Galvaniserende stål belegger det med et lag sink for å beskytte det mot korrosjon. Sink ble først brukt i konstruksjonen på tidspunktet for ødeleggelsen av Pompeii, men det ble først brukt til å galvanisere stål (faktisk jern) i 1742 og prosessen patenterte i 1837. Galvanisert stål brukes til å lage metallplater, takrenner og nedløp, så vel som for utvendige negler. Det er flere prosesser som kan brukes til å galvanisere stål: varmgalvanisering, elektrogalvanisering, sherardisering og metallisk sprøyting.
Trinn
Metode 1 av 4: Varmgalvanisering
Trinn 1. Rengjør overflateforurensningene
Før andre trinn kan utføres, må ståloverflaten rengjøres grundig. Hvordan dette gjøres avhenger av hva som må renses bort.
- Smuss, fett, olje eller maling krever bruk av en mild syre, en varm alkali eller et biologisk rengjøringsmiddel.
- Asfalt, epoksy, vinyl eller slagg fra sveising må rengjøres med sandblåsing eller med andre slipemidler.
Trinn 2. Pickle bort rusten
Beising gjøres med saltsyre eller varm svovelsyre; den fjerner både rust og kvernskala.
I noen tilfeller kan slipende rengjøring være nok til å fjerne rusten, eller det kan være nødvendig å bruke både en beiteløsning og slipemidler. I noen tilfeller blir større slipemidler som buckshot luftblåst på stålet
Trinn 3. Sett metallet i fluks
I dette tilfellet er "flux" en løsning av sinkammoniumklorid som fjerner eventuell gjenværende rust og avskalling og beskytter stålet mot rusting til det er galvanisert.
Trinn 4. Fordyp stålet i smeltet sink
Badet av smeltet sink bør være minst 98 prosent sink og opprettholdes ved et temperaturområde på 815 til 850 grader F (435 til 455 grader C).
Mens stålet er nedsenket i sinkbadet, reagerer jernet med sink for å danne en rekke legeringslag og et ytre lag med ren sink
Trinn 5. Ta det galvaniserte stål sakte ut av sinkbadet
Det meste av overflødig sink vil renne av; det som ikke renner ut kan vibreres eller spinnes av i en sentrifuge.
Trinn 6. Avkjøl det galvaniserte stålet
Kjøling av metallet stopper galvaniseringsreaksjonen, som fortsetter så lenge stålet har samme temperatur som det var under nedsenking i sinkbadet. Avkjøling kan gjøres på en av flere måter:
- Fordyp stålet i en passiveringsløsning som kaliumhydroksyd.
- Fordyp stålet i vann.
- La stålet avkjøles i det fri.
Trinn 7. Inspiser det galvaniserte stål
Når det galvaniserte stålet er avkjølt, sjekk det for å sikre at sinkbelegget ser bra ut, fester seg til stålet og er tykt nok. Det er en rekke tester som kan utføres for å sikre at galvaniseringen var vellykket.
Standarder for varmgalvanisering og inspeksjon av resultatene er etablert av organisasjoner som American Society for Testing and Materials (nå kalt ASTM International), International Standards Organization (ISO), Canadian Standards Association (CSA) og American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO).:
Metode 2 av 4: Elektrogalvanisering
Trinn 1. Forbered stålet som for varmgalvanisering
Stålet må rengjøres og rustes før elektrogalvanisering kan skje.
Trinn 2. Klargjør en sinkelektrolyttløsning
Enten brukes sinksulfat eller sinkcyanid for elektrolytten.
Trinn 3. Fordyp stålet i elektrolytten
Løsningen vil reagere med stålet for å få zinken til å falle ut på stålet og belegge det. Jo lenger stålet er igjen i elektrolytten, jo tykkere blir belegget som blir produsert.
Selv om denne metoden gir større kontroll over hvor tykt sinkbelegget er enn varmforsinking, tillater det vanligvis ikke at lag blir så tykke
Metode 3 av 4: Sherardizing
Trinn 1. Forbered stålet som med de andre galvaniseringsmetodene
Rengjør smuss med syre eller sandblåsing etter behov og sylt bort rusten.
Trinn 2. Plasser stålet i et luftfritt kabinett
Trinn 3. Omgiv stålet med pulverisert sink
Trinn 4. Varm opp stålet
Dette smelter pulverisert sink til en væske som etter avkjøling etterlater et tynt legeringsbelegg.
Sherardisering brukes best for formede stålstykker, ettersom det galvaniske belegget vil følge konfigurasjonene til stålet under. Den brukes best med ganske små metallgjenstander
Metode 4 av 4: Metallisk sprøyting
Trinn 1. Forbered stålet som med de andre metodene
Rengjør alt smuss og fjern rusten slik at den er klar til å sprøytes.
Trinn 2. Spray på et fint smeltet sinkbelegg
Trinn 3. Varm det belagte stål for å sikre riktig liming
Galvaniske belegg produsert med denne metoden er mindre sprø og mindre utsatt for peeling og flassing, men gir mindre beskyttelse mot rusting for stålet under
Tips
- Galvanisert stål kan beskyttes ytterligere mot korrosjon ved å male det med en maling pigmentert med sinkstøv. Sinkbasert maling kan imidlertid ikke brukes som erstatning for galvanisering.
- Når det er malt, kan galvanisert stål ha et spanglet utseende.
- Galvanisert stål er motstandsdyktig mot korrosjon ved kontakt med betong, mørtel, aluminium, bly, tinn og selvfølgelig sink.
- Galvanisering er en form for det som kalles katodisk beskyttelse, der det beskyttede metallet fungerer som katoden i en elektrokjemisk reaksjon og det beskyttende metallet fungerer som en anode, eller mer spesifikt, en offeranode som tærer i stedet for det beskyttede metallet. Et metall som er belagt med et offer -anodemetall kalles noen ganger et anodisert metall.
Advarsler
- Sinkbelegget fra galvanisert stål er utsatt for korrosjon fra syrer og alkaliner (baser). Det er spesielt sårbart for svovelsyre og svovelsyrer, som kan produseres ved blanding av hydrogensulfid og svoveldioksid med regnvann (surt regn), som blir verre hvis regnet har rømt av tresild eller mos. Regnvann kan også reagere med sinkbelegget for å danne sinkkarbonat. Over tid vil sinkkarbonatet bli sprøtt og til slutt utsette sinklegeringen eller til og med grunnmetallet under for korrosjon.
- Galvanisert stål er vanskeligere å male enn ikke-galvanisert stål.
- Galvanisert stål har liten korrosjonsbestandighet ved å være i kontakt med annet metall enn aluminium, bly, tinn eller sink. Det er spesielt utsatt for korrosjon rundt jern, stål og kobber, samt ved siden av sementer som inneholder klorider eller sulfater.
- Sinkbelegget i galvanisert stål er også sårbart for metallutmattelse, fordi sink er utsatt for ekspansjon ved oppvarming og sammentrekning når det avkjøles.
