محدودیت های دمای فولاد گالوانیزه در شرایط شدید آزمایش شده است

فولاد گالوانیزه به عنوان یک قهرمان ناشناخته در مهندسی مدرن ایستاده است، که به آرامی از سازه ها در برابر خوردگی در محیط هایی از کارخانه های صنعتی سوزان تا ایستگاه های قطبی سرد محافظت می کند.این ماده ی شگفت انگیز از ویژگی های محافظتی خود به یک فرآیند فلزسازی پیچیده مدیون است که مانع بسیار خوبی از آسیب های اقلیمی ایجاد می کند.

گالوانیزه کردن شامل غوطه ور کردن فولاد در روی ذوب شده و ایجاد یک پیوندهای متالورژیک دائمی است. این فرآیند دو لایه محافظ متمایز را تشکیل می دهد:یک پوشش بیرونی از روی خالص و یک لایه داخلی از آلیاژ روی آهن. این سیستم بر اساس یک اصل به نامحفاظت از آنود قربانی، جایی که پوشش روی ترجیحاً برای محافظت از فولاد زیربنایی خوردگی می کند.

اين دفاع دو لایه اي مقاومت استثنائي در برابر تهديدات زيستي از باران اسيدي تا اسپري نمک را فراهم مي کنداین سیستم محافظ با چالش های منحصر به فرد مواجه است که مهندسان باید به دقت در نظر بگیرند.

صنعت فولاد به طور کلی توصیه می کند که فولاد گالوانیزه را در زیر200 درجه سانتیگراد (390 درجه فارنهایت)برای کاربردهای طولانی مدت. فراتر از این آستانه، لایه های زنک محافظ شروع به تغییرات ساختاری می کنند که می توانند عملکرد را به خطر بیندازند.

نگرانی اصلی در دمای بالاجدا کردن لایه ها، ناشی از اثر کرکندال - پدیده ای که در آن نرخ های انتشار متفاوت بین روی و آهن ایجاد حفره در رابط آنها. در حالی که لایه خارجی روی خالص ممکن است جدا شود،لایه داخلی آلیاژ روی آهن اغلب قابلیت های محافظتی را حفظ می کند.

بین200°C و 250°C (390°F-480°F)، لایه آلیاژ روی آهن همچنان محافظت از خوردگی را فراهم می کند، اگرچه با اثربخشی کاهش یافته است.250°C (480°F)، از هم جدا شدن به طور قابل توجهی تسریع می شود و خود لایه آلیاژ ممکن است ترک ها و جدایی از بستر فولاد را ایجاد کند.

در سناریوهای آتش سوزی که در آن دمای اغلب بیش از۶۰۰ درجه سانتیگرادبا این حال، قرار گرفتن در معرض آتش کوتاه مدت ممکن است پوشش را تا حد زیادی تحت یک لایه محافظ از گرد و غبار کربن باقی بگذارد.مهندسان ساختاري خاطرنشان مي کنند که در حالي که پوشش زنک ممکن است به خطر افتاده باشد، فولاد خودش مقاومت کافی برای مقاومت آتش کوتاه مدت را حفظ می کند.

برخلاف چالش های دمای بالا، فولاد گالوانیزه در محیط های سرد عملکرد فوق العاده خوبی دارد. تحقیقات نشان می دهد که تخریب پوشش در دمای پایین به عنوان-40°C (-40°F)، که آن را برای کاربردهای قطب شمال ایده آل می کند.

نگرانی اصلی آب و هوای سرد شاملشکنندگی در دمای پایین، یک ویژگی رایج فولاد که در آن سختی مواد در طول زمان در سرما شدید کاهش می یابد. انتخاب مناسب آلیاژ و ملاحظات ضخامت می تواند این اثر را کاهش دهد.

1. ضخامت پوشش:پوشش گالوانیزه ضخیم تر در محیط های با دمای بالا محافظت بیشتری را فراهم می کند.
2. ترکیب لایه:نسبت روی خالص به آلیاژ روی آهن بر عملکرد در دمای بالا تاثیر می گذارد.
3. عوامل محیطی:رطوبت و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی باعث تسریع تخریب در تمام دماها می شود.
4. نظارت ساختاری:بازرسی منظم در هنگام کار در نزدیکی آستانه های دمایی بسیار مهم است.

با درک این رفتارهای وابسته به درجه حرارت، مهندسان می توانند انتخاب مواد آگاهانه ای را انجام دهند که یکپارچگی ساختاری طولانی مدت را در شرایط آب و هوایی متنوع تضمین می کند.