गैल्वेनाइजिंग प्रक्रिया कैसे स्टील कॉइल पर एक स्थायी जस्ता कोटिंग बनाती है
हॉट-डिप गैल्वेनाइजिंग: डुबोना, धातुकर्म बंधन और समान जस्ता परत का निर्माण
जब स्टील कॉइल हॉट डिप गैल्वेनाइजिंग से गुजरती है, तो लगभग 450 डिग्री सेल्सियस पर पिघले हुए जिंक में डुबोए जाने के बाद वह क्षरण के प्रति प्रतिरोधी हो जाती है। यहाँ जो होता है वह केवल पेंट या इसी तरह की कोई चीज़ लगाने जैसा नहीं है। बजाय इसके, एक शुद्ध जिंक की सतही परत के नीचे जिंक और लोहे से बनी विशेष इंटरमेटैलिक परतें बन जाती हैं। रासायनिक प्रतिक्रिया से एक अद्वितीय क्रिस्टल पैटर्न बनता है जो वास्तव में परमाणु स्तर पर स्टील से जुड़ जाता है। इस मजबूत संबंध के कारण, कोटिंग तब भी जगह पर बनी रहती है जब धातु को मोड़ा जाता है, स्टैम्प किया जाता है, या चरम तापमान के संपर्क में लाया जाता है, जैसा कि सामान्य कोटिंग छिल जाती है।
मिल स्केल और ऑक्साइड को हटाने के लिए अम्ल सफाई, प्रीमैच्योर ऑक्सीकरण को रोकने के लिए फ्लक्स आवेदन, पूर्ण कवरेज के लिए नियंत्रित डुबकी, और कोटिंग को सख्त करने के लिए वायु या जल शीतलन शामिल हैं। पेंट या पॉलिमर कोटिंग के विपरीत, यह परमाणु-स्तरीय एकीकरण किनारों, छेदों और जटिल ज्यामिति में निरंतरता सुनिश्चित करता है।
जस्तीकृत इस्पात कॉइल उत्पादन में कोटिंग मोटाई और चिपकाव को प्रभावित करने वाले प्रमुख प्रक्रिया चर
कोटिंग प्रदर्शन तीन परस्पर निर्भर चरों के सटीक नियंत्रण पर निर्भर करता है:
- निमज्जन अवधि : लंबे डुबकी समय से जस्ता-आयरन मिश्रधातु के विकास में वृद्धि होती है, लेकिन अत्यधिक होने पर लचीलेपन की कमी हो सकती है; इष्टतम समय धातुकर्म विकास और अंतिम उत्पाद की लचीलापन के बीच संतुलन बनाता है।
- निकास गति : जस्ता ड्रेनेज और मोटाई एकरूपता को नियंत्रित करता है—बहुत तेज गति से पतले स्थान बन सकते हैं; बहुत धीमी गति से असमान जमाव और बूंदें बन सकती हैं।
- शीतलन दर : जल शीतलन सुधारित कठोरता के लिए सूक्ष्म कण संरचना को स्थिर करता है; वायु शीतलन धीमे क्रिस्टलीकरण की अनुमति देता है, जो गहरी खींचने वाले अनुप्रयोगों के लिए आकार देने की क्षमता में सुधार करता है।
मिश्र धातु की परत के स्थिर निर्माण और भविष्य में भार की भविष्यवाणी के लिए ±5°C के भीतर स्नान तापमान बनाए रखना महत्वपूर्ण है। उद्योग-मानक निरीक्षण अंतिम लेपन द्रव्यमान—आमतौर पर 50–300 ग्राम/मी²—की पुष्टि करते हैं, जो बाहरी तत्वों के संपर्क, आंतरिक वास्तुकला उपयोग या संरचनात्मक फ्रेमिंग जैसी अंतिम उपयोग आवश्यकताओं के अनुरूप होते हैं।
बैरियर सुरक्षा: जिंक कोटिंग गैल्वेनाइज्ड स्टील कॉइल को संक्षारक तत्वों से कैसे बचाती है
नमी, ऑक्सीजन और लवणों से इस्पात सब्सट्रेट का भौतिक अलगाव
जिंक कोटिंग्स एक मजबूत अवरोध बनाती हैं जो स्टील को नमी, ऑक्सीजन, CO2 और क्लोराइड आयनों जैसी चीजों से दूर रखती है। इनके प्रभावी ढंग से काम करने का कारण धातु स्तर पर उनका आबंधन है, जो संक्षारण शुरू होने की संभावना वाले तीखे किनारों और सूक्ष्म सतही अनियमितताओं सहित हर छेद-फांद को ढक लेता है। इसका अर्थ है कि रासायनिक प्रतिक्रियाओं की शुरुआत के लिए कोई सूक्ष्म अंतराल नहीं रहता। विशेष रूप से आर्द्रता वाले स्थानों या तटीय क्षेत्रों के पास, यह सुरक्षा लौह के एनोडिक विघटन के माध्यम से टूटने से रोकती है, जो मूल रूप से जंग लगने का कारण है। अच्छी खबर यह है कि इस सुरक्षा को शुरू करने के लिए किसी विशेष सक्रियण की आवश्यकता नहीं होती।
जिंक कार्बोनेट पैटिना: दीर्घकालिक अवरोध प्रदर्शन में सुधार करने वाली प्राकृतिक पैसीवेशन
जब समय के साथ हवा के संपर्क में आता है, तो जिंक एक प्राकृतिक निष्क्रियता प्रक्रिया से गुजरता है। धातु कार्बन डाइऑक्साइड और वायुमंडल से नमी के साथ प्रतिक्रिया करती है, जिससे जस्ता कार्बोनेट पैटिना की एक स्थिर, पानी प्रतिरोधी परत बनती है, जिसका रासायनिक सूत्र Zn5 ((CO3) 2 ((OH) 6 है। आगे क्या होता है बहुत दिलचस्प है यह सुरक्षात्मक परत वास्तव में नए जस्ती सतहों की तुलना में लगभग आधी से जंग दर में कटौती करती है। और यहाँ इसके बारे में कुछ और अच्छा है पैटिना अपने आप से छोटे खरोंचों को ठीक कर सकता है क्योंकि अधिक कार्बोनेट क्षतिग्रस्त क्षेत्रों पर जमा होता रहता है। विशिष्ट शहरी या ग्रामीण वातावरण में स्थित इमारतों के लिए, आधारभूत सामग्री संरक्षण और विकसित होने वाली पटिनी का यह संयोजन किसी भी प्रकार के रखरखाव कार्य की आवश्यकता के बिना कई वर्षों तक मौसम के खिलाफ ठोस रक्षा प्रदान करता है। अधिकांश लोग आश्चर्यचकित हैं कि ये कोटिंग्स केवल मूल कोटिंग मोटाई को देखने के आधार पर अपेक्षित से कहीं अधिक समय तक टिकती हैं।
त्याग (रक्षात्मक) संरक्षण: जस्तीकृत इस्पात कुंडली में जस्ता की स्व-उपचार शक्ति
विद्युत रासायनिक सिद्धांत: इस्पात कैथोड की रक्षा के लिए जस्ता के रूप में एनोड
जस्ता के विद्युत रासायनिक लाभ में गैल्वेनाइज्ड परतों के लंबे समय तक चलने की वजह निहित है। जस्ता का मानक इलेक्ट्रोड विभव लगभग -0.76 वोल्ट होता है, जबकि इस्पात का लगभग +0.44 वोल्ट होता है। इस अंतर के कारण, नमी और अशुद्धियों द्वारा विद्युत अपघट्य सेल बनाए जाने पर जस्ता एक बलिदान ऐनोड के रूप में कार्य करता है। यदि सुरक्षात्मक परत किसी तरह क्षतिग्रस्त हो जाती है, उदाहरण के लिए कटिंग किनारों, खरोंच या वेल्डिंग बिंदुओं के कारण, तो खुला इस्पात एक कैथोड में बदल जाता है जबकि आसपास का जस्ता संक्षारित होने लगता है। यह प्राकृतिक विद्युत प्रक्रिया लोहे के जंग लगने को रोकती है, जिससे संरचनाएँ तब भी बरकरार रहती हैं जब परत के कुछ हिस्से गायब होते हैं। समीक्षाधीन जर्नल में प्रकाशित शोध दिखाते हैं कि इन गुणों के कारण समान मौसम परिस्थितियों में नियमित इस्पात की तुलना में गैल्वेनाइज्ड इस्पात के जीवनकाल में दो से पाँच गुना तक की वृद्धि हो सकती है।
वास्तविक दुनिया की स्थिरता: कटे किनारों, खरोंच और वेल्ड क्षेत्रों में संक्षारण प्रतिरोध
कैथोडिक सुरक्षा में क्षति होने पर स्वयं को ठीक करने की एक अद्भुत क्षमता होती है। जब धातु की सतहों पर कट या खरोंच आते हैं, तो आसपास का जस्ता (जिंक) स्वाभाविक रूप से संक्षारित होने लगता है और जिंक कार्बोनेट की एक सुरक्षात्मक परत बनाता है, जो वास्तव में उन दोषों को सील कर देती है। इस प्रक्रिया में एक छोटी विद्युत धारा भी उत्पन्न होती है जो संक्षारण के आगे फैलने को रोकने में मदद करती है। वेल्डिंग के दौरान भी एक विशेष घटना घटित होती है। अधिकांश सामान्य कोटिंग तीव्र ऊष्मा से नष्ट हो जाती हैं, लेकिन जिंक की परत वेल्डिंग की ऊष्मा से प्रभावित क्षेत्र में स्वयं को समायोजित कर लेती है, इसलिए काम पूरा होने के बाद कोई अतिरिक्त कोटिंग की आवश्यकता नहीं होती। कई वर्षों तक उद्योग द्वारा किए गए परीक्षणों में क्षतिग्रस्त स्थानों पर संक्षारण दर को प्रति वर्ष आधे मिलीमीटर से भी कम मापा गया है। ये परिणाम विशेष रूप से कठोर परिस्थितियों और जहां रखरखाव हमेशा संभव नहीं होता, वहां बाधा सुरक्षा और बलिदानकर्ता क्रिया के संयोजन की प्रभावशीलता की पुष्टि वास्तविक तौर पर करते हैं।