Co to jest stal ocynkowana?

Stal ocynkowana to stal, która przeszła proces chemiczny, aby zapobiec korozji. Stal zostaje pokryta warstwami tlenku cynku, ponieważ ten metal ochronny nie rdzewieje tak łatwo. Powłoka nadaje również stali bardziej trwałe, trudne do zarysowania wykończenie, które dla wielu osób jest atrakcyjne. W niezliczonych zastosowaniach zewnętrznych, morskich lub przemysłowych stal ocynkowana jest niezbędnym elementem produkcyjnym.

Jak to jest zrobione

Jednym z najczęstszych sposobów wytwarzania stali odpornej na rdzę jest łączenie jej (stopowanie) z metalem, który jest mniej podatny na korozję: cynk. Gdy stal zanurzona jest w stopionym cynku, reakcja chemiczna trwale wiąże cynk ze stalą. Dlatego cynk nie jest dokładnie środkiem uszczelniającym, jak farba, ponieważ nie tylko pokrywa inny metal; w rzeczywistości na stałe staje się jego częścią. Najbardziej zewnętrzną warstwą jest cynk, ale kolejne warstwy są mieszaniną cynku i żelaza z wnętrzem z czystej stali.

Proces ten, znany jako cynkowanie ogniowe, jest jedną z najczęstszych metod wytwarzania stali ocynkowanej, ale nie jedyną. Ciągłe cynkowanie blachy przebiega przez blachę stalową lub drut przez stopiony cynk; jest to również forma zanurzania na gorąco, ale pozostawia cieńszą warstwę ochronnego metalu. Stal może być również malowana lub natryskiwana cynkiem, chociaż żadna z metod nie tworzy silnego wiązania, jakie wykonuje zanurzenie na gorąco. Cynkowanie elektrolityczne lub galwanizacja wykorzystuje elektryczność do utworzenia wiązania między dwoma metalami, co powoduje powstanie stosunkowo cienkiej warstwy cynku.

Stopień cynkowania jest zwykle opisywany jako ciężar cynku na pole powierzchni, a nie jego grubość, ponieważ daje to lepszą reprezentację ilości zastosowanego metalu. Stal często cynkowana jest po uformowaniu poszczególnych części, takich jak stężenia, gwoździe, śruby, belki lub kołki. Jednak ciągłe cynkowanie blachy jest często wykonywane przed użyciem metalu do wytworzenia produktów i może wytrzymać pewne zginanie i formowanie bez łuszczenia.

Korzyści z galwanizacji

Cynk chroni stal na dwa sposoby. Po pierwsze, jest bardzo odporny na rdzę; żelazo, główny składnik stali, bardzo łatwo reaguje z tlenem i wilgocią i ostatecznie rozpada się. Warstwa cynku na powierzchni zapobiega tak szybkiemu dotarciu tych elementów do stali. Rozwija również patynę - warstwę tlenków cynku, soli i innych związków - która zapewnia dodatkową ochronę. Cynk jest również wyjątkowo trwały i odporny na zarysowania, a jego satynowy wygląd jest atrakcyjny dla wielu osób.

Warstwa zewnętrzna chroni również stal, działając jako „warstwa ofiarna”. Jeśli z jakiegoś powodu rdza zatka się na powierzchni stali ocynkowanej, cynk zostanie najpierw skorodowany. Nawet w obszarach, w których powierzchnia jest porysowana lub uszkodzona, otaczający cynk będzie nadal korodował, zanim stal się zepsuje. Żywotność stali ocynkowanej jest różna, ale stal przemysłowa z powłoką o grubości 3,9 mil (0,0039 cala lub 0,09906 mm) może wytrzymać ponad 70 lat bez konserwacji w przeciętnych warunkach.

Używa

Stal ocynkowaną można znaleźć prawie wszędzie. Wiele osób mieszka w stalowych domach o konstrukcji szkieletowej, a budynki często wykonane są z ocynkowanych dachów stalowych. W samochodach znajduje się wiele stalowych części, które pomagają chronić je przed warunkami atmosferycznymi, i jest stosowany w wielu zastosowaniach morskich ze względu na jego odporność na sól i pierwiastki. Oprócz tego, że jest niedrogi, trwały i skuteczny, metal ten jest również popularny, ponieważ może być wielokrotnie przetwarzany i ponownie wykorzystywany.

Niedogodności

Cynkowanie jest względnie mało wad, ale nie jest to dobra metoda ochrony wszystkich elementów stalowych. Niektórych przedmiotów nie można zanurzać na gorąco, często dlatego, że są zbyt duże lub zbyt małe, a inne formy cynkowania często nie są tak ochronne i długotrwałe. W końcu cynk zostanie skorodowany, chociaż czas jego trwania zależy od grubości powłoki i środowiska. Stal ocynkowana ma znacznie krótszą żywotność, gdy jest regularnie narażona na deszcz lub wodę morską.

Stal ocynkowana, która jest schładzana zbyt wolno lub układana w stos przed całkowitym schłodzeniem, może również oderwać zewnętrzną warstwę cynku. W niektórych przypadkach między cynkiem a leżącym pod nim stopem mogą powstawać niewielkie szczeliny, które mogą również powodować złuszczanie. Po nałożeniu bardzo grubej warstwy cynku może ona również stać się krucha i złuszczać się.

Alternatywy dla galwanizacji

Niektóre przedmioty metalowe nie mogą być skutecznie ocynkowane; na przykład powłoka cynku byłaby zbyt gruba na małej śrubie. W wielu przypadkach zamiast tego stosowana jest stal nierdzewna wykonana z chromu. W przeciwieństwie do metali ocynkowanych stal nierdzewna nie jest pokryta metalem; chrom jest częścią składu stopu stali.