آهن گالوانیزه چیست؟

آهن گالوانیزه چیست؟

آهن گالوانیزه چیست؟ | گالوانیزه زنگ میزند؟ | کاربرد ورق گالوانیزه چیست؟ | ضخامت ورق گالوانيزه | پوشش‌ ورق گالوانيزه | 

معمولا فولاد و آهن، از عناصری هستند که دچار خوردگی، زنگ‌زدن و در نهایت تضعیف و فروریختن می‌شوند. امروزه راه‌های مختلفی برای محافظت از سازه‌های فولادی در این مشکل وجود دارند. فولاد گالوانیزه یکی از همین روش‌ها و اغلب بهترین روش برای اکثر سازه‌های فولادی محسوب می‌شود.
اگر ورق فولادی را با فلز «روی» پوشش دهند، ورق گالوانیزه ایجاد می‌شود. اگر پوشش روی از بین رود یا حتی شکسته شود، این ورق به هیچ وجه زنگ نخواهد زد؛ همچنین بنا به دلایلی که در ادامه ذکر می‌کنیم استفاده از این ورق‌ها بسیار مقرون به صرفه هستند، به همین دلیل قیمت ورق گالوانیزه اهمیت زیادی دارد. آهن گالوانیزه چیست؟ – گالوانیزه زنگ میزند؟

ورق گالوانیزه

ورق گالوانیزه

گالوانیزه زنگ میزند؟ – آهن گالوانیزه چیست؟

ورق گالوانيزه از ورق سرد (ورق روغنی) تولید می شود و نوعی دیگر از ورق فولادی می باشد که برای تولید ورق گالوانيزه طی یک پروسه طولانی در تمام سطح ورق روغنی مقدار چندین میکرون فلز روی را می نشانند تا ورق فولادی در مقابل زنگ زدگی مقاوم شود به عبارت دیگر در ورق گالوانيزه، بین آهن و روی، پیلی الکتروشیمیایی تشکیل می‌شود که در آن روی به جای آهن به عنوان آند و آهن به عنوان کاتد بکار می‌رود. در ورق گالوانيزه حتی اگر پوشش آن هم شکستگی پیدا کند، زنگ نخواهد زد. کاربرد ورق گالوانیزه چیست؟

اما زنگ زدن فولاد چگونه انجام می‌شود و چه عواملی باعث این اتفاق می‌شوند؟ در این قسمت به عملیات زنگ‌زدگی فولاد اشاره می‌کنیم تا درک مفاهیم مطلب ساده‌تر گردد. ضخامت ورق گالوانيزه – پوشش‌ ورق گالوانيزه – مقاومت حرارتی ورق گالوانیزه

زنگ‌زدگی نام دیگر اکسید آهن می‌باشد و زمانی رخ می‌دهد که آهن یا آلیاژ حاوی آهن مانند فولاد برای مدت طولانی در معرض اکسیژن و رطوبت باشد. با گذشت زمان اکسیژن با فلز در سطح اتمی ترکیب شده و ترکیب جدیدی به نام اکسید را تشکیل می‌دهد که باعث تضعیف پیوندهای فلز می‌شوند. آب با شکستن مولکول اکسیژن به واکنش آهن با اکسیژن کمک می‌کند. در ابتدای واکنش، آهن الکترون‌های خود را به اکسیژن می‌دهد؛ سپس یون‌های آهن با آب واکنش می‌دهند تا هیدروکسید آهن و هیدروژن تشکیل شوند.

پس از این واکنش و با انجام اکسایش بر سطح یک جسم آهنی، آند شکل می‌گیرد. در بخش دیگری از این سطح که آب و اکسیژن حضور دارند، کاتد تشکیل می‌شود. فرآیند صورت گرفته باعث شکل‌گیری یک سلول ولتایی یا پیل ولتایی کوچک می‌شود؛ با حرکت آندها به سمت کاتدها زنگ خوردگی صورت می‌گیرد.

کلیه محصولات فلزی را می‌توان از دو طریق در برابر زنگ‌زدگی مقاوم کرد: (اگرچه هر دو روش پوشش فولاد با فلز روی است ولی در نهایت دو محصول متفاوت تولید می‌شوند). گالوانیزه زنگ میزند؟

کاربرد ورق گالوانیزه چیست؟

از ورق گالوانيزه درصنعت اتومبیل، حمل و نقل، صنعت کشاورزی، کاغذ و لوله، بیلبوردهای تبلیغاتی، ساختن لوازمی مثل لوله بخاری، کانال کولر، کابینت آشپزخانه، لوله‌های آب و هر جا که احتمال خوردگی آهن و خسارت وجود دارد، استفاده می‌شود.

همچنین با فرم دادن ورق گالوانيزه به صورت ورق کرکره ای در مواردی همچون ساخت سقف شیروانی منازل استفاده می شود.

ورق رنگی نیز با پاشیدن رنگ روی ورق های گالوانيزه ساخته می شود که در ادامه مقاله در مورد ورق های رنگی و نحوه ساخت آن ها بیشتر توضیح خواهیم داد. آهن گالوانیزه چیست؟

ضخامت ورق گالوانيزه 

ورق گالوانيزه به دو صورت کلی رول فرم و فابریک در کارخانه تولید می شود.

ورق های رول فرم گالوانیزه با ضخامت های ۱۸ صدم میلی متر تا ۶ میلی متر و با دو عرض ۱۰۰ سانتی متر و ۱۲۵ سانتی متر تولید می شوند.

ورق های فابریک گالوانیزه هم به دو صورت فابریک ۲۰۰۰*۱۰۰۰ میلی متر و فابریک ۲۵۰۰*۱۲۵۰ میلی متر تولید می شوند.

وزن عمومی رول ها بسته به عرض رول یا ضخامت و کارخانه تولید کننده بین ۵ تا ۷ تن می باشد. گالوانیزه زنگ میزند؟

  • عرض : ۱۰۰۰ و ۱۲۵۰
  • کوتینگ : ۱۰۰ – ۱۲۰ – ۱۸۰ – ۲۲۰ – ۲۷۵
  • ضخامت : ۰٫۱۸ – ۰٫۴۰ – ۰٫۹۰ – ۲ – ۶
  • وزن کویل : ۳٫۵ الی ۱۲ تن
  • قطر داخلی کویل : ۵۷۰ الی ۶۲۰
  • انواع: کرم دار ( به انگلیسی : Chromated ) و بدون روغن ( به انگلیسی : Unoiled )

روش حرارتی (گالوانیزه گرم)

روش حرارتی یا HOT-DIP-Galvanizing یعنی فرو بردن آهن یا فولاد در مخزنی از مذاب فلز روی (به منظور پوشش‌دهی) را گالوانیزاسیون با روش غوطه‌وری گرم می‌گویند. پس از غوطه‌ور کردن فولاد در حمام فلز روی مذاب شده و خنک شدن آن، فولاد و روی به سختی به یکدیگر چسبانده می‌شوند و یک پوشش محافظ بر روی فولاد ایجاد می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود که استفاده از این فولادهای گالوانیزه یکی از گزینه‌های مقرون به صرفه، پایدار و بادوام برای محافظت از سازه فولادی در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی باشد.

گالوانیزاسیون به روش غوطه‌وری گرم از شیوه‌های پرکاربرد و قدیمی در برابر زنگ‌زدگی می‌باشد. محافظت از فولاد با ایجاد لایه‌ای محافظ بر روی آن انجام می‌شود. در این روش فلز روی به عنوان آند قربانی عمل می‌کند، زیرا از آهن فعال‌تر است. باید توجه داشته باشید که شرایط حاکم بر محیط و ضخامت روی بر محافظت از فولاد و آهن به منظور جلوگیری از زنگ‌زدگی تاثیر به‌سزایی را ایفا می‌کنند. کاربرد ورق گالوانیزه چیست؟

لایه محافظ شکل گرفته دو ویژگی مهم دارد:

  • چسبندگی به فلز اولیه
  • مقاوم بودن در برابر اصطحکاک

تعداد لایه محافظ در فرآیند گالوانیزه کردن بیش از یک عدد است به عبارتی لایه مدنظر، جزئی از سطح فولاد را شکل می‌دهد.

با همه این تفاسیر،گالوانيزه با روش حرارتی برای فلزاتی که به صورت مداوم در معرض مواد خورنده مثل اسید هستند، کاربردی ندارد. از فولاد ضدزنگ یا Stainless steel برای این مشکل به عنوان جایگزین بهتر استفاده می‌شود. محیط‌های دریایی و شور نیز به دلیل رسانایی الکتریکی بالای آب دریا (که باعث زنگ‌زدن می‌شود) عمر این ورق‌ها را کوتاه می‌کنند. آهن گالوانیزه چیست؟

 پوشش‌ ورق گالوانيزه

در اين سيستم فازهاي بين‌فلزي مختلفي مي‌تواند تشكيل شود كه عبارتند از:

* فاز اتا (η): همراه با محلول جامد «روي» – ضخامت ورق گالوانيزه – پوشش‌ ورق گالوانيزه – مقاومت حرارتی ورق گالوانیزه

* فاز زتا (‌ξ): تقريبا به‌صورت FeZn13 و معمولا در دماهاي بالاي 490 سانتيگراد وجود ندارد.

* فاز دلتا (δ): تقريبا بصورت FeZn7 و معمولا در دماي اتاق پايدار است.

* فاز گاما (γ): داراي دامنه گسترده حلاليت جامد است و تركيب آن در محدوده FeZn21ـ FeZn3 است.

تركيب متوسط فاز گاما معادل 01nZ3eF است و حدود 21 درصد وزني آهن را شامل مي‌شود.

ـ فاز آلفا (α): همراه با محلول جامد فريت – کاربرد ورق گالوانیزه چیست؟

مقاومت حرارتی ورق گالوانیزه

فرآيند گالوانيزه كردن معمولا در محدوده دمايي 460 درجه سانتيگراد توليد مي‌شود.

فاز آلفا همراه با فازهاي ديگر بين‌فلزي بر روي قطعه تشكيل مي‌شود. فازهاي غني‌تر از آهن نزديكتر به فصل مشترك پوشش ـ آهن و فازهاي غني از«روي» در نزديكي فصل مشترك پوشش و سطح خارجي آن به‌وجود مي‌آيد و اگر سرعت سرد كردن به اندازه كافي زياد باشد رشد لايه آلياژي متوقف مي‌شود و لايه خارجي، روي خالص (η) خواهد بود كه براق است در غير اين صورت با رشد لايه آلياژي تا سطح خارجي اين سطح كدر مي‌شود.

لازم به ذكر است پس از انجماد نيز لايه«روي» در دماي زياد مي‌تواند به نفوذ در آهن ادامه دهد و متقابلا آهن به خارج نفوذ مي‌كند، در نتيجه زياد شدن ضخامت لايه آلياژي و رسيدن آن به سطح، رنگ پوشش متمايل به خاكستري تيره مي‌شود.

در عمل، افزودن فلزاتي كه مانع رشد لايه آلياژي شوند مورد توجه قرار گرفته است. به‌عنوان مثال افزودن 25/0 درصد آلومينيوم به حمام مذاب باعث تشكيل تركيب سه‌ تايي Al-Zn-Fe مي‌شود و لذا رشد لايه آلياژي را كندتر مي‌كند.

همان‌گونه كه بيان شد لايه‌هاي آلياژي متفاوتي بر سطح فولاد پس از اعمال پوشش«روي» به روش غوطه‌وري گرم ايجاد مي‌شوند.

اين لايه‌ها آلياژهاي«روي» ـ آهن هستند كه از سختي متفاوتي برخوردار می‌باشند. لايه خالص«روي» نسبتا نرم است و هر چه درصد آهن افزايش يابد، پوشش سخت‌تر مي‌شود. سختي اين لايه‌ها ممكن است از فولاد زير‌لايه نيز بيشتر شود. گالوانیزه زنگ میزند؟

الکتروپلات (الکترو گالوانیزه)

پوشش‌های الکترو گالوانيزه به وسیله اعمال محلول فلز سولفات روی یا سیانید بر ورق ها و نوارهای فولادی به وسیله برق ساخته شده‌اند. در این روش، ضخامت پوشش بسیار کمتر از روش گالوانیزه گرم بوده اما دارای سطح صاف‌تری است. در الکترو گالوانیزه پوشش محافظ سبک‌تر و نازک‌تر از روش قبلی می‌باشد و می‌توان ضخامت آن را به طور دقیق کنترل کرد. کاربرد ورق گالوانیزه چیست؟

لازم به ذکر است که در روش گالوانيزه گرم چون لایه بسیار ضخیمی از روی ایجاد می‌شود، رنگ‌آمیزی آن سخت خواهد بود؛ ولی در  گالوانيزه آبکاری ورق تولید شده دارای ظاهر براق و زیبایی بوده و رنگ کردن آن نیز ساده‌تر است. به همین دلیل فولاد مورد استفاده در بدنه خودرو با استفاده از الکتروپلات محافظت می‌شود. آهن گالوانیزه چیست؟ – ضخامت ورق گالوانيزه – پوشش‌ ورق گالوانيزه – مقاومت حرارتی ورق گالوانیزه

کوتینگ ورق گالوانيزه چیست؟

کوتینگ (به انگلیسی : Coatting ) میزان پوشش روی در دو سطح ورق و واحد آن gr/m2 میباشد. هر چقدر مقدار فلز روی (zn) بیشتر پوشانیده شده باشد اصطلاحاً کوتینگ ورق بالاتر می رود. از آنجایی که ورق های گالوانيزه که کوتینگ بالاتر دارند کیفیت بهتری به مراتب دارند، در بازار به عنوان جنس مرغوبتر خرید و فروش می شوند. ورق های چینی کوتینگ بین ۱۰۰ تا ۱۲۰ و ورق های ژاپنی و هندی و کره ای و غیره تا ۱۸۰ کوتینگ نیز دارا می باشند. کاربرد ورق گالوانیزه چیست؟

گل در ورق گالوانيزه چیست؟(Spangle)

وجود گل ( به انگلیسی : Spangle ) به دلیل وجود ناخالصی در روی هنگام کریستال شدن روی مذاب بر روی ورق سرد ( ورق روغنی ) می باشد. به دلیل مسائل زیست محیطی در آینده همه ی کالاهای گالوانیزه بدون گل تولید خواهند شد.
در کل سه نوع گل وجود دارد : مدل بی گل ( به انگلیسی: Zero Spangle ) ، مدل گل ریز ( به انگلیسی: Minimum Spangle ) و مدل گل دار ( به انگلیسی:RegularSpangle ). – ضخامت ورق گالوانيزه – پوشش‌ ورق گالوانيزه – مقاومت حرارتی ورق گالوانیزه

10مورد از مزایای استفاده از ورق گالوانیزه:

  • هزینه کمتر:

عملیات گالوانیزینگ، در مقایسه با سایر روشهای معمول جلوگیری از زنگ زدگی، هزینه کمتری دارد. گالوانیزه زنگ میزند؟

  • هزینه کمتر برای تعمیرات و نگهداری:

حتی اگر عملیات گالوانیزینگ درشرایطی در مقایسه با سایر روشهای جلوگیری از خوردگی، هزینه بیشتری داشت، باز هم اجرای آن به دلیل عدم نیاز به تعمیرات پرهزینه‏ در آینده، همچنان توصیه می شود.

  • طول عمر زیاد:

طول عمر ورق گالوانیزه در محیط های رطوبتی و مستعد زنگ زدگی، در حدود ۲۰ تا ۳۰ سال است. کاربرد ورق گالوانیزه چیست؟

  • اعتبار:

در حالی که استانداردهای مختلف در خصوص گالوانیزینگ ورقهای فلزی، در زمینه ایجاد پوششهای نازک بحث می کنند و این گواه بر این است که که طول عمر و نحوه عملکرد لایه روی‏، موجب اعتماد مصرف کننده می تواند باشد.

  • دوام پوشش:

پوشش گالوانیزه به دلیل داشتن یک ساختار متالورژیکی خاص، دارای مقاومت مناسب در برابر صدمات مکانیکی، سایش و خوردگی است.

  • محافظت در برابر صدمات محیطی به صورت اتوماتیک:

پوششهای گالوانیزه به دلیل آنکه در فولاد نفوذ کرده و به عنوان کاتد عمل می کنند، به همین دلیل خواهد توانست مقاطع ریز موجود در روی سطح فولاد را در برابر صدمات محیطی و خورندگی، محافظت نمایند. ضخامت ورق گالوانيزه – پوشش‌ ورق گالوانيزه – مقاومت حرارتی ورق گالوانیزه

  • محافظت کامل:

پوشش ایجاد شده روی ورق گالوانیزه با پر کردن کلیه نقاط و سطوح فولاد را اعم از گوشه ها، جاهای کوچک و فرورفتگی ها از خوردگی آنها جلوگیری کند. به طوری که در این زمینه هیچ پوششی بهتر از پوشش گالوانیزه عمل نخواهد کرد. آهن گالوانیزه چیست؟

  • بازرسی آسان:

پوشش گالوانیزه را به راحتی و بدون نیاز با هیچ آزمایش مخربی و تنها از طریق چشم قابل کنترل و بازرسی است (در شرایط خاص که نیاز به ارائه تضمین برای کنترل کیفیت است، نیاز به آزمایشهای تخصصی بیشتر می باشد)

  • صرفه جویی در زمان:

در صورت استفاده از ورق گالوانیزه، نیاز به صرف زمان برای آماده سازی سطح، رنگ کردن و یا بازرسی نخواهد بود.

  • محافظت کامل گالوانیزه:

استفاده از گالوانیزه وابسته به شرایط آب و هوائی خاصی نمی باشد. گالوانیزه زنگ میزند؟

عمر مفید ورق گالوانيزه چقدر است؟ – آهن گالوانیزه چیست؟

زمان زیادی طول می‌کشد تا ورق گالوانيزه از بین برود یا زنگ بزند. همان‌طور که در بالا اشاره نیز کردیم، عمر مفید ورق گالوانيزه بین ۲۰ تا ۳۰ سال است؛ ولی اگر خشک و دور از باران باشد (با هر روشی که تولید می‌شود)، می‌تواند برای همیشه سالم بماند. فولاد گالوانیزه‌ای که برای استفاده طولانی مدت در فضای باز در نظر گرفته شده است باید از جنس فولاد گالوانیزه گرم (یا همان حمام مذاب فولاد با فلز روی) باشد که معمولا در محیط‌های مختلف تا حدود ۷۰ سال دوام می‌آورد. آهن گالوانیزه چیست؟ – کاربرد ورق گالوانیزه چیست؟

البته می‌توان از رنگ کردن برای محافظت بیشتر ورق در محیط‌هایی که میزان زنگ‌زدن عناصر در آن‌ها بسیار بالاست یا به اصطلاح بسیار خورنده هستند، برای افزایش طول عمر فولاد گالوانیزه استفاده کرد. البته باید دقت کنید که قبل از رنگ‌آمیزی حتما سطح آن تمیز، خشک و عاری از هرگونه آلودگی، از جمله نمک روی و هرگونه محلول کرومات باشد. این کار را می‌توان با استفاده از یک دستگاه شوینده و تهویه فلزی انجام داد.

نظرتان راجع به این نوشته

شاید این نوشته نیز مورد علاقه شما باشد

دیدگاه کاربران در رابطه با
بررسی روش‌های نوین بازیافت ضایعات آهنی