گالوانیلینگ ترکیبی از فرآیندهای گالوانیزه گرم و آنیلینگ برای تولید یک پوشش تخصصی بر سطح ورق های فولادی است. محصول نهایی یک محصول آلیاژی روی آهن است، با سطح مات مات که برای چسبندگی رنگ مناسب است. این فرآیند پایه با فرو بردن فلز داغ و سپس حرارت دادن آن در کوره آنیلینگ در دمای تقریباً 565 درجه سانتیگراد برای ایجاد آلیاژ بین پوشش فولاد و روی مذاب عمل می کند. نمونه هایی از گالوانیلینگ عبارتند از: عملیات جوشکاری، کاربردهای دریایی و هرگونه کاربرد تنش کششی بالا.

2. گالوانیزه گرم

گالوانیزه گرم نوعی پوشش روی است که روی ورق های فولادی (یا سایر مقاطع فولادی) اعمال می شود. این امر با عبور اجسام فولادی از حمام روی مذاب و سپس سرد کردن آنها اتفاق می افتد. روی به آهن داخل فولاد می‌پیوندد. گالوانیزه گرم با تشکیل یک لایه محافظ در دو طرف فلز برای محافظت از محصول نهایی در برابر خوردگی عمل می کند. فولاد گالوانیزه به هیچ پوشش یا رنگ آمیزی ثانویه یا اضافی نیاز ندارد. نمونه‌هایی از گالوانیزه گرم عبارتند از: کف‌پوش‌های صنعتی، نرده‌های محافظ بزرگراه، براکت‌ها و اتصالات.

3. الکتروگالوانیزه کردن

الکتروگالواسیون فرآیندی است که در آن فولاد با روی با استفاده از جریان الکتریکی با پر سطح آهن و فولاد قرار میگیرد. فولاد در محلول نمک روی غوطه ور شده و از یک جریان الکتریکی برای ایجاد فولاد الکتروگالوانیزه استفاده می شود. جریان واکنشی بین نمک روی و سطح فولاد ایجاد می کند و یک لایه نازک از روی را بر روی سطح فلز ایجاد میکند.  از فولاد الکتروگالوانیزه در: کاشی های سقفی آکوستیک ، قاب درب و تابلوهای سوئیچ استفاده می شود.

4. پیش گالوانیزه

فرآیند پیش گالوانیزه کردن، که به آن گالوانیزه آسیاب نیز گفته می شود، در همان مراحل اولیه تولید بر روی فلزاتی انجام می شود که احتمالاً پس از پیش گالوانیزه شدن دارای تعداد محدودی فرآیند هستند. این به این دلیل است که انجام هر فرآیندی بر روی فولاد گالوانیزه منجر به قرار گرفتن فلز لخت در جو می شود که خطر اکسیداسیون را افزایش می دهد. مؤلفه هایی که از قبل گالوانیزه می شوند معمولاً ورق گالوانیزه و لوله گالوانیزه هستند. این روش باعث می شود که گالوانیزه کردن به سرعت و کارآمد در مقیاس بزرگتر از آنچه ممکن است با گرم کردن سنتی انجام شود. این فرآیند با چرخاندن ورق سیاه (یا سایر مقاطع فولادی ) در یک ماده تمیزکننده برای آماده سازی مواد برای عبور از روی مذاب عمل می کند.