เหล็กชุบสังกะสีและเหล็ก: ลักษณะการใช้งานและปัญหา

มาตรฐานนี้รวมถึงข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับลักษณะและการใช้งานทั่วไปของเหล็กชุบสังกะสีและเหล็กกล้าชุบสังกะสีและระบุปัญหาทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับวัสดุเหล่านี้พร้อมกับสาเหตุที่พบบ่อยของการเสื่อมสภาพของมัน

บทนำ

ชุบสังกะสีเป็นกระบวนการเคลือบเหล็กหรือเหล็กกล้าด้วยสังกะสีเพื่อให้การป้องกันการกัดกร่อนมากขึ้นสำหรับฐานเหล็กหรือเหล็ก กระบวนการผลิตเหล็กชุบสังกะสีได้รับการพัฒนาพร้อมกันในฝรั่งเศสและอังกฤษในปี 1837 ทั้งสองวิธีนี้ใช้กระบวนการ \"การจุ่มร้อน \" ในการเคลือบแผ่นเหล็กด้วยสังกะสี เช่นเดียวกับเหล็กวิลาดโลหะโลหะชุบสังกะสีในช่วงต้นก็จุ่มลง วันนี้เหล็กชุบสังกะสีเกือบทั้งหมดและเหล็กกล้ามีการชุบด้วยไฟฟ้า

ต่อไปนี้เป็นวิธีการทั่วไปที่พบมากที่สุดสำหรับการใช้เคลือบสังกะสีกับเหล็กและเหล็ก:

ชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน:

• การแช่เหล็กหรือเหล็กกล้าในสังกะสีหลอมเหลวหลังจากพื้นผิวของโลหะฐานได้รับการทำความสะอาดอย่างเหมาะสม

• กระบวนการนี้ให้การเคลือบที่ค่อนข้างหนาของสังกะสีที่ค้างอยู่ในรูปแบบพื้นผิวผลึกที่เรียกว่า Spangles

• ในระหว่างกระบวนการโครงสร้างหลายชั้นของโลหะผสมเหล็กหรือเหล็กสังกะสีจะเกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวด้านในของการเคลือบสังกะสีและเหล็กหรือเหล็ก ชั้นกลางเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะแข็งและเปราะบางและอาจปอกเปลือกหรือเกล็ดถ้าธาตุเหล็กหรือเหล็กงอ

electrogalvanizing:

• การแช่เหล็กหรือเหล็กกล้าในอิเล็กโทรไลต์สารละลายของสังกะสีซัลเฟตหรือไซยาไนด์ การกระทำด้วยไฟฟ้าเงินฝากเคลือบสังกะสีบริสุทธิ์บนพื้นผิวของเหล็กหรือเหล็ก

ข้อดี:

• ความหนาของการเคลือบสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำโดยใช้กระบวนการนี้

ข้อ จำกัด :

• การเคลือบหนาที่จัดทำโดยกระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนมักจะไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีนี้

Sherardizing:

การวางองค์ประกอบเหล็กหรือเหล็กที่สะอาดอย่างทั่วถึงในตู้ที่ไม่มีอากาศซึ่งล้อมรอบด้วยฝุ่นสังกะสีโลหะ องค์ประกอบทางสถาปัตยกรรมจะถูกทำให้ร้อนและการเคลือบโลหะผสมสังกะสีบาง

ข้อดี:

• การเคลือบจะสอดคล้องกับการกำหนดค่าขององค์ประกอบ

ข้อ จำกัด :

• กระบวนการนี้มักจะ จำกัด อยู่ที่วัตถุที่ค่อนข้างเล็ก

การฉีดพ่นเมทัลลิก:

การประยุกต์ใช้สเปรย์ที่ละเอียดของสังกะสีหลอมเหลวกับธาตุเหล็กที่สะอาดหรือเหล็ก การเคลือบสามารถให้ความร้อนและหลอมรวมกับพื้นผิวของเหล็กหรือเหล็กเพื่อผลิตโลหะผสม

ข้อดี:

• การเคลือบนั้นเปราะน้อยกว่าที่ผลิตโดยกระบวนการอื่น ๆ

• การเคลือบจะไม่ปอกเปลือกหรือเกล็ดในการดัด

ข้อ จำกัด :

• การเคลือบมีรูพรุนมากขึ้นและกลายเป็นเวลาที่ผ่านการทดสอบในการกัดกร่อนในรูขุมขน

จิตรกรรม:

สีที่มีเม็ดสีฝุ่นสังกะสีอาจใช้เป็นข้อได้เปรียบในการป้องกัน

ข้อดี

• สีอาจถูกนำไปใช้ในแหล่งกำเนิด

ข้อ จำกัด :

• นี่เป็นวิธีการเคลือบสังกะสีที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าที่ระบุไว้ข้างต้น สีไม่ปฏิบัติตามสังกะสีบริสุทธิ์หรือเหล็กชุบสังกะสีหรือเหล็กชุบสังกะสี

• เมื่อทาสีเปลือกจากเหล็กชุบสังกะสีและเหล็กมักจะออกมาอย่างสมบูรณ์พร้อมกับไพรเมอร์เผยผิวโลหะที่สะอาด

• หากคุณสมบัติของแผ่นโลหะถูกทาสีอย่างดีมันเป็นเรื่องยากที่จะระบุว่าเป็นเหล็กสังกะสีหรือเหล็กชุบสังกะสีหรือเหล็ก

• หากโลหะชุบสังกะสีมันจะมีลักษณะที่ปรากฏและอาจแสดงสนิมหรือคราบสนิมจากโลหะหรือโลหะฐานเหล็ก เหล็กชุบสังกะสีและเหล็กชุบสังกะสีเป็นแม่เหล็ก

• หากโลหะถูกหล่อหรือถูกสังกะสีมันจะมีลักษณะสีขาวอมเทา สังกะสีบริสุทธิ์ไม่ใช่แม่เหล็กดังนั้นแม่เหล็กจะไม่ติด

• การทดสอบแม่เหล็กจะเปิดเผยว่าคุณสมบัติโลหะแผ่นทาสีคือสังกะสีหรือเหล็กชุบสังกะสีหรือเหล็ก ทั้งเหล็กชุบสังกะสีและเหล็กกล้าเป็นแม่เหล็กสังกะสีบริสุทธิ์ไม่ได้

การใช้งานทั่วไป

การใช้งานทางประวัติศาสตร์ทั่วไปสำหรับเหล็กชุบสังกะสีและเหล็กรวม:

• บัวและเครื่องประดับผนังอื่น ๆ

• hoods ประตูและหน้าต่าง

• งูสวัดที่มีรูปแบบตกแต่งและหอกที่ออกแบบมาเพื่อเลียนแบบ
  วัสดุอื่น ๆ

• เครื่องประดับหลังคาเช่น craestings และ finials

• การใช้งานทั่วไปในปัจจุบันรวมถึง:

• แผ่นโลหะสำหรับกระพริบและรางน้ำและ downspouts

• เล็บเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน

ปัญหาและการเสื่อมสภาพ

ปัญหาอาจแบ่งออกเป็นสองประเภทกว้าง:

• ปัญหาตามธรรมชาติหรือธรรมชาติตามลักษณะของวัสดุ
  และเงื่อนไขของการเปิดรับแสง

• ป่าเถื่อนและปัญหาที่เกิดจากมนุษย์

แม้ว่าจะมีการทับซ้อนกันระหว่างสองประเภท แต่ปัญหาการเสื่อมสภาพของวัสดุโดยธรรมชาติจะเกิดขึ้นค่อย ๆ ในช่วงเวลาที่คาดการณ์ได้และต้องการการบำรุงรักษาตามปกติหรือการบำรุงรักษาเชิงป้องกันที่เหมาะสม

• ในทางกลับกันปัญหาที่เกิดจากมนุษย์หลายคน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งป่าเถื่อน) สุ่มในการเกิดขึ้น สามารถผลิตผลลัพธ์ความหายนะ เป็นการยากที่จะป้องกันและต้องการการดำเนินการฉุกเฉินเพื่อบรรเทา อย่างไรก็ตามปัญหาที่เกิดขึ้นจากมนุษย์บางอย่างสามารถคาดการณ์ได้และเกิดขึ้นนอก

ปัญหาธรรมชาติหรือธรรมชาติ

การกัดกร่อน:

• เหล็กชุบสังกะสีและเหล็กทนต่อการกัดกร่อนขึ้นอยู่กับส่วนใหญ่
  ในประเภทและความหนาของการเคลือบสังกะสีป้องกันและ
  ประเภทของสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

• การเคลือบสังกะสีบนเหล็กชุบสังกะสีและเหล็กกล้าอาจมีการสึกกร่อนโดย:
  กรด, ด่างที่แข็งแกร่งและมีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง
  โดยกรดซัลเฟอร์ที่ผลิตโดยไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์
  มลพิษในบรรยากาศในเมือง

การกัดกร่อนตามธรรมชาติ:

• การเคลือบสังกะสีบนเหล็กชุบสังกะสีและเหล็กจะพัฒนาคาร์บอเนตตามธรรมชาติบนพื้นผิวของมันโดยการสัมผัสกับบรรยากาศและการกระทำของน้ำฝน อย่างไรก็ตามการเคลือบนี้มักจะไม่หนาพอที่จะปกป้องโลหะจากการกัดกร่อนต่อไป

• คาร์บอเนตสามารถเปราะและดื้อรั้นและในที่สุดก็แยกออกจากสังกะสีสดสำหรับการกัดกร่อน เนื่องจากการเคลือบสังกะสีบนเหล็กหรือเหล็กนั้นบางมากจึงสามารถกัดกร่อนได้ถึงโลหะฐานที่เปิดเผยฐานไปยังบรรยากาศเช่นกัน

• ในบรรยากาศอุตสาหกรรมการเคลือบสังกะสีคาร์บอเนตสามารถแบ่งออกได้โดยกรดเดียวกันที่โจมตีสังกะสี กรดเหล่านี้แปลงคาร์บอเนตเป็นสังกะสีซัลเฟตซึ่งละลายน้ำได้และล้างออกด้วยน้ำฝนมักจะย้อมองค์ประกอบอาคารที่อยู่ติดกัน

การกัดกร่อนของสารเคมี:

• เหล็กชุบสังกะสีและเหล็กมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีต่อ: คอนกรีต, ปูน, ตะกั่ว, ดีบุก, สังกะสีและอลูมิเนียม

• เหล็กชุบสังกะสีและเหล็กมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ไม่ดีต่อ: พลาสเตอร์และซีเมนต์ (โดยเฉพาะซีเมนต์พอร์ตแลนด์) ที่มีคลอไรด์และซัลเฟต, น้ำฝนที่เป็นกรดไหลออกจากหลังคาที่มีงูสวัดไม้ (เรดวูด, ซีดาร์, ต้นโอ๊กและเกาลัดหวาน), มอสหรือเกาลัดหวาน) การควบแน่นที่ด้านล่างของแผ่นสังกะสีและน้ำบ่อบนพื้นผิวภายนอกของคุณสมบัติสังกะสี

• การกัดกร่อน Galvanic (เคมีไฟฟ้า): การกัดกร่อนแบบนี้เป็นปฏิกิริยาไฟฟ้าระหว่างการเคลือบสังกะสีและโลหะที่แตกต่างกันเมื่ออยู่ในที่ที่มีอิเล็กโทรไลต์เช่นฝนน้ำค้างหมอกหรือการควบแน่น

• เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของการเคลือบสังกะสีเนื่องจากการดำเนินการ Galvanic สัมผัสระหว่างรายการชุบสังกะสีและทองแดงหรือเหล็กบริสุทธิ์หรือเหล็กบริสุทธิ์ควรหลีกเลี่ยง

• เหล็กชุบสังกะสีและเหล็กมีฤทธิ์กัดกร่อนสำหรับโลหะทั้งหมดยกเว้นตะกั่วดีบุกสังกะสีและอลูมิเนียม

• การใช้การเคลือบป้องกันเช่นสีของเหล็กชุบสังกะสีและเหล็กจะช่วยบรรเทาปัญหาที่เกิดจากการกัดกร่อนของการเคลือบสังกะสีป้องกัน

ป่าเถื่อนหรือปัญหาที่เกิดจากมนุษย์

การเสื่อมสภาพทางกลหรือทางกายภาพ:

• ทำให้การกำจัดพื้นผิวโลหะป้องกัน การเคลือบสังกะสีที่อ่อนนุ่มบนเหล็กชุบสังกะสีและเหล็กทำให้ความเสี่ยงต่อความเสียหายของการเสียดสีโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่หลังคาหุบเขาและรางน้ำที่เคลือบสามารถสวมใส่กระดาษบาง ๆ ได้ด้วยการกำจัดสิ่งสกปรกบนน้ำฝน

• ความเหนื่อยล้า: ชนิดของการเสื่อมสภาพที่เกิดจากการขยายตัวแบบวัฏจักรและการหดตัวของคุณสมบัติโลหะแผ่นโดยเฉพาะหลังคาโดยไม่มีบทบัญญัติที่เพียงพอสำหรับการเคลื่อนไหวนี้

• สังกะสีมีความเสี่ยงต่อความล้มเหลวเมื่อยล้าเนื่องจากมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนค่อนข้างสูง

• ความล้มเหลวของความเหนื่อยล้าอาจเกิดขึ้นเมื่อแผ่นโลหะบางเกินไปที่จะต้านทานการโก่งและหย่อนคล้อย มันส่งผลให้เกิดการปูดและการฉีกขาดของการเคลือบสังกะสีและคล้ายกับการตัดหรือรอยร้าว

• คืบ: การบิดเบือนถาวรของโลหะอ่อนที่ถูกยืดออกเนื่องจากน้ำหนักของตัวเอง พื้นที่บาง ๆ ของโลหะมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวเป็นพิเศษ ครีพอาจป้องกันได้จากการใช้งานของแต่ละแผ่นและอ่าวที่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมข้อต่อที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสมและมีตัวยึดจำนวนมาก

• ความผิดเพี้ยน: การเสียรูปถาวรหรือความล้มเหลวอาจเกิดขึ้นเมื่อโลหะเกินพิกัดเกินกว่าจุดผลผลิตเนื่องจากการโหลดสดหรือการโหลดที่ตายแล้วความเครียดจากความร้อนหรือการปรับเปลี่ยนโครงสร้างการเปลี่ยนแปลงระบอบความเครียด

การเชื่อมต่อล้มเหลว:

• ความเครียดจากลมและความร้อนสามารถทำลายหลังคาด้วยการดึงข้อต่อออกจากกันและคลายตัวยึด