Blacha stalowa ocynkowana jest materiałem kompozytowym ze stali i cynku. Produkty ocynkowane łączą zalety obu materiałów. Materiał kompozytowy ma wytrzymałość i plastyczność stali oraz powłokę odporną na korozję. Jest szeroko stosowany w takich dziedzinach przemysłu jak budownictwo, urządzenia gospodarstwa domowego i samochody.
Czym jest blacha stalowa ocynkowana?
Blacha ocynkowana jest blachą stalową z warstwą metalicznego cynku pokrytą na powierzchni stali w celu ochrony stalowego podłoża. Ponieważ aktywność elektrochemiczna cynku jest wyższa niż żelaza, obecność warstwy cynku może opóźnić utlenianie i korozję stali. Grubość typowej blachy stalowe ocynkowane, wynosi zazwyczaj od 0.25 mm do 5 mm, a do wyboru jest wiele specyfikacji, zależnie od wymagań danego zastosowania.
Mechanizm odporności na korozję blachy stalowej ocynkowanej:
Odporność na korozję blacha stalowa ocynkowana pochodzi z ochronnego efektu warstwy cynku. Zasada jego działania jest głównie osiągana poprzez trzy mechanizmy, a mianowicie efekt bariery fizycznej, efekt anody ofiarnej i zjawisko pasywacji podczas korozji.
Efekt bariery fizycznej
Jako najbardziej zewnętrzna warstwa blacha ocynkowana, warstwa cynku izoluje bezpośredni kontakt powietrza i wilgoci ze stalą poprzez efekt bariery fizycznej, zapobiegając w ten sposób utlenianiu i rdzewieniu. Sam cynk ma dobrą odporność na utlenianie. Grubość powłoki określa długość efektu ochronnego. Im grubsza warstwa cynku, tym bardziej znaczący jest efekt ochrony fizycznej.
Efekt anody ofiarnej
Podczas blacha stalowa ocynkowana jest częściowo odsłonięty na powierzchni stali z powodu zużycia mechanicznego lub korozji chemicznej, zaczyna odgrywać rolę „efekt anody ofiarnej” cynku. Cynk ma niższy potencjał niż stal i wyższą aktywność elektrochemiczną. Będzie preferencyjnie podlegał reakcjom utleniania, aby chronić stal przed korozją. Ta cecha pozwala blacha stalowa ocynkowana aby przedłużyć jej żywotność nawet w przypadku uszkodzenia powłoki, wykazując wysoką odporność na korozję.
Zjawisko pasywacji podczas korozji
W środowisku wilgotnym lub zawierającym tlen na powierzchni warstwy cynku utworzy się cienka warstwa tlenku lub zasadowego węglanu cynku. Ta warstwa pasywacyjna może dodatkowo spowolnić szybkość korozji, dzięki czemu panel ze stali ocynkowanej mają dobrą odporność na korozję w różnych, trudnych warunkach.
Rodzaje procesu cynkowania:
Obecnie procesy produkcyjne blachy stalowe ocynkowane, obejmują głównie cynkowanie ogniowe i elektrolityczne:
Cynkowanie ogniowe: Stal jest zanurzana w płynnym stopionym cynku, aby utworzyć powłokę cynkową poprzez fizyczną przyczepność i reakcję chemiczną. W tym procesie warstwa cynku jest grubsza (zwykle ponad 50 mikronów), zapewnia silniejszy efekt ochrony i ma wysoką odporność na korozję. Nadaje się do materiałów budowlanych narażonych na działanie atmosfery i elementów stalowych w trudnych warunkach.
Galwanizacja elektrolityczna: Cynk jest równomiernie przytwierdzany do powierzchni stali, wykorzystując zasadę osadzania elektrolitycznego. Powłoka jest cieńsza (zwykle poniżej 20 mikronów) i ma gładszą powierzchnię. Jest zwykle stosowana do produktów wymagających wysokiej precyzji lub wysokich wymagań estetycznych. Chociaż jej odporność na korozję nie jest tak dobra, jak gorący dip blachy stalowe ocynkowane,, ma dobry efekt w pomieszczeniach zamkniętych lub w środowiskach o niskiej korozji.
Rola warstwy ocynkowanej:
Warstwa cynku zapewnia skuteczną barierę fizyczną dla blachy stalowej, zapobiegając bezpośredniemu kontaktowi wilgoci zewnętrznej i tlenu ze stalą, zmniejszając tym samym szybkość korozji blachy stalowej. Jednocześnie, jako materiał anody ofiarnej, mechanizm ochrony elektrochemicznej cynku może dodatkowo zwiększyć efekt antykorozyjny.
Czynniki wpływające na odporność korozyjną blach stalowych ocynkowanych:
Grubość powłoki cynkowej
Im grubsza powłoka cynkowa, tym większa odporność na korozję. Cynkowanie ogniowe zwykle pozwala uzyskać grubszą powłokę, podczas gdy powłoka cynkowa galwanizowana jest stosunkowo cienka, a grubość powłoki może wymagać zwiększenia w przypadku stosowania w wilgotnym środowisku.
Jakość procesu cynkowania
Różna jakość procesu cynkowania ma również bezpośredni wpływ na odporność na korozję. Cynkowanie ogniowe ma zazwyczaj lepszą odporność na korozję niż galwanizacja ze względu na większą grubość powłoki cynkowej.
Jakość samej stali
Czystość, płaskość, zawartość węgla itp. powierzchni stali będą miały wpływ na przyczepność powłoki cynkowej. Powłoki ze stali o wysokiej czystości i niskiej zawartości węgla mają lepszą przyczepność i pomagają poprawić odporność na korozję.
Warunki środowiska
Ocynkowane blachy stalowe korodują szybciej, gdy są wystawione na działanie warunków nadmorskich, gorących i wilgotnych, lub w środowisku kwaśnym, dlatego w celu wydłużenia okresu eksploatacji konieczne jest stosowanie grubszych powłok lub regularna konserwacja.
Wydajność ocynkowanych blach stalowych w różnych środowiskach korozyjnych:
Trwałość blachy ocynkowane w różnych środowiskach korozyjnych różni się. Poniżej przedstawiono jego konkretne osiągi w kilku typowych środowiskach korozyjnych.
Obszary przybrzeżne
Powietrze w obszarach przybrzeżnych zawiera dużo soli, która jest silnie żrąca dla materiałów metalowych. blachy stalowe ocynkowane, mogą skutecznie przeciwstawić się korozji solnej w tym środowisku i mają długą żywotność, zwykle ponad 15–20 lat.
Obszary skażenia przemysłowego
Powietrze w obszarach przemysłowych zawiera dużą ilość substancji kwaśnych lub zasadowych, takich jak dwutlenek siarki i chlor, które mogą powodować reakcje chemiczne w warstwie ocynkowanej i przyspieszać proces korozji. Blachy stalowe ocynkowane ogniowo mogą lepiej opierać się kwaśnym gazom, ale wymagają regularnego czyszczenia i konserwacji.
Wysoka wilgotność i wysoka temperatura otoczenia
Wilgotne i wysokotemperaturowe środowiska mogą łatwo spowodować utlenianie się warstwy cynku na ocynkowanych blachach stalowych, szczególnie w środowiskach o słabej cyrkulacji powietrza. Dlatego też, podczas stosowania ocynkowanych blach stalowych w warunkach wysokiej wilgotności lub wysokiej temperatury, należy wybrać grubszą warstwę cynku i zapewnić dobrą wentylację, aby opóźnić korozję.
Metody badania korozji blach stalowych ocynkowanych:
Aby ocenić odporność korozyjną blach stalowych ocynkowanych, zazwyczaj stosuje się następujące standardowe metody badań:
Test w komorze solnej
Test mgły solnej ocenia odporność na korozję blach stalowych w środowiskach przybrzeżnych lub o wysokim zasoleniu poprzez wystawienie ich na działanie środowiska mgły solnej. Po pewnym czasie obserwuje się stopień korozji na powierzchni warstwy cynku. Wyniki testu mogą odzwierciedlać wytrzymałość na korozję powłok o różnej grubości.
Test na mokro
Test mokrego ciepła symuluje odporność na korozję ocynkowanych blach stalowych w ekstremalnych warunkach klimatycznych (szczególnie w klimacie tropikalnym i morskim) poprzez umieszczenie ich w środowisku o wysokiej temperaturze i wysokiej wilgotności. Eksperyment ten nadaje się do testowania ogólnej trwałości i stabilności powłok blach stalowych.
Test narażenia na warunki zewnętrzne
Dzięki wystawieniu ocynkowanych blach stalowych na działanie środowiska naturalnego ich wydajność jest monitorowana przez długi czas. Ten test może uzyskać bardziej realistyczne dane dotyczące trwałości, ale cykl jest długi i zwykle zajmuje kilka lat, aby uzyskać kompletne dane testowe.
Obszary zastosowań blach stalowych ocynkowanych:
Przemysł budowlany: blachy stalowe ocynkowane, można go stosować do budowy elementów takich jak dachy, panele ścienne i rury.
Produkcja samochodów: ocynkowane blachy stalowe można stosować do produkcji nadwozi i podwozi.
Sprzęt AGD: blachy stalowe ocynkowane, stosowane są głównie na zewnętrzne obudowy lodówek, pralek itp.
Energetyka i przemysł energetyczny: ocynkowane blachy stalowe stosuje się na zewnętrzne powłoki urządzeń energetycznych i konstrukcji takich jak wieże przesyłowe.
Obiekty transportowe: blachy stalowe ocynkowane, Są wykorzystywane do produkcji obiektów użyteczności publicznej, takich jak mosty, bariery ochronne i znaki drogowe.
Dzięki rozwojowi technologii, dodanie kompozytowych materiałów odpornych na korozję do ocynkowanych blach stalowych oraz badania i rozwój powłok samonaprawiających jeszcze bardziej zwiększą ich wartość użytkową w przyszłości. W zastosowaniach praktycznych wybór odpowiedniego procesu cynkowania i grubości zgodnie z różnymi cechami środowiskowymi i wymaganiami projektu jest kluczem do zapewnienia długoterminowego i stabilnego użytkowania ocynkowanych blach stalowych w różnych środowiskach.
Jesteśmy profesjonalnym producentem różnorodnych wyrobów stalowych o pełnej specyfikacji. Zapraszamy do kontaktu!
+86 17611015797 (WhatsApp) info@steelgroups.com