溶融亜鉛めっき鋼とは
溶融亜鉛めっき鋼（HDG）は、錆びに強いコーティングを施すために溶融亜鉛に浸漬された鋼です。 亜鉛めっきという用語は通常、溶融浸漬法を指します。 また、 亜鉛溶融めっきとも呼ばれます。 スパングリングと呼ばれる特徴的な結晶パターンは、しばしば鋼の表面に残されます。 溶融亜鉛めっき鋼は、鋼が天候にさらされる可能性があるが、ステンレス鋼が高価すぎる用途に使用されます。
亜鉛メッキされる鋼は、最初に洗浄され、金属表面の汚れや酸化を取り除くために化学処理されます。 その後、815-850°F（435-455°C）の溶融亜鉛のやかんに浸します。 熱い亜鉛は鋼と反応し、4つの異なる層で合金化された表面を形成します。 内側の層は約75％の亜鉛と25％の鋼鉄です。 外層は100％亜鉛です。 その後、過剰な亜鉛が排出され、コーティングされたスチールが冷風または水で冷却されます。
空気にさらされると、亜鉛は酸素、水、二酸化炭素と反応して、強靭な炭酸亜鉛（ZnCO 3 ）の層を形成します。 これは、下にある鋼を2つの方法で保護します。1つ目は、鋼と大気の間に機械的障壁を提供し、酸素への暴露を最小限に抑えます。 第二に、亜鉛は犠牲陽極として機能します。 亜鉛は鉄よりも急速に酸化し、その過程で電子を放出します。 これらの電子は鋼に移動し、そこで鉄の化学反応性を低下させ、腐食プロセスを遅くします。 犠牲という用語は、酸化に利用できる亜鉛の井戸が時間とともに使い果たされ、鉄鋼中の鉄が同じ運命にさらされるのを防ぐという事実を指します。
この二面的な防御にもかかわらず、すべての溶融亜鉛めっき鋼は最終的に錆びます。 亜鉛コーティングはこのプロセスを遅くするだけです。 遊離亜鉛は酸化により使い果たされるため、犠牲陽極としての役割は減少します。 コーティングは、環境中の研磨剤や化学物質への暴露の結果として物理的に侵食され、空気に対する機械的障壁としての有効性が低下します。 酸性雨と塩水は両方とも、コーティングされた金属が分解する速度を上げます。
亜鉛めっきプロセスは150年以上前のものであり、溶融亜鉛めっき鋼はさまざまな用途に採用されています。 これは、構造用鋼梁、波形鋼板、ナット、ボルト、パイプ、格子、手すり、鋼製の通路などに使用されます。 業界は、亜鉛メッキ鋼が通常の設置で100年以上続くと主張しています。 鋼が海水、機械的摩耗、酸、または他の過酷な条件にさらされる場所で使用される場合、ステンレス鋼は長期的にはより良い選択かもしれません。