Welke factoren beïnvloeden de corrosieweerstand van gegalvaniseerd staal?
De corrosieweerstand van gegalvaniseerd staal is een van de kernkenmerken en wordt beïnvloed door een combinatie van factoren, voornamelijk de volgende:
1. Kenmerken van de zinklaag
Zinklaagdikte en uniformiteit
De dikte van de zinklaag is de basis van corrosiebescherming: hoe dikker de zinklaag (bijvoorbeeld Z275 is dikker dan Z100), hoe langer het duurt voordat corrosieve media (zoals water, zuurstof en zout) de zinklaag binnendringen en het substraat bereiken, en de levensduur van corrosiebescherming is over het algemeen langer.
Uniformiteit is cruciaal: als de zinklaag plaatselijk te dun is, gaten in de zinklaag vertoont of gaatjes bevat, kunnen deze corrosie-beginpunten worden, waardoor de corrosie van het substraat wordt versneld (een "kleine anode - grote kathode"-effect waarbij dunnere zinklagen bij voorkeur corroderen).
Structuur en samenstelling van de zinklaag
De zinklaag van thermisch{0}}gedompeld staal bestaat doorgaans uit een oppervlaktelaag van puur zink en daaronder een laag van een zink-ijzerlegering. De dichtheid en dikteverhouding van de legeringslaag beïnvloeden de corrosieweerstand. Een te dikke legeringslaag kan bijvoorbeeld de brosheid van de zinklaag vergroten, terwijl een dichtere structuur de algehele bescherming kan verbeteren. De aanwezigheid van legeringselementen zoals lood en aluminium in de zinklaag (aluminium wordt bijvoorbeeld toegevoegd om de vloeibaarheid te verbeteren tijdens sommige thermisch verzinkende processen) kan de elektrochemische activiteit van het zink veranderen en de corrosiesnelheid beïnvloeden.
II. Substraateigenschappen en oppervlakteconditie
Substraatsamenstelling en oppervlaktekwaliteit
Het koolstofgehalte en de legeringselementen (zoals silicium en fosfor) van het substraat (staalplaat) kunnen de hechting tussen de zinklaag en het substraat beïnvloeden. Staal met een te hoog siliciumgehalte kan bijvoorbeeld een "siliciumreactie" veroorzaken tijdens thermisch verzinken, wat resulteert in een slechte zinkhechting en de vorming van losse plekken, waardoor de corrosieweerstand afneemt.
Oppervlaktedefecten zoals olievlekken, aanslag en krassen op het substraat kunnen de uniforme afzetting van de zinklaag beïnvloeden, wat leidt tot plaatselijke zwakke bescherming.
Substraat Roest
Als er vóór het verzinken al roest op de staalplaat heeft plaatsgevonden (bijvoorbeeld roesten van koud{0}}gewalst staal als gevolg van onjuiste opslag), kunnen de verroeste plekken zelfs na het verzinken een potentieel risico blijven vormen, wat leidt tot een zwakke hechting tussen de zinklaag en het substraat en een versnelde algehele corrosie.
III. Omgevingsfactoren
Type en concentratie van corrosieve media
Industriële omgevingen (die zwaveldioxide, waterstofsulfide enz. bevatten), maritieme omgevingen (hoog zoutgehalte) en vochtige omgevingen (hoge luchtvochtigheid) kunnen zinkcorrosie aanzienlijk versnellen. Gegalvaniseerde staalplaten in kustgebieden corroderen bijvoorbeeld twee tot drie keer sneller dan die in droge gebieden in het binnenland.
Ook kunnen te hoge concentraties chloride- en sulfaationen in de bodem de corrosie van ondergronds verzinkte onderdelen versnellen.
Temperatuur en vochtigheid
Hoge temperaturen en vochtigheid (zoals in tropische klimaten en stomende werkplaatsomgevingen) bevorderen elektrochemische corrosiereacties (vorming van een galvanische cel tussen zink, water en zuurstof), waardoor het verbruik van de zinklaag wordt versneld.
Ernstige temperatuurschommelingen (zoals grote temperatuurverschillen overdag{0}}nacht) kunnen niet-overeenkomende thermische uitzetting en samentrekking tussen de zinklaag en het substraat veroorzaken, waardoor microscheuren ontstaan en corrosieve stoffen worden geïntroduceerd.
Licht en UV
Bij langdurige blootstelling aan zonlicht versnellen UV-stralen op gegalvaniseerde staalplaten de veroudering van de passivatiefilm (zinkoxide en zinkhydroxide) op het zinkoppervlak, waardoor het beschermende effect ervan wordt verminderd.
IV. Hulpprocessen na-behandeling en coating
Oppervlaktebehandelingsprocessen
Passiveringsbehandelingen (zoals chromaatpassivering en chroom{0}}vrije passivatie) vormen een dichte oxidefilm op het zinkoppervlak, waardoor corrosieve stoffen worden geblokkeerd en de corrosieweerstand aanzienlijk wordt verbeterd (een voorbeeld hiervan is de- antivingerafdrukbehandeling van elektrolytisch verzinkte staalplaten). Het aanbrengen van extra beschermende lagen, zoals olie of verf: oliën sluit lucht en water tijdelijk buiten, terwijl verf (zoals gekleurd-gecoat staal) een fysieke barrière vormt, waardoor de levensduur van corrosie verder wordt verlengd.
Verwerkings- en installatieschade
Als de zinklaag van gegalvaniseerde staalplaten wordt beschadigd (zoals sneden of krassen) tijdens snijden, buigen of lassen, zal het substraat op het beschadigde gebied bij voorkeur corroderen als gevolg van het "opofferingsanode" -effect van het zink, waardoor plaatselijke roest wordt versneld.
Tijdens de installatie kan direct contact met ongelijksoortige metalen (zoals koper of roestvrij staal) in een vochtige omgeving een elektrochemische cel vormen, waardoor de corrosie van de zinklaag wordt versneld.