Galvanizli çelik vs paslanmaz çelik: Doğru metali seçmek

1. giriiş

Galvanizli çelik vs paslanmaz çelik modern endüstride en çok kullanılan korozyona dayanıklı metallerden ikisi.

Köprüler ve yüksek katlı binalardan mutfak ekipmanlarına ve kimyasal tanklara kadar, Bu malzemeler dayanıklılığı sağlamada merkezi bir rol oynamaktadır, emniyet, ve zorlu ortamlarda estetik bütünlük.

Paylaşılan hedefleri - altta yatan metali korozyona karşı korumak - onları bir bakışta karşılaştırabilir.

Fakat, onların kimyasal bileşimler, koruyucu mekanizmalar, Mekanik Özellikler, Ve maliyet yapıları önemli ölçüde farklılık gösterir.

Bu farklılıklar, inşaat için doğru malzemeyi seçerken kritik hale gelir, üretme, veya altyapı projeleri.

2. Galvanizli çelik nedir

Kompozisyon

Galvanizli çelik öncelikle bir taban karbon çeliğinden oluşur, tipik olarak demir içeren ana eleman olarak, az miktarda karbonla birlikte (genellikle daha az 2%).

Manganez gibi diğer eser unsurlar, silikon, sülfür, ve karbon çelik tabanında fosfor da mevcut olabilir.

Galvanizli çeliğin tanımlayıcı özelliği çinko kaplama yüzeyine uygulandı. Çinko kaplama, galvanizleme işlemine ve uygulama gereksinimlerine bağlı olarak kalınlık olarak değişebilir.

Üretim süreçleri

Sıcak daldırma galvanizleme:

Bu, galvanizlemenin en yaygın yöntemidir. Bu süreçte, Karbon çeliği önce kiri çıkarmak için iyice temizlenir, yağ, ve pas.

Daha sonra yaklaşık 450 ° C'de erimiş çinko bir banyoya daldırılır.

Bu yüksek sıcaklıkta, Bir dizi kimyasal reaksiyon meydana gelir, Çeliğin yüzeyinde birden fazla çinko demir alaşımı katmanı oluşturmak, saf çinko tabakası ile tepesinde.
Kaplamanın kalınlığı değişebilir, Ancak yapısal uygulamalar için, Genellikle değişir 85-100 mikrometreler. Sıcak dalga Galvanizli Çelik, mükemmel uzun süreli korozyon koruması sağlar.

Elektro-galvanizleme:

Elektrokaplama olarak da bilinir, Bir elektrik akımının çinko iyonları içeren bir çözeltiden geçirilmesini içerir.
Çelik bileşen katot gibi davranır, çözeltiye bir çinko anot yerleştirilirken.
Akım akarken, çelik iyonları çeliğin yüzeyine birikir, İnce ve tek tip bir kaplama yaratmak, genellikle 5-15 Mikrometreler kalın.
Elektro-galvanizli çelik, sıcak dip galvanizli çeliğe kıyasla daha pürüzsüz bir yüzey kaplaması sunar, ancak daha ince kaplama nedeniyle daha düşük korozyon direncine sahiptir..

Çinko'nın kurban anodik davranışı yoluyla koruma

Galvanizli çeliğin korozyon koruması, çinkonun kurban anodik davranışına dayanmaktadır.. Çinko, demirden daha elektrokimyasal olarak aktiftir.

Galvanizli çelik bir elektrolite maruz kaldığında, havada veya sudaki nem gibi, Çinko kaplama tercihen altta yatan çelik üzerinde aşındırır.

Çinko aşındırdığı gibi, Bir tabaka çinko oksit ve çinko hidroksit oluşturur, hangi fiziksel bir engel görevi görür, çeliği daha fazla korumak.

Bu kurban eylem, çinko kaplama tamamen tüketilene kadar devam eder.

Galvanizli çelik sınıfları

Galvanized çelik çeşitli olarak mevcuttur notlar taban çelik özelliklerine ve çinko kaplama kalınlığına bağlı olarak. En sık kullanılanlardan bazıları:

Not: “G” ataması (Örn., G90) metrekare başına toplam çinko kaplama ağırlığını ifade eder, “Z” atamaları (Örn., Z275) Metrekare başına gramları belirtir.
Kaplama kalınlığı doğrudan korozyon direncini ve maliyetini etkiler.

3. Paslanmaz çelik nedir?

Paslanmaz çelik korozyona karşı olağanüstü direnci ile bilinen demir bazlı bir alaşımdır, yüksek güç, ve çok yönlülük.

Galvanizli çeliğin aksine, harici bir çinko kaplamaya bağlı, Paslanmaz çelik, korozyon direncini iç alaşım elemanlarından alır, en önemlisi krom (CR).

Oksijene maruz kaldığında, Krom, yüzeyde kendi kendini iyileştiren koruyucu bir bariyer görevi gören pasif bir oksit filmi oluşturur.

Çekirdek kompozisyon

Paslanmaz çelik en azından içermelidir 10.5% krom,

Birçok sınıf ayrıca nikel (İçinde), molibden (Mo), manganez (MN), silikon (Ve), Ve karbon (C) Mekanik geliştirmek için, termal, ve korozyona dayanıklı özellikler.

İşte yaygın olarak kullanılan tipik bileşim Tip 304 paslanmaz çelik:

Gibi diğer notlar 316 paslanmaz çelik, % 2-3 ekleyin molibden, Klorürlere ve sert kimyasallara karşı direnci daha da arttırmak.

Paslanmaz çelik üretim işlemleri

Paslanmaz çelik üretimi, yüksek sıcaklıklı metalurjik dönüşüm içeren çok aşamalı bir işlemdir, hassas şekillendirme, ve yüzey tedavileri. Aşağıda genel bir bakış var:

Eritme ve alaşım

Demir cevheri gibi hammaddeler, hurda çeliği, krom, ve nikel birlikte eritilir elektrikli ark fırını (EAF) veya Temel oksijen fırını.

Erimiş bir kez, İstenen alaşım bileşimini elde etmek için hassas kimyasal ayarlamalar yapılır.

Döküm

Erimiş alaşım döküm gibi yarı bitmiş formlara plaka, kütük, veya Blooms. Bunlar daha sonra son kullanım gereksinimlerine bağlı olarak daha fazla işlenir.

Sıcak ve soğuk haddeleme

• Sıcak yuvarlanma Kalınlığı azaltmak ve tahıl yapısını geliştirmek için yeniden kristalleşme sıcaklıklarının yukarıda yapılır.
• Soğuk Haddeleme gelişmek için oda sıcaklığında yapılır yüzey kaplaması, mekanik güç, Ve boyutsal doğruluk.

Oluşturma ve imalat

Paslanmaz çelik, damgalama ile şekillendirilebilir, çizim, bükülme, veya ekstrüzyon. Farklı notlar çeşitli biçimlendirilebilirlik seviyeleri sunar - 304 mükemmel süneklik için bilinir, sırasında 430 daha katı.

Yüzey İşlemi

Gibi Bitiriyor 2B (Soğuk Haddelenmiş, mat), HAYIR. 4 (fırçalanmış), Ve HAYIR. 8 (ayna) estetik veya fonksiyonel gereksinimlere bağlı olarak uygulanır.

Gibi ek süreçler pasivasyon Kirleticileri çıkarmak ve krom oksit tabakasını arttırmak için de kullanılabilir.

Kristal yapıya göre sınıflandırma

Paslanmaz çelikler geniş ölçüde kategorize edilir.:

• Östenitik (Örn., 304, 316): Manyetik olmayan, yüksek korozyon direnci, Mükemmel biçimlendirilebilirlik
• Ferritik (Örn., 430): Manyetik, Orta korozyon direnci, İyi termal iletkenlik
• Martensitik (Örn., 410): Isı işlemiyle sertleşebilir, düşük korozyon direnci
• Dubleks (Örn., 2205): Östenitik ve ferritik özellikleri birleştirir, Mükemmel mukavemet ve klorür direnci

4. Galvanizli çeliğin korozyon direnci ile paslanmaz çelik

Korozyon direnci hem galvanizli çelik hem de paslanmaz çelik için tanımlayıcı bir özelliktir., Yine de bunu temelde farklı mekanizmalar yoluyla başarırlar ve çeşitli çevre koşullarında farklı performans profilleri sergilerler..

Korozyon koruması mekanizmaları

Çeşitli ortamlarda performans

Atmosferik koşullar

• Kentsel & Kırsal:
  Her iki malzeme de düşük kirlilik alanlarında yeterince performans gösterir. Fakat, mesai, galvanizli kaplamalar bozulur Ayrışma nedeniyle, özellikle neme ve co₂'ye maruz kalırsa.
• Endüstriyel atmosferler:
  Paslanmaz çelik, özellikle 316 seviye, Yüksek seviyelerde so₂ ortamlarda mükemmel, Nox, ve diğer asidik kirleticiler.
  Galvanizli çelik, çinko tabakasına asidik atak nedeniyle hızla bozulur.
• Deniz Ortamları:
  Tuz yüklü hava çinko korozyonunu hızlandırır. Galvanizli çelik tipik olarak sürer 5–10 yıl sahilin yakınında.
  Tersine, 316 paslanmaz çelik dayanabilir 25–50+ yıl aynı koşullar altında.

Tuz Sprey Testi (ASTM B117)
Standart bir hızlandırılmış korozyon testi:

• Sıcak daldırma galvanizli çelik: 500–1.000 saat kırmızı pas görünmeden önce
• 304 paslanmaz çelik: >1,500 saat (Pas Yok)
• 316 paslanmaz çelik: >2,000 saat (Pas Yok)

Su maruziyeti

Kimyasal maruziyet

• Galvanizli çelik: Asitlere karşı savunmasız (Örn., hidroklorik, sülfürik), ve alkalin ortamları çinko tabakalarını kaldırabilir.
• Paslanmaz çelik: Daha geniş kimyasal direnç sunar. Tip 304 organik asitlere ve hafif kimyasallara direnir, sırasında 316 güçlü asitlere direnir, alkaliler, ve klorürler.

Kimyasal maruz kalma ortamlarında korozyon oranı (Yaklaşık, mm/yıl)

Zamanla dayanıklılık

• Galvanizli çelik ömür:

• • İç mekan kuru koşulları: 50+ yıl
  • Orta dış mekan pozlama: 15–25 yıl
  • Kıyı/Endüstriyel Bölgeler: <10 yıl bakmadan

• Paslanmaz çelik ömür:

• • 304 Ss: 50+ yıl genel ortamlarda
  • 316 Ss: 75+ yıl Deniz ve endüstriyel bölgelerde

Yerel korozyon riskleri

5. Galvanizli çeliğin mekanik özellikleri vs paslanmaz çeliğe

Mekanik Özellikler, darbe direnci, ve uzun vadeli yapısal bütünlük.

Karşılaştırma tablosu: Mekanik Özellikler

6. İmalat, İşleme & Galvanizli çeliğin kaynaklanabilirliği vs paslanmaz çelik

Galvanizli çelik

İmalat ve işleme

• İşleme kolaylığı: Galvanizli çeliğin geleneksel araçlar kullanarak işlenmesi nispeten kolaydır, çünkü tabanı tipik olarak hafif veya karbon çeliğidir.
  Fakat, Çinko kaplama karmaşıklık katar:

• • Çinko tabakası daha yumuşaktır ve deforme olabilir veya çip olabilir, Kesme parametrelerinde ayarlamalar gerektiren.
  • Kesme veya öğütme sırasında üretilen çinko dumanları sağlık ve çevresel tehlikeler, yeterli havalandırma ve koruyucu ekipman gerektiren.

• Yüzey hazırlığı: Boyama veya kaynak gibi ikincil işlemlerden önce, Çinko oksitleri ve kirleticileri uzaklaştırmak için yüzey temizliği gereklidir.
  Mekanik veya kimyasal temizlik yapışma ve kaynak kalitesini artırır.

Kaynaklanabilirlik

• Ortak Kaynak Yöntemleri: Galvanizli çelik MIG kullanılarak kaynaklanabilir, TIG, veya çubuk kaynağı. Fakat, Kaynak çinko kaplı çelik belirli önlemler gerektirir:

• • Çinko buharlaştırma: Çinko kaplama yaklaşık 907 ° C'de buharlaşır, Solunursa metal duman ateşine neden olabilecek toksik dumanlar serbest bırakma.
  • Kaynak kalitesi: Kaynak bölgesinden uygun şekilde çıkarılmadığı takdirde çinko gözeneklilik ve kaynak kusurlarına neden olabilir.

• Önceden hazırlık: Temiz kaynakları sağlamak ve duman tehlikelerini azaltmak için taşlama veya kimyasal sıyırma yoluyla kaynak alanında çinko kaplamanın çıkarılması önerilir.

Paslanmaz çelik

İmalat ve işleme

• İşleme Zorlukları: Paslanmaz çelik, Özellikle notlar 304 Ve 316, hafif çelikten daha zor ve daha aşındırıcıdır, öne çıkan:

• • İş sertleştirme eğilimi nedeniyle artan takım aşınması.
  • Düşük termal iletkenlik nedeniyle ısı birikmesi, daha yavaş işleme hızları ve kesme sıvıları kullanımı gerektirir.

• Önerilen takımlar: Titanyum nitrür gibi kaplamalı karbür aletleri (Kalay) veya titanyum karbonitrür (Ticn) Araç ömrünü uzatın ve kesme kalitesini artırın.

Kaynaklanabilirlik

• Kaynak işlemleri: Paslanmaz çelik, çoklu kaynak yöntemleriyle uyumludur -, BEN, ve Smaw yaygın olarak kullanılır.

• • Tig kaynağı yüksek kaynak kalitesi ve estetik gerektiren ince bölümler ve kritik uygulamalar için tercih edilir.
  • Ben Kaynak Daha hızlı destekler, otomatik işlemler, Daha kalın bölümler için uygun.

• Kaynak zorlukları:

• • Riski duyarlılık: Kaynak sırasında krom karbür oluşumu, ısıya etkilenen bölgede korozyon direncini azaltabilir (Hıda).
  • Kullanılmak düşük karbonlu varyantlar (Örn., 304L) veya stabilize edilmiş notlar (304İle ilgili) Karbür yağışını azaltır.
  • Isı girişinin uygun kontrolü, çok geçişli kaynak, ve WELD sonrası çözüm tavlama kaynak bütünlüğünü ve korozyon direncini geliştirir.

• WELD sonrası tedaviler: Krom oksit pasif tabakasını geri yüklemek ve korozyon direncini arttırmak için kaynaktan sonra yaygın olarak uygulanır..

7. Estetik ve galvanizli çeliğin yüzey kaplaması vs paslanmaz çeliğe

8. Galvanizli çelik ve paslanmaz çelik uygulamaları

Galvanizli çelik uygulamalar:

• Açık elektrik dolapları
• Karayolu Korkulukları
• Sokak aydınlatma kutupları
• Eskrim ve kapılar
• HVAC kanalı
• Araba Şasi Bileşenleri

Paslanmaz çelik uygulamalar:

• Ticari Mutfaklar ve Yemek Hazırlık Alanları
• Deniz donanımı ve tekne gövdeleri
• Tıbbi aletler ve cerrahi tepsiler
• Farmasötik tanklar ve temiz odalar
• Dekoratif cepheler ve iç korkuluklar
• Kimyasal işleme boru hatları

9. Galvanizli çeliğin artıları ve eksileri vs paslanmaz çelik

Galvanizli çelik

Profesyonel:

• Maliyet etkin koruma: Galvanizasyon, çıplak çeliğe kıyasla korozyon direncini önemli ölçüde artıran nispeten ucuz bir çinko kaplama ekler.
• Mükemmel kurban koruması: Çinko kurban anotu olarak işlev görür, Kaplama çizilmiş veya hasar görmüş olsa bile çeliği korumak.
• Geniş Kullanılabilirlik: Galvanized çelik yaygın olarak üretilir ve çeşitli şekillerde ve boyutlarda kolayca mevcuttur.
• İmalat kolaylığı: Paslanmaz çeliğe kıyasla standart ekipmanla işlenmesi ve kaynak yapması daha kolay.
• Açık hava uygulamaları için iyi: Kentsel ve kırsal ortamlar gibi atmosferik koşullarda iyi performans gösterir, eskrim için ideal yapmak, çatı kaplaması, ve korkuluklar.

Eksileri:

• Zorlu ortamlarda sınırlı korozyon direnci: Çinko kaplama deniz veya yüksek asidik ortamlarda hızlı bir şekilde bozulabilir.
• Bakım İhtiyaçları: Mesai, Galvanizli kaplamalar, korumayı korumak için yeniden boyama veya rötuş gerektirebilir.
• Sağlık Tehlikeleri: Kaynak veya kesme galvanizli çelik toksik çinko dumanlar, koruyucu önlemler gerektiren.
• Dış görünüş: Çinko kaplama donuk geliştirebilir, Mimari kullanımlar için daha az görsel olarak çekici olabilecek mat kaplama.
• Kalınlık kısıtlamaları: Koruyucu çinko tabakası nispeten zayıftır ve aşınma veya etki ile tehlikeye atılabilir.

Paslanmaz çelik

Profesyonel:

• Üstün korozyon direnci: Paslanmaz çeliğin krom açısından zengin alaşımı, sert kimyasallara dayanan kendi kendini iyileştiren pasif oksit tabakası oluşturur, deniz, ve endüstriyel ortamlar.
• Dayanıklılık: Mükemmel mekanik güç sergiler, sertlik, ve uzun süreli kullanım üzerinde yorgunluk direnci.
• Düşük bakım: Boyama ve renk değişikliğine karşı direnç nedeniyle minimal bakım gerektirir ve estetik çekiciliği korur.
• Estetik çok yönlülük: Çeşitli yüzeylerde mevcuttur (Örn., ayna cilası, fırçalanmış, mat) Dekoratif ve mimari uygulamalar için uygun.
• Biyouyumluluk: Tıbbi olarak tercih edildi, gıda işleme, ve hijyenik özelliklere bağlı farmasötik endüstrileri.

Eksileri:

• Daha yüksek başlangıç ​​maliyeti: Malzeme ve imalat giderleri galvanizli çelikten önemli ölçüde daha yüksektir.
• İşleme ve kaynak zorlukları: İş sertleştirme ve termal hassasiyet nedeniyle özel araçlar ve teknikler gerektirir.
• Belirli korozyon türlerine duyarlılık: Genellikle korozyona dayanıklı, Gibi notlar 304 Paslanmaz, agresif ortamlarda klorür kaynaklı çukurlaşmaya veya stres korozyonuna karşı savunmasız olabilir.
• Daha ağır ağırlık: Tipik olarak galvanizli çelikten daha yoğun, tasarım ve ulaşım maliyetlerini etkileyebilir.

10. Özet Galvanizli Çelik Vs Paslanmaz Çelik

11. Çözüm

Galvaniz ve paslanmaz çelik arasında seçim söz konusu olduğunda, Bağlam her şeydir.

• İçin düşük maliyetli, Kısa-orta vadeli uygulamalar Agresif olmayan ortamlarda, galvanizli çelik pratik sunar, ekonomik çözüm.
• İçin yüksek performanslı, uzun ömürlü, ve görsel olarak rafine edilmiş projeler, Paslanmaz çelik, eşsiz performansla daha yüksek maliyetini haklı çıkarır.

Tartarak aşındırıcı ortam, mekanik stres, bakım programı, Ve estetik hedefler, Malzeme mühendisleri en uygun olanı yapabilir, uygun maliyetli, ve güvenli malzeme seçimi.

 

SSS

Daha korozyona dayanıklı-galvanizli çelik veya paslanmaz çelik?

Paslanmaz çelik - özellikle 304 veya 316 - Yüksek krom ve nikel içeriği nedeniyle üstün korozyon direnci, Kendini iyileştiren pasif bir katman oluşturmak.

Galvanizli çelik, koruma için çinko kaplamaya dayanır, Sonunda yıpranabilir, özellikle sert veya tuzlu ortamlarda.

Galvanizli çelik paslanmaz çelikten daha ucuzdur?

Evet. Galvanizli çelik, başlangıç ​​maliyeti açısından önemli ölçüde daha uygun fiyatlıdır - genellikle 2 ile 3 Paslanmaz çelikten daha ucuz zamanlar.

Fakat, Paslanmaz çelik, azaltılmış bakım ve daha uzun servis ömrü nedeniyle daha iyi uzun vadeli değer sunabilir.

Hem galvanizli hem de paslanmaz çelik kaynaklı olabilir mi?

Evet, Ama düşüncelerle. Galvanizli çelik, kaynaklandığında toksik çinko dumanları serbest bırakabilir, uygun havalandırma ve KKD gerektiren.

Paslanmaz çelik kaynaklıdır, ancak korozyon direncini korumak için özel ekipman ve weld sonrası tedaviler gerektirebilir.

Açık hava kullanım için hangisi daha iyi?

Çevreye bağlıdır. Hafif aşındırıcı ayarlarda (Örn., kuru veya iç kısım), Galvanizli çelik genellikle yeterlidir.

Yüksek aşındırıcı ortamlarda (Örn., kıyı, sanayi), Paslanmaz çelik zamanla daha iyi performans gösterir.

Galvanizli çelik pas olabilir?

Evet. Çinko kaplama tehlikeye atıldıktan veya giyildikten sonra, Altta yatan çelik pas ve korozyona karşı savunmasız hale gelir.