Mikä on kuumasinkitty teräs?

Kuumasinkitty teräs (HDG) on terästä, joka on kastettu sulaan sinkkiin ruostetta kestävän pinnoitteen aikaansaamiseksi. Termi galvanointi viittaa yleensä kuumasinkitysmenetelmään; sitä kutsutaan myös joskus sinkkikuumekastikkeeksi. Teräksen pinnalle jää usein tyypillinen kiteinen kuvio, jota kutsutaan spanglingiksi. Kuumasinkittyä terästä käytetään sovelluksissa, joissa teräs voi altistua säälle, mutta ruostumaton teräs on liian kallista.

Sinkitty teräs pestään ja käsitellään kemiallisesti lian ja hapettumisen poistamiseksi metallin pinnalta. Sitten se upotetaan kattilaan, jossa on sulaa sinkkiä 815-850 ° C: n (435-455 ° F) lämpötilassa. Kuuma sinkki reagoi teräksen kanssa muodostaen seostetun pinnan, jossa on neljä erillistä kerrosta. Sisäkerros on noin 75% sinkkiä ja 25% terästä; ulompi kerros on 100% sinkkiä. Ylimääräinen sinkki tyhjennetään ja päällystetty teräs jäähdytetään kylmällä ilmalla tai vedellä.

Kun sinkki altistuu ilmalle, se reagoi hapen, veden ja hiilidioksidin kanssa muodostaen kerroksen kovaa sinkkikarbonaattia (ZnCO3). Tämä suojaa alla olevaa terästä kahdella tavalla: ensinnäkin se tarjoaa mekaanisen esteen teräksen ja ilmakehän välille minimoiden altistumisen hapelle. Toiseksi sinkki toimii uhraavana anodina. Sinkki hapettuu nopeammin kuin rauta, jolloin elektronit luopuvat prosessissa. Nämä elektronit kulkevat teräkseen, missä ne vähentävät raudan kemiallista reaktiivisuutta ja hidastavat korroosioprosessia. Termi uhrautuva viittaa siihen, että hapettamiseen käytettävissä oleva sinkkikaivo kuluu ajan myötä, mikä estää teräksen raudan kärsimästä samasta kohtalosta.

Tästä kaksitahoisesta puolustuksesta huolimatta kaikki kuumasinkitty teräs ruostuu lopulta. Sinkkipinnoite vain hidastaa tätä prosessia. Kun vapaa sinkki kuluu hapettumisen kautta, sen rooli uhrautuvana anodina heikkenee. Pinnoite myös rapautuu fyysisesti, kun se altistuu hioville ja kemikaaleille ympäristössä, mikä vähentää sen tehokkuutta ilman mekaanisena esteenä. Happoinen sade ja suolavesi lisäävät pinnoitetun metallin hajoamisnopeutta.

Sinkitysprosessi on yli 150 vuotta vanha, ja kuumasinkittyä terästä käytetään monenlaisissa sovelluksissa. Sitä käytetään muun muassa rakenteellisiin teräspalkkeihin, aaltopahvilevyihin, muttereihin, pultteihin, putkiin, ritilään, kaiteisiin ja teräskäytäviin. Teollisuus väittää, että sinkitty teräs voi kestää yli 100 vuotta tyypillisissä asennuksissa. Jos terästä käytetään paikoissa, joissa se altistuu merivedelle, mekaaniselle hankaukselle, hapoille tai muille ankarille olosuhteille, ruostumaton teräs voi olla parempi valinta pitkällä aikavälillä.