Τι είναι ο εν θερμώ γαλβανισμένος χάλυβας;

Ο γαλβανισμένος εν θερμώ χάλυβας (HDG) είναι χάλυβας που έχει βυθιστεί σε τετηγμένο ψευδάργυρο προκειμένου να παραχθεί μια ανθεκτική στη σκουριά επίστρωση. Ο όρος γαλβανισμός αναφέρεται συνήθως στη μέθοδο εν θερμώ εμβάπτιση. μερικές φορές ονομάζεται επίσης εν θερμώ εμβάπτιση ψευδαργύρου. Ένα χαρακτηριστικό κρυσταλλικό σχέδιο, που ονομάζεται spangling, συχνά αφήνεται στην επιφάνεια του χάλυβα. Ο γαλβανισμένος εν θερμώ χάλυβας χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπου ο χάλυβας μπορεί να εκτεθεί στις καιρικές συνθήκες, αλλά όπου ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι πολύ ακριβός.

Ο χάλυβας που πρόκειται να γαλβανιστεί πρώτα πλένεται και υποβάλλεται σε χημική επεξεργασία για να αφαιρεθεί η βρωμιά και η οξείδωση από την επιφάνεια του μετάλλου. Στη συνέχεια βυθίζεται σε μια κατσαρόλα με λιωμένο ψευδάργυρο στους 815-850°F (435-455°C). Ο θερμός ψευδάργυρος αντιδρά με τον χάλυβα, σχηματίζοντας μια κραματοποιημένη επιφάνεια με τέσσερα διακριτά στρώματα. Το εσωτερικό στρώμα είναι περίπου 75% ψευδάργυρος και 25% χάλυβας. το εξωτερικό στρώμα είναι 100% ψευδάργυρος. Η περίσσεια ψευδάργυρου στη συνέχεια αποστραγγίζεται και ο επικαλυμμένος χάλυβας ψύχεται με κρύο αέρα ή νερό.

Όταν εκτίθεται στον αέρα, ο ψευδάργυρος αντιδρά με το οξυγόνο, το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα για να σχηματίσει ένα στρώμα σκληρού ανθρακικού ψευδαργύρου (ZnCO3). Αυτό προστατεύει τον υποκείμενο χάλυβα με δύο τρόπους: πρώτον, παρέχει ένα μηχανικό φράγμα μεταξύ του χάλυβα και της ατμόσφαιρας, ελαχιστοποιώντας την έκθεση στο οξυγόνο. Δεύτερον, ο ψευδάργυρος δρα ως θυσιαστική άνοδος. Ο ψευδάργυρος οξειδώνεται πιο γρήγορα από τον σίδηρο, δίνοντας ηλεκτρόνια στη διαδικασία. Αυτά τα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν στον χάλυβα, όπου μειώνουν τη χημική αντιδραστικότητα του σιδήρου και επιβραδύνουν τη διαδικασία διάβρωσης. Ο όρος θυσία αναφέρεται στο γεγονός ότι το πηγάδι ψευδαργύρου που είναι διαθέσιμο για οξείδωση εξαντλείται με την πάροδο του χρόνου, εμποδίζοντας τον σίδηρο στον χάλυβα να υποστεί την ίδια μοίρα.

Παρά τη διπλή άμυνα, όλος ο εν θερμώ γαλβανισμένος χάλυβας θα σκουριάσει τελικά. Η επίστρωση ψευδαργύρου απλώς επιβραδύνει αυτή τη διαδικασία. Καθώς ο ελεύθερος ψευδάργυρος καταναλώνεται μέσω της οξείδωσης, ο ρόλος του ως θυσιαστικής ανόδου μειώνεται. Η επίστρωση θα διαβρωθεί επίσης φυσικά ως αποτέλεσμα της έκθεσης σε λειαντικά και χημικά στο περιβάλλον, μειώνοντας την αποτελεσματικότητά της ως μηχανικό φράγμα στον αέρα. Η όξινη βροχή και το αλμυρό νερό θα αυξήσουν την ταχύτητα με την οποία το επικαλυμμένο μέταλλο θα διασπαστεί.

Η διαδικασία γαλβανισμού είναι άνω των 150 ετών και ο γαλβανισμένος χάλυβας εν θερμώ χρησιμοποιείται σε μεγάλη ποικιλία εφαρμογών. Χρησιμοποιείται μεταξύ άλλων για δοκούς από δομικό χάλυβα, φύλλα κυματοειδούς χάλυβα, παξιμάδια, μπουλόνια, σωλήνες, σχάρες, κιγκλιδώματα και χαλύβδινους διαδρόμους. Η βιομηχανία ισχυρίζεται ότι ο γαλβανισμένος χάλυβας μπορεί να διαρκέσει για περισσότερα από 100 χρόνια σε τυπικές εγκαταστάσεις. Εάν ο χάλυβας πρόκειται να χρησιμοποιηθεί σε μέρη όπου θα εκτεθεί σε θαλασσινό νερό, μηχανική τριβή, οξέα ή άλλες σκληρές συνθήκες, ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να είναι μια καλύτερη επιλογή μακροπρόθεσμα.