Hva gjør at galvanisert stållamell er korrosjonsbestandig?

Hvordan galvaniseringsprosessen skaper et varig sinkbelegg på stållamell

Varmsdypet galvanisering: nedsyking, metallurgisk binding og dannelse av jevnt sinklag

Når stålbånd gjennomgår varmforsinking, blir det korrosjonsbestandig etter å ha vært nedsenket i smeltet sink ved rundt 450 grader celsius. Det som skjer her, er noe annet enn å bare påføre en maling eller lignende. I stedet dannes det spesielle intermetalliske lag av sink og jern under det som i utgangspunktet er et rent sinkoverflate-lag. Den kjemiske reaksjonen skaper et unikt krystallmønster som faktisk binder seg til stålet på atomnivå. På grunn av denne sterke bindingen, holder belegget seg selv om metallet bøyes, dreies eller utsettes for ekstreme temperaturer, uten å sprekke eller skalle av som vanlige belegg kan gjøre.

Nøkkelskritt inkluderer syrerensing for å fjerne oksider og mullskala, flussmiddelapplikasjon for å hindre tidlig oksidasjon, kontrollert neddykking for full dekning, og avkjøling med luft eller vann for å fastsette belegget. I motsetning til maling eller polymerbelegg sikrer denne atomnivåintegreringen sammenhengende dekning over kanter, hull og komplekse geometrier.

Nøkkelprosesser som påvirker beleggstykkelse og vedheft i produksjon av galvanisert stålspole

Beleggytelsen er avhengig av nøyaktig kontroll av tre gjensidig avhengige variabler:

1. Neddykkingsvarighet : Lengre neddykkingstid øker dannelsen av sink-jern-legering, men kan redusere seighet hvis den er for lang; optimal tid balanserer metallurgisk utvikling med fleksibilitet i det endelige produktet.
2. Uttrekksfart : Styrer sinkavrenning og jevnhet i tykkelse – for rask uttrekking fører til tynne områder; for sakte fører til uregelmessig oppbygging og dråpedannelse.
3. Avkjølingshastighet : Vannavkjøling sikrer en fintkornet mikrostruktur som øker hardheten; luftkjøling gir langsommere krystallisasjon, noe som forbedrer formbarheten for dyptrækkingsanvendelser.

Det er viktig å halda badtemperaturen på ±5 °C for å få til ein konsekvent lag av legering og forutsigbar belægingsvekt. Industristandardinspektorane verifiserer den endelige belysningsmassen vanlegvis 50 300 g/m2 som er i samsvar med krav til sluttbruk som utsetning utendørs, innvendig arkitektonisk bruk eller strukturell innramming.

Barrierevern: Kor zinc-beleggingsskjoldane galvaniserte stålspolen frå korrosjon

Fysisk isolering av stålsubstrat frå fuktighet, oksygen og salter

Sinkbelegg danner en solid barriere som holder stål unna ting som fuktighet, oksygen, CO2 og kloridioner. Det som gjør dem så effektive, er hvordan de binder på metallnivå, og dekker alle ledd og skjegger, inkludert de vanskelige skarpe kantene og små overflateuregelmessigheter der korrosjon kan begynne. Dette betyr at det ikke finnes små åpninger der kjemiske reaksjoner kan starte. Spesielt i områder med mye fuktighet eller nær kysten, stopper denne typen beskyttelse jern fra å brytes ned gjennom noe som kalles anodisk oppløsning, som i praksis er det som forårsaker rust. Det gode er at denne beskyttelsen begynner å virke med én gang, uten behov for noen spesiell aktivering.

Sinkkarbonatpatina: naturlig passivering som forbedrer langtidsbarrierefunksjon

Når sink utsettes for luft over tid, gjennomgår det en naturlig passiveringsprosess. Metallet reagerer med karbondioksid og fuktighet fra atmosfæren og danner et stabilt, vannresistent lag av sinkkarbonatpatina, som har den kjemiske formelen Zn5(CO3)2(OH)6. Det som skjer deretter er ganske interessant – dette beskyttende laget reduserer faktisk korrosjonsraten med omtrent halvparten sammenlignet med nye galvaniserte overflater. Og her er noe annet kult med det – patinaen kan reparere små skrammer selv når mer karbonat fortsetter å avsettes på skadde områder. For bygninger plassert i typiske by- eller landsbymiljøer, gir denne kombinasjonen av grunnmaterialebeskyttelse og den utviklende patinaen god beskyttelse mot vær og vind i mange år uten behov for vedlikehold. De fleste er overrasket over hvor lenge disse beleggene varer – mye lenger enn man kanskje skulle tro utelukkende basert på den opprinnelige beleggtykkelsen.

Ofre (katodisk) beskyttelse: Den selvhelende kraften i sink i galvanisert stållamell

Elektrokjemsk prinsipp: Sink som anode som beskytter stålkatode

Den elektrokjemiske fordelen med sink ligger til grunn for hvorfor galvaniserte belegg varer så lenge. Sink har et standard elektrodepotensial på omtrent -0,76 volt, mens stål ligger på ca. +0,44 volt. På grunn av dette potensialforskjellen virker sink som en såkalt offeranode når fuktighet og forurensninger skaper en elektrolyttcelle. Hvis den beskyttende laget skades på noen måte, for eksempel gjennom kantkutting, skraper eller sveisesteder, blir det nakne stålet til en katode mens nærliggende sink begynner å korrodere i stedet. Denne naturlige elektriske prosessen hindrer jern fra å ruste, noe som holder konstruksjoner intakte selv når deler av belegget mangler. Forskning publisert i fagfellevurderte tidsskrifter viser at disse egenskapene kan gjøre galvanisert stål opptil to til fem ganger mer holdbart enn vanlig stål utsatt for lignende værforhold.

Praktisk motstandsdyktighet: Korrosjonsbeskyttelse ved kantede, skraper og sveisesoner

Katodisk beskyttelse har denne fantastiske evnen til å helbrede seg selv når skader oppstår. Når det er kutt eller skraper på metallflater, begynner sinket i nærheten naturlig å korrodere og danner et beskyttende lag av sinkkarbonat som faktisk forsegler disse feilene. Denne prosessen skaper også en liten elektrisk strøm som hjelper til med å stoppe korrosjonen fra å spre seg videre. Noe spesielt skjer også under sveising. De fleste vanlige belegg ødelegges av den intense varmen, men sinklaget klarer å jobbe seg inn i området som er berørt av sveisevarme, slik at ingen ekstra påføring av belegg er nødvendig etter at arbeidet er utført. Industritester over mange år har målt korrosjonsrater ved skadested på under halvannen millimeter per år i gjennomsnitt. Disse resultatene bekrefter virkelig hvor effektiv denne kombinasjonen av barrierebeskyttelse og offervirking er, særlig der forholdene er harde og vedlikehold ikke alltid er mulig.