Galvaniserende stål dækker det med et lag zink for at beskytte det mod korrosion. Zink blev først brugt i byggeriet omkring ødelæggelsen af Pompeji, men det blev først brugt til galvanisering af stål (faktisk jern) i 1742, og processen blev patenteret i 1837. Galvaniseret stål bruges til fremstilling af pladelys, tagrender og nedløb, samt til udvendige søm. Der er flere processer, der kan bruges til galvanisering af stål: varmgalvanisering, elektrogalvanisering, sherardisering og metallisk sprøjtning.
Trin
Metode 1 af 4: Varmgalvanisering
Trin 1. Rengør overfladeforurenende stoffer
Inden andre trin kan tages, skal ståloverfladen rengøres grundigt. Hvordan dette gøres afhænger af, hvad der skal renses væk.
- Snavs-, fedt-, olie- eller malingstegn kræver brug af en mild syre, en varm alkali eller et biologisk rengøringsmiddel.
- Asfalt, epoxy, vinyl eller slaggen fra svejsning skal rengøres med sandblæsning eller med andre slibemidler.
Trin 2. Pickle væk rusten
Bejdsning sker med saltsyre eller varm svovlsyre; det fjerner både rust og mølleskala.
I nogle tilfælde kan slibende rengøring være nok til at fjerne rusten, eller det kan være nødvendigt at bruge både en bejdsning og slibemidler. I nogle tilfælde luftblæses større slibemidler som f.eks. Buckshot på stålet
Trin 3. Sæt metallet i flux
I dette tilfælde er "flux" en opløsning af zinkammoniumchlorid, der fjerner al resterende rust og afskallning og beskytter stålet mod rust, indtil det faktisk er galvaniseret.
Trin 4. Fordyb stålet i smeltet zink
Badet af smeltet zink skal være mindst 98 procent zink og holdes ved et temperaturområde på 815 til 850 grader F (435 til 455 grader C).
Mens stålet er nedsænket i zinkbadet, reagerer dets jern med zinket for at danne en række legeringslag og et ydre lag af ren zink
Trin 5. Tag det galvaniserede stål langsomt ud af zinkbadet
Det meste af det overskydende zink vil løbe ud; det, der ikke løber ud, kan vibreres af eller centrifugeres.
Trin 6. Afkøl det galvaniserede stål
Afkøling af metallet stopper galvaniseringsreaktionen, der fortsætter, så længe stålet har den samme temperatur, som det var under nedsænkning i zinkbadet. Afkøling kan udføres på en af flere måder:
- Fordyb stålet i en passiveringsopløsning, såsom kaliumhydroxid.
- Fordyb stålet i vand.
- Lad stålet afkøle i det fri.
Trin 7. Efterse det galvaniserede stål
Når det galvaniserede stål er afkølet, skal du kontrollere det for at sikre, at zinkbelægningen ser godt ud, klæber til stålet og er tyk nok. Der er en række tests, der kan udføres for at sikre, at galvaniseringen var vellykket.
Standarder til varmgalvanisering og inspektion af dets resultater er blevet fastlagt af organisationer som American Society for Testing and Materials (nu kaldet ASTM International), International Standards Organization (ISO), Canadian Standards Association (CSA) og American Sammenslutningen af statslige vej- og transportembedsmænd (AASHTO).:
Metode 2 af 4: Elektrogalvanisering
Trin 1. Forbered stålet som til varmgalvanisering
Stålet skal renses og rustes, før elektroforzinkningen kan forekomme.
Trin 2. Klargør en zinkelektrolytopløsning
Enten zinksulfat eller zinkcyanid bruges normalt til elektrolytten.
Trin 3. Fordyb stålet i elektrolytten
Opløsningen reagerer med stålet for at få zinken til at udfælde på stålet og belægge det. Jo længere stål der er tilbage i elektrolytten, jo tykkere bliver belægningen, der produceres.
Selvom denne metode giver større kontrol over, hvor tyk zinkbelægningen er, end varmforzinkning, tillader den normalt ikke, at lag bliver så tykke
Metode 3 af 4: Sherardisering
Trin 1. Forbered stålet som med de andre galvaniseringsmetoder
Rens snavs væk med syre eller sandblæsning efter behov og sylt rusten væk.
Trin 2. Placer stålet i et luftløst kabinet
Trin 3. Omgiv stålet med pulveriseret zink
Trin 4. Opvarm stålet
Dette smelter pulveriseret zink til en væske, der efter afkøling efterlader en tynd legering belægning.
Sherardisering bruges bedst til formede stålstykker, da den galvaniske belægning vil følge stålkonfigurationerne nedenunder. Det bruges bedst med ret små metalgenstande
Metode 4 af 4: Metallisk sprøjtning
Trin 1. Forbered stålet som med de andre metoder
Rens alt snavs og fjern rusten, så den er klar til at blive sprøjtet.
Trin 2. Sprøjt på en fin smeltet zinkbelægning
Trin 3. Opvarm det belagte stål for at sikre korrekt limning
Galvaniske belægninger fremstillet med denne metode er mindre sprøde og mindre tilbøjelige til at skrælle og flage, men giver mindre beskyttelse mod rust mod stål nedenunder
Tips
- Galvaniseret stål kan yderligere beskyttes mod korrosion ved at male det med en maling pigmenteret med zinkstøv. Zinkbaseret maling kan dog ikke bruges som erstatning for galvanisering.
- Når det er malet, kan galvaniseret stål have et spanglet udseende.
- Galvaniseret stål er modstandsdygtigt over for korrosion ved kontakt med beton, mørtel, aluminium, bly, tin og naturligvis zink.
- Galvanisering er en form for det, der kaldes katodisk beskyttelse, hvor det beskyttede metal fungerer som katoden i en elektrokemisk reaktion, og det beskyttende metal fungerer som en anode, eller mere specifikt, en offeranode, der tærer i stedet for det beskyttede metal. Et metal, der er belagt med et offeranodemetal, kaldes undertiden et anodiseret metal.
Advarsler
- Zinkbelægningen fra galvaniseret stål er sårbar over for korrosion fra syrer og baser (baser). Det er særligt sårbart over for svovl- og svovlsyre, som kan fremstilles ved blanding af hydrogensulfid og svovldioxid med regnvand (sur regn), der bliver værre, hvis regnen er løbet af træspåner eller mos. Regnvand kan også reagere med zinkbelægningen for at danne zinkcarbonat. Over tid vil zinkcarbonatet blive sprødt og i sidste ende udsætte zinklegering eller endda basismetallet derunder for korrosion.
- Galvaniseret stål er sværere at male end ikke-galvaniseret stål.
- Galvaniseret stål har ringe modstandsdygtighed over for korrosion ved at være i kontakt med andet metal end aluminium, bly, tin eller zink. Det er især udsat for korrosion omkring jern, stål og kobber samt ved siden af cement, der indeholder chlorider eller sulfater.
- Zinkbelægningen i galvaniseret stål er også sårbar over for metaltræthed, fordi zink er tilbøjelig til at ekspandere ved opvarmning og sammentrækning ved afkøling.
