เหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนคืออะไร?

เหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (HDG) เป็นเหล็กที่ผ่านการจุ่มลงในสังกะสีหลอมเหลวเพื่อผลิตสารเคลือบป้องกันสนิม คำว่าการ ชุบสังกะสี มักจะหมายถึงวิธีการจุ่มร้อน บางครั้งเรียกว่า สังกะสีจุ่มร้อน รูปแบบลักษณะผลึกที่เรียกว่า แพรวพราว มักถูกทิ้งไว้บนพื้นผิวของเหล็ก เหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนนั้นถูกใช้ในงานที่อาจมีสภาพอากาศ แต่เหล็กกล้าไร้สนิมมีราคาแพงเกินไป

เหล็กที่จะชุบสังกะสีนั้นจะถูกชะล้างเป็นครั้งแรกและได้รับการรักษาทางเคมีเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกและออกซิเดชั่นออกจากพื้นผิวของโลหะ จากนั้นจุ่มลงในกาต้มน้ำของสังกะสีหลอมเหลวที่ 815-850 ° F (435-455 ° C) สังกะสีร้อนทำปฏิกิริยากับเหล็กทำให้เกิดพื้นผิวอัลลอยด์ที่มีสี่ชั้นที่แตกต่างกัน ชั้นในเป็นสังกะสีประมาณ 75% และเหล็ก 25%; ชั้นนอกเป็นสังกะสี 100% สังกะสีส่วนเกินจะถูกระบายออกไปและเหล็กเคลือบจะถูกทำให้เย็นด้วยอากาศเย็นหรือน้ำ

เมื่อสัมผัสกับอากาศสังกะสีจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อสร้างชั้นของสังกะสีคาร์บอเนตที่มีความเหนียว (ZnCO 3 ) สิ่งนี้จะช่วยปกป้องเหล็กที่อยู่ในสองวิธี: ประการแรกมันให้สิ่งกีดขวางทางกลระหว่างเหล็กกับบรรยากาศลดการสัมผัสกับออกซิเจน ประการที่สองสังกะสีทำหน้าที่เป็น ขั้วบวกเสียสละ สังกะสีออกซิไดซ์เร็วกว่าเหล็กทำให้อิเล็กตรอนในกระบวนการลดลง อิเล็กตรอนเหล่านี้จะเดินทางไปที่เหล็กซึ่งจะลดปฏิกิริยาทางเคมีของเหล็กและทำให้กระบวนการกัดกร่อนช้าลง คำว่า บูชายัญ หมายถึงข้อเท็จจริงที่ว่าบ่อสังกะสีที่มีอยู่สำหรับการออกซิเดชั่นนั้นถูกใช้ไปเป็นระยะเวลานานเพื่อป้องกันไม่ให้เหล็กในเหล็กทนทุกข์ทรมานจากชะตากรรมเดียวกัน

แม้จะมีการป้องกันแบบสองง่าม แต่เหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนทั้งหมดจะเกิดสนิมในที่สุด การเคลือบสังกะสีจะทำให้กระบวนการนี้ช้าลงเท่านั้น เมื่อสังกะสีฟรีถูกใช้จนหมดไปในกระบวนการออกซิเดชั่นบทบาทของมันจะลดลง การเคลือบจะกัดกร่อนทางกายภาพอันเป็นผลมาจากการสัมผัสกับสารกัดกร่อนและสารเคมีในสิ่งแวดล้อมลดประสิทธิภาพของมันในการเป็นกลไกเชิงกลสู่อากาศ ฝนกรดและน้ำเค็มจะเพิ่มความเร็วในการที่โลหะเคลือบจะแตกตัว

กระบวนการชุบสังกะสีมีอายุมากกว่า 150 ปีและใช้เหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนในการใช้งานที่หลากหลาย มันถูกใช้สำหรับคานเหล็กโครงสร้างแผ่นเหล็กลูกฟูก, น็อต, สลักเกลียว, ท่อ, ตะแกรง, ราวบันได, และทางเดินเหล็กเหนือสิ่งอื่นใด อุตสาหกรรมอ้างว่าเหล็กชุบสังกะสีสามารถใช้งานได้นานกว่า 100 ปีในการติดตั้งทั่วไป หากมีการใช้เหล็กในสถานที่ที่จะต้องสัมผัสกับน้ำทะเลการเสียดสีเชิงกลกรดหรือสภาวะที่รุนแรงอื่น ๆ สแตนเลสอาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่าในระยะยาว