Co to jest stal ocynkowana ogniowo?
Stal ocynkowana ogniowo (HDG) to stal zanurzona w stopionym cynku w celu uzyskania powłoki odpornej na rdzę. Termin cynkowanie zwykle odnosi się do metody zanurzania na gorąco; jest również czasami nazywany zanurzaniem cynku na gorąco . Na powierzchni stali często pozostawia charakterystyczny wzór krystaliczny, zwany bryzganiem . Stal ocynkowana ogniowo jest stosowana w zastosowaniach, w których stal może być narażona na działanie czynników atmosferycznych, ale gdzie stal nierdzewna jest zbyt droga.
Stal do ocynkowania jest najpierw myta i poddawana obróbce chemicznej w celu usunięcia brudu i utleniania z powierzchni metalu. Następnie zanurza się go w czajniku ze stopionego cynku w temperaturze 415–850 ° F (435–455 ° C). Gorący cynk reaguje ze stalą, tworząc stopową powierzchnię z czterema wyraźnymi warstwami. Wewnętrzna warstwa to około 75% cynku i 25% stali; zewnętrzna warstwa to 100% cynku. Nadmiar cynku jest następnie odprowadzany, a powlekana stal jest chłodzona zimnym powietrzem lub wodą.
Po wystawieniu na działanie powietrza cynk reaguje z tlenem, wodą i dwutlenkiem węgla, tworząc warstwę twardego węglanu cynku (ZnCO 3 ). Chroni to stal na dwa sposoby: po pierwsze, stanowi mechaniczną barierę między stalą a atmosferą, minimalizując narażenie na tlen. Po drugie, cynk działa jak anoda ofiarna . Cynk utlenia się szybciej niż żelazo, uwalniając w ten sposób elektrony. Te elektrony przemieszczają się następnie do stali, gdzie zmniejszają reaktywność chemiczną żelaza i spowalniają proces korozji. Termin „ ofiarny” odnosi się do faktu, że studnia cynku dostępna do utleniania zużywa się z czasem, zapobiegając tym samym losowi żelaza w stali.
Pomimo tej podwójnej obrony, cała stal ocynkowana ogniowo ostatecznie rdzewieje. Powłoka cynkowa tylko spowalnia ten proces. Ponieważ wolny cynk jest zużywany przez utlenianie, jego rola jako anody ofiarnej zmniejsza się. Powłoka ulegnie również erozji fizycznej w wyniku narażenia na działanie środków ściernych i chemikaliów w środowisku, zmniejszając jej skuteczność jako mechanicznej bariery dla powietrza. Kwaśny deszcz i słona woda zwiększą prędkość, z jaką rozpadnie się powlekany metal.
Proces cynkowania ma ponad 150 lat, a stal ocynkowana ogniowo jest stosowana w wielu różnych zastosowaniach. Służy między innymi do stalowych belek konstrukcyjnych, blach stalowych falistych, nakrętek, śrub, rur, krat, balustrad i chodników stalowych. Przemysł twierdzi, że stal ocynkowana może wytrzymać ponad 100 lat w typowych instalacjach. Jeśli stal ma być stosowana w miejscach, w których będzie narażona na działanie wody morskiej, ścieranie mechaniczne, kwasy lub inne trudne warunki, stal nierdzewna może być lepszym wyborem na dłuższą metę.