فولاد گالوانیزه گرم در اطراف ما به وفور دیده می‌شود و نقش مهمی در محیط زندگی ما دارد. گالوانیزه گرم فرآیندی است که در آن فولاد تمیز در داخل روی مذاب غوطه‌ور می‌شود تا پوششی به دست آید که از نظر متالورژی به سطح فولاد چسبیده باشد و باعث محافظت طولانی مدت فولاد در برابر خوردگی شود.
وجود نمونه‌های بی شماری از فولاد گالوانیزه در محیط اطراف ما، که به بیش از 150 سال قبل برمی‌گردد، گستره عملکرد فولاد گالوانیزه را نشان میدهد.
ورق گالوانیزه در صنایع مختلف از جمله ساخت جاده، راه آهن، نیروگاه‌های انرژی، نفت و گاز، کشاورزی، فاضلاب و جمع آوری زباله و دستگاههای ورزشی و تفریحی به کار می‌رود و در ساخت ساختمان‌ها، پل‌ها، نماها، دروازه‌ها، بالکن‌ها و حتی مجسمه‌ها نقش مهمی ایفا می‌کند. در واقع هر جا که خطر خوردگی فولاد وجود دارد، باید از گالوانیزه استفاده شود.
فولاد گالوانیزه گرم فواید و مزایای زیادی دارد: دوام و طول عمر بالا، اطمینان از محافظت در برابر خوردگی و هزینه نگهداری پایین از مهمترین فواید استفاده از فولاد گالوانیزه است. در ادامه به طور کامل می‌گوییم که چرا گالوانیزه کردن فولاد بسیار مهم است.
پوشش گالوانیزه یکی از بادوام ترین روشهای حفاظت در برابر خوردگی در بازار است، به طوری که متوسط ضخامت روکش 85 میکرون، می‌تواند یک سازه فولادی را برای 100 سال محافظت کند.
یکی از مزایای ذاتی گالوانیزه گرم این است که وقتی فولاد تمیز با ضخامت بیشتر از 6 میلی متر در روی مذاب شده غوطه‌ور شود، حداقل پوشش متوسط 85 میکرونی از فلز روی سطح آن را می‌پوشاند.
طول عمر بالای گالوانیزه از یک سو و هزینه تعمیر و نگهداری پایین از دیگر سو، فولاد گالوانیزه را بسیار پرطرفدار کرده است.
هزینه‌های اقتصادی مرتبط با رنگ آمیزی مکرر و هزینه‌های تعمیر و نگهداری سازه‌های فولادی بسیار بالاست. با سرمایه گذاری اولیه در خرید فولاد گالوانیزه می‌توان هزینه تعمیر و نگهداری را به میزان قابل توجهی کاهش داد. عدم توجه به حفاظت در برابر خوردگی می‌تواند خسارات اقتصادی زیادی، از نقطه نظر هزینه‌های تعمیر و نگهداری مکرر، به بار بیاورد.
در پروژه‌های بزرگ انبوه سازی، هزینه‌های نگهداری بسیار بالا و سرسام آور است، بنابراین بهتر است از فولاد گالوانیزه استفاده شود. در پروژه‌های زیرساختی هم، استفاده از فولاد گالوانیزه منجر به کاهش بودجه تعمیر و نگهداری و صرف بودجه برای اهداف دیگر می‌شود.
برای برآورد هزینه واقعی محافظت از سازه و مقاطع فولادی در برابر خوردگی باید دو عنصر مهم را در نظر بگیرد، هزینه اولیه خرید و هزینه نگهداری.
در زمان خرید، هزینه گالوانیزه گرم اغلب گرانتر از فولاد است، که دو دلیل برای این گرانی وجود دارد: اول اینکه پوشش روی با عملکرد بالا و کیفیت خوب، گران است. ثانیاً، در فولاد گالوانیزه رنگی هزینه اولیه گالوانیزه کردن نسبت به رنگ در سال‌های اخیر به طور قابل توجهی متغیر شده است، به طوری که هزینه‌های رنگ آمیزی به طور پیوسته افزایش یافته است در حالی که هزینه‌های گالوانیزه کردن ثابت مانده است.
در واقع در ورق فولاد گالوانیزه رنگی، دو سیستم حفاظت از خوردگی وجود دارد: (1) گالوانیزه گرم و (2) یک سیستم رنگ با کیفیت خوب، که شامل بلست و سه لایه رنگ با ضخامت 250 میکرومتر است. تعرفه بازار نشان میدهد که قیمت رنگ تقریبا 35 درصد گرانتر از گالوانیزه گرم است.
فولاد گالوانیزه به وفور در اطراف ما وجود دارد و صنعت گالوانیزه سال به سال در حال رشد است. فولاد گالوانیزه از کوچکترین اجزا تا بزرگترین عناصر، بارها و بارها دوام و کیفیت خود را اثبات کرده است، به طوری که یک سازه گالوانیزه برای چندین نسل در یک خانواده مورد استفاده قرار گرفته و برای چندین دهه کار کرده است.
گالوانیزه کردن یک فرآیند نسبتاً ساده و کاملاً کنترل شده است. پوشش تشکیل شده، سازگار، قابل مشاهده و کاملا مشخص است.
چرا فولاد گالوانیزه قابل اعتمادترین نوع محافظت در برابر خوردگی است؟ در پاسخ به این سوال باید گفت: اولاً، گالوانیزه کردن، به عنوان یک واکنش متالورژیکی طبیعی، یک فرآیند قابل تکرار است.
در ثانی، برخلاف پوشش رنگ، پیوند متالورژیکی که از طریق گالوانیزه تشکیل می‌شود، بخشی از خود فولاد می‌شود و صرفاً یک پیوند شیمیایی یا مکانیکی ساده نیست.
و در آخر، به عنوان یک واکنش طبیعی، گالوانیزه شدن به طور خودکار اتفاق می‌افتد و به انجام کارهای پیجیده نیازی ندارد، همچنین نیاز به خنک کردن و پوشش مجدد با لایه‌های اضافی هم نیست.
پوشش گالوانیزه، فولاد را از روز اول محافظت می‌کند و می‌تواند برای سال‌ها آن را سالم نگه دارد.
با گالوانیزاسیون، محافظت در برابر خوردگی از روز اول شروع به کار می‌کند. اگر از فولاد گالوانیزه استفاده می‌کنید، می‌توانید مطمئن باشید که در برابر خوردگی مقاوم است.
با توجه به پیوند متالورژیکی که هنگام غوطه‌ور شدن فولاد در روی مذاب شده ایجاد می‌شود، یک پوشش گالوانیزه محافظت صد در صدی را در برابر خوردگی به وجود می‌آوردآآ.
در فرایند گالوانیزه کردن، به فولاد بدون زنگ و بدون آلودگی نیاز است، در این صورت هنگامی که پوشش گالوانیزه ایجاد شد، محال است که از زیر فرسودگی رخ دهد. در حالیکه در پوشش‌های دیگر، مثلا پوشش رنگ، باقی ماندن آلاینده‌ها می تواند عملکرد رنگ را تضعیف کرده و منجر به پوسته پوسته شدن و خرابی زودرس شود، ولی در مورد گالوانیزه خیالمان راحت است.
اگر فولاد شما دارای پوشش گالوانیزه است، می‌توانید مطمئن باشید که به مدت طولانی سازه شما در برابر خوردگی محافظت خواهد شد. در طی چند ماه یا سال، پوشش اولیه روشن و نقره‌ای رنگ تغییر کرده و در اثر واکنش با اکسیژن، آب و دی‌اکسید کربن، پتینه‌ای کدرتر تشکیل میدهد. در این مرحله یک لایه محافظ پیچیده، اما سخت، پایدار و محکم تشکیل می‌شود که محکم به روی فولاد می‌چسبد.
یک پوشش گالوانیزه محافظ در برابر خوردگی، قابل مشاهده است. ضخامت پوشش قابل اندازه گیری است و طول عمر آن به راحتی قابل پیش بینی است.
گالوانیزه گرم یک فرآیند استاندارد است که ضخامت پوشش قابل اندازه گیری را تولید می‌کند.
ضخامت پوشش، بستگی به گیج فولادی دارد که گالوانیزه شده و به طور کاملا پیوسته در سراسر فولاد، هم در بخشهای داخلی و هم در قسمتهای خارجی آن ایجاد می‌شود و به راحتی و در هر زمان می‌توان ضخامت آن را با استفاده از روشهای غیرمخرب اندازه‌گیری کرد.
جالب است بدانید، اگر شرایط آب و هوایی پایدار باشد، می‌توان طول عمر یک پوشش گالوانیزه را به درستی پیش بینی کرد.
گالوانیزه گرم یک پیوند بسیار قوی بین روی و فولاد ایجاد می‌کند و پوششی را تشکیل میدهد که برای نسل‌ها دوام دارد. در کنار استحکام برتر، پوشش برتر نیز وجود دارد، به طوری که سازه‌های فولادی گالوانیزه حتی در آسیب پذیرترین قسمتها در برابر خوردگی هم محافظت می‌شوند.
و اما سوال این است که چرا گالوانیزه گرم از سایر پوشش‌های آلی بهتر عمل می‌کند؟ در جواب باید گفت: عامل اصلی این پدیده، فرایند گالوانیزه کردن است. در فرایند گالوانیزاسیون پس از یک مرحله تمیز کردن اولیه، قطعات آهن یا فولاد تمیز در روی مذاب غوطه‌ور می‌شوند. سرعت واکنش بسیار سریع است و زمان معمول برای غوطه‌وری تنها چند دقیقه است. اشیاء سنگین تر با اینرسی حرارتی بالا ممکن است بیشتر زمان ببرند.
فرو بردن فولاد در مخزن روی مذاب از طریق فرآیند گالوانیزه گرم به این معنی است که روی می‌تواند حتی به غیرقابل دسترس‌ترین مناطق هم دسترسی پیدا کند.
یکی دیگر از مزایای گالوانیزه گرم این است که سطوح داخلی اجزای توخالی ماندد لوله و پروفیل هم پوشش داده می‌شوند، به این معنی که امکان ندارد مقطع گالوانیزه شده از بخشهای داخل به بیرون خورده شود.علاوه بر این، در گوشه‌ها و لبه‌ها هم پوشش گالوانیزه به طور کامل ایجاد می‌شود.
در مورد اجزای کوچک هم گالوانیزه گرم با ضخامت یکسان برای کل بخشها ایجاد می‌شود و این اطمینان را می دهد که محافظت در برابر خوردگی آن در مقایسه با اقلام بزرگتر، برابر است.
مقاومت سایشی گالوانیزه ده برابر بهتر از پوشش‌های رنگ آلی است. فرآیند غوطه‌وری داغ منحصر به فرد است و پوششی تولید می‌کند که به صورت متالورژیکی به فولاد متصل می‌شود. در نتیجه فولاد گالوانیزه در هنگام جابجایی، انبار کردن، حمل و نقل و نصب، مقاومت بالایی در برابر آسیب‌های مکانیکی دارد.
پوشش گالوانیزه، به دلیل پیوند متالورژیکی منحصر به فرد خود، فوق العاده سخت است و عملکرد دارد. لایه خارجی اولیه اطمینان کافی را به عنوان یک منطقه بافر فراهم می‌کند و به جذب هر گونه شوک اولیه به پوشش کمک می‌کند.
آلیاژ روی-آهن زیرین می‌تواند سخت تر از خود فولاد نرم باشند و هر گونه نفوذ احتمالی پوشش یا قرار گرفتن در معرض فولاد لخت را به شدت کاهش می‌دهند و این بدان معنی است که یک پوشش گالوانیزه در برابر خراش بسیار مقاوم است.
علاوه بر این پوشش گالوانیزه می‌تواند به جلوگیری از آسیب در هنگام ساخت هم کمک کند، به طوریکه چقرمگی آن می‌تواند در هنگام حمل و نقل، نصب و سایر فعالیت‌های مکانیکی از اجزا محافظت کند.
به طور کلی یک پوشش گالوانیزه محافظت در برابر خوردگی بالایی دارد، بسیار سخت است، عمر طولانی دارد و برای کاربردهایی که حفاظت مکانیکی و خورندگی در آن اهمیت بالایی دارند، مناسب است.
گالوانیزه گرم از دارایی‌های ارزشمند به طرق مختلف محافظت می‌کند و مزایای اقتصادی و زیست محیطی قابل توجهی دارد و بادوام ترین محافظ در برابر خوردگی در بازار است و عملکرد بهینه را بدون هزینه یا اختلال در مراحل تعمیر و نگهداری ارائه میدهد. یک پوشش گالوانیزه به سه طریق از فولاد شما محافظت می‌کند.
یک پوشش گالوانیزه یک مانع فیزیکی ایجاد می‌کند که از نظر متالورژی به هم متصل هستند و مانع از قرار گرفتن فولاد زیرین در تماس با شرایط جوی می‌شود.
این پوشش از دوام بالایی برخوردار است و قدرت چسبندگی آن تا هفت برابر بیشتر از رنگ‌های ارگانیک است. گالوانیزه یک مانع فیزیکی قوی و متشکل از یک لایه بیرونی نرم‌تر روی است و لایه‌های زیرین آن آلیاژهای متالورژیکی قوی هستند.
این آلیاژها اغلب سخت‌تر از فولاد اصلی هستند که از فولاد محافظت می‌کنند و علاوه براین مقاومت سایشی و براده‌ای عالی دارند. به عنوان یک مانع محافظ، یک پوشش گالوانیزه می‌تواند به راحتی برای بیش از 60 سال بدون تعمیر و نگهداری یک محافظت قوی در برابر خوردگی را ایجاد کند.
یک پوشش گالوانیزه ترجیحاً و به آرامی‌خورده می‌شود. خراش‌های کوچک روی سطح گالوانیزه معمولاً نیازی به تعمیر ندارند و اگر نواحی کوچک در معرض رطوبت و سایر عناصر خورنده قرار گیرند، پوشش گالوانیزه با سرعت کمتری نسبت به فولاد زیرین خورده می‌شود.
این نوع حفاظت، حفاظت کاتدی نامیده می‌شود و به این معنی است که پوشش قبل از اینکه اجازه دهد فولاد در معرض خطر قرار گیرد، خود را قربانی می‌کند. این یک عملکرد کلیدی از محافظت طولانی مدت است که توسط گالوانیزه گرم ارائه می‌شود.
در موارد غیرمعمولی که یک پوشش گالوانیزه به صورت موضعی در معرض خطر خوردگی قرار می‌گیرد، پوشش روی آسیب را محدود کرده و از نوعی خوردگی به نام خزش جانبی جلوگیری می‌کند.
خزش جانبی می‌تواند به شدت پوشش‌های رنگ را تضعیف کند. خزش جانبی به دلیل تجمع رسوبات زنگ روی فولاد لخت و پخش شدن در زیر لایه رنگ ایجاد می‌شود. در صورت عدم درمان، خزش جانبی باعث لایه برداری و در نهایت شکسته شدن پوشش رنگ می‌شود. گالوانیزه گرم از این نوع خرابی جلوگیری می‌کند.
گالوانیزه کردن فرآیند زمان‌بری نیست و در حقیقت، فقط چند دقیقه طول می‌کشد تا فولاد آماده شده در روی مذاب شده فرو برود تا پوششی بادوام و سختی ایجاد شود.
آماده سازی فولاد هم نیازی به زمان زیادی ندارد و فقط باید فولاد کاملا تمیز باشد.
در واقع فرآیند واقعی فرو بردن فولاد در روی مذاب به خودی خود یک فرآیند ساده و نسبتاً فوری است، فقط برای حداکثر کارایی، نیاز به یک آماده سازی ساده است.
اولاً، فولاد باید فاقد چربی و خوردگی باشد، بنابراین آن را آویزان کرده و شستشو می‌دهند. در مرحله بعد آن را در یک حمام گالوانیزه مذاب روی در دمای 450 درجه سانتیگراد غوطه‌ور می‌کنند تا خنک شود.
در واقع واکنش متالورژیکی در عرض چند دقیقه اتفاق می‌افتد و کل فرآیند گالوانیزه کردن تنها چند ساعت طول می‌کشد.
نتیجه گیری
به 11 دلیل نشان دادیم که چرا استفاده از مقاطع گالوانیزه بهتر از مقاطع فولادی است. حفاظتی که گالوانیزه برای سازه شما ایجاد می‌کند توسط هیچ روشی تضمین نمی‌شود. شاید در ابتدا قیمت یک مقطع گالوانیزه بالاتر از مقطع فولادی باشد ولی طول عمر بالا، هزینه های کم نگهداری و تعمیر و زیبایی فولاد گالوانیزه هزینه ها را جبران می‌کند.
یکی از چالش های بزرگ فعالان حوزه ساخت و ساز تامین انواع فولاد گالوانیزه است، همراه فلز با هدف و سابقه درخشان تامین، تولید و توزیع انواع مقاطع فولادی گالوانیزه مانند ورق گالوانیزه، لوله و پروفیل گالوانیزه آماده خدمت رسانی به خریداران محترم است.
