Vlažnost je ključni faktor okoliša koji značajno utječe na proces korozije pocinčanog čelika. Kao dobavljač pocinčanog čelika, razumijevanje odnosa vlage i korozije ključno je za pružanje visokokvalitetnih proizvoda i usmjeravanje naših kupaca na pravilno korištenje i održavanje.
1. Osnove pocinčanog čelika i korozije
Polvanizirani čelik je čelik koji je obložen slojem cinka kako bi ga zaštitio od korozije. Cink premaz djeluje kao žrtvena anoda, što znači da je preferirano korodiralo do temeljnog čelika. Kad je cink sloj netaknut, on tvori fizičku barijeru koja sprječava da kisik i vlagu dosegnu čeličnu površinu. Međutim, pod određenim uvjetima, obloge cinka može se ugroziti, što dovodi do korozije čelika.
Korozija je elektrokemijski proces. U prisutnosti elektrolita (poput vode), metalni atomi gube elektrone i oksidiraju. Za pocinčani čelik, prevlačenje cinka počinje prvo korodirati. Opća reakcija korozije cinka u prisutnosti kisika i vode može se predstaviti na sljedeći način: [2ZN + O_ {2} + 2H_ {2} o = 2ZN (OH){2}] formirani cink hidroksid može dodatno reagirati s ugljičnim dioksidom u zraku kako bi nastao cinkov karbonat ((ZnCO{3})), što je stabilniji i zaštitniji sloj.
2. Uloga vlage u koroziji
Vlažnost se odnosi na količinu vodene pare prisutne u zraku. Igra multi -lisnom ulogu u koroziji pocinčanog čelika.
2.1. Stvaranje elektrolita
Jedan od glavnih načina na koji vlažnost utječe na koroziju je pružanje potrebnog elektrolita za elektrokemijske reakcije. Kada relativna vlaga (RH) u zraku dosegne određenu razinu, poznatu kao kritična relativna vlaga (CRH), vodena para se kondenzira na površini pocinčanog čelika. Za cink, CRH je obično oko 60 - 70%. Jednom kada RH premaši ovu vrijednost, na površini obloge cink nastaje tanki sloj vode. Ovaj vodeni sloj može otopiti razne onečišćenja u zraku, poput sumpornog dioksida ((SO_ {2})), dušičnih oksida ((no_ {x})) i klorida ((Cl^{-}), pretvarajući ga u elektrolit.
U industrijskom okruženju s visokom razinom zagađivača, CRH može biti još niži. Na primjer, u obalnom području gdje u zraku postoje visoke koncentracije klorida, CRH cinka može pasti na oko 50%. Prisutnost elektrolita omogućava protok iona između anode (cink) i katode (čelik ili plemenitije područje na površini cinka), olakšavajući postupak korozije.
2.2. Ubrzavanje kemijskih reakcija
Veća razina vlage povećava brzinu kemijskih reakcija uključenih u koroziju. Povećani sadržaj vode na površini pocinčanog čelika pruža više reaktanata za oksidaciju cinka. Kako se temperatura i vlažnost povećavaju, povećava se i kinetička energija molekula, što dovodi do češćih i energetskih sudara između molekula reaktanata. To rezultira bržom brzinom oksidacije cinka i stvaranjem korozijskih proizvoda.
Nadalje, vlaga može utjecati na topljivost korozijskih proizvoda. Neki korozijski proizvodi, poput cinkovog hidroksida, više su topljiviji u vodi pod određenim vlagom i pH uvjetima. Kad je vlaga visoka, ti se proizvodi korozije mogu otopiti i isprazniti od površine, izlažući svježi cink daljnjoj koroziji.
2.3. Utjecaj na zaštitni sloj
Na stvaranje i stabilnost zaštitnog cinkovog karbonatnog sloja također utječe vlaga. U umjereno vlažnom okruženju (oko 40 - 60% RH), cinkov karbonatni sloj može se oblikovati i dobro se pridržavati na površini obloge cinka, pružajući učinkovitu zaštitu od daljnje korozije. Međutim, u okruženju vrlo visoke vlage, zaštitni sloj može postati porozan ili se čak otopiti.
Prekomjerna vlaga može uzrokovati da cinkov karbonatni sloj apsorbira vodu i nabubri, što dovodi do pucanja i odvajanja. Jednom kada je zaštitni sloj oštećen, kisik i vlaga lako mogu doći do donjeg cinka i čelika, ubrzavajući postupak korozije.
3. Različiti uvjeti vlage i njihovi učinci
3.1. Niska vlaga (rh <40%)
U uvjetima niske vlage, brzina korozije pocinčanog čelika općenito je vrlo spora. Budući da nema dovoljno vodene pare da bi se na površini oblikovalo elektrolit, elektrokemijske reakcije potrebne za koroziju su ozbiljno ograničene. Prevlačenje cinka ostaje relativno stabilan, a zaštitni cinkov karbonatni sloj može se formirati i trajati dugo.
Međutim, važno je napomenuti da okruženje s niskom vlagom nije u potpunosti bez rizika od korozije. U nekim slučajevima, suhi zagađivači u zraku, poput čestica prašine koje sadrže korozivne tvari, i dalje mogu uzrokovati lokaliziranu koroziju na površini pocinčanog čelika.
3.2. Umjerena vlaga (40% ≤ rh ≤ 60%)
Ovo je najpovoljniji raspon vlage za dugoročnu zaštitu pocinčanog čelika. U ovom rasponu, vodena para je dovoljna za promicanje stvaranja tankog, stabilnog sloja cinkovog karbonata na površini obloge cinka. Sloj karbonata cink djeluje kao barijera, sprečavajući kisik i vlagu da dosegnu podložni čelik. Istodobno, vlaga nije dovoljno visoka da uzrokuje pretjerano otapanje ili oštećenje zaštitnog sloja.
U uvjetima umjerene vlage, stopa korozije pocinčanog čelika je relativno niska, a radni vijek proizvoda može se značajno proširiti.
3.3. Visoka vlaga (RH> 60%)
Okolina visoke vlage predstavlja značajan izazov otpornosti korozije pocinčanog čelika. Kao što je spomenuto ranije, kada RH premašuje CRH, na površini se formira sloj elektrolita, a postupak korozije ubrzava. Osim toga, visoka vlaga može dovesti do stvaranja velikih količina korozijskih proizvoda, što može iscrpiti ili uzrokovati mehaničko oštećenje na oblogu cinka.
U izuzetno visokoj vlažnosti, poput tropskih prašuma ili u blizini velikih vodenih tijela s visokim stopama isparavanja, korozija pocinčanog čelika može biti vrlo jaka. Kontinuirana prisutnost vlage i potencijal za visoku razinu onečišćujućih tvari u zraku mogu brzo smanjiti oblaganje cinka i izložiti temeljni čelik koroziji.
4. Ublažavanje učinaka vlage na pocinčanu čeličnu koroziju
Kao pocinčani dobavljač čelika, nudimo nekoliko rješenja koja će našim kupcima pomoći ublažiti učinke vlage na koroziju.
4.1. Pravilna debljina premaza
Možemo osigurati pocinčani čelik s različitim debljinama premaza prema očekivanoj vlažnosti i okolišnim uvjetima. Deblji premaz cinka pruža više žrtvenijih materijala i duži radni vijek, posebno u visokoj vlažnosti i korozivnom okruženju. Na primjer, u obalnim područjima s visokom vlažnom i soli sprejom preporučujemo korištenje pocinčanog čelika s debljim oblogom cinka kako bi se poboljšala njegova otpornost na koroziju.
4.2. Površinski tretmani
Pored osnovnog premaza cinka, možemo ponuditi različite površinske tretmane kako bismo dodatno poboljšali korozijsku otpornost pocinčanog čelika. Ovi tretmani mogu uključivati nanošenje organskih premaza, poput premaza s bojom ili prahom, koji pružaju dodatnu prepreku protiv vlage i kisika. Neki površinski tretmani također mogu izmijeniti površinska svojstva obloge cinka, što ga čini otpornijim na koroziju u uvjetima visoke vlage.
4.3. Kontrola okoliša
Također pružamo savjete o mjerama kontrole okoliša za naše kupce. Za unutarnje aplikacije, kontrola razine vlage pomoću odvlaživača ili sustava za kondicioniranje može značajno smanjiti rizik od korozije od pocinčanog čelika. U primjeni na otvorenom, pravilna ventilacija i drenaža mogu pomoći u sprječavanju nakupljanja vlage na površini pocinčanog čelika.
5. Zaključak
Vlažnost je ključni faktor koji utječe na koroziju pocinčanog čelika. Razumijevanje odnosa između vlage i korozije ključno je za osiguranje dugoročnih performansi i izdržljivosti pocinčanih čeličnih proizvoda. Kao pouzdani dobavljač čelika, posvećeni smo pružanju proizvoda visoke kvalitete i profesionalnim rješenjima kako bismo pomogli našim kupcima da se bave izazovima koje postavljaju vlaga i drugi čimbenici okoliša.
Ako vam je potreban čelični proizvodi s pocincem kvalitete ili imate bilo kakvih pitanja u vezi s prevencijom korozije, pozivamo vas da nas kontaktirate radi rasprave o nabavi. Naš tim stručnjaka spreman je pružiti vam detaljne informacije i prilagođena rješenja na temelju vaših specifičnih zahtjeva.
Reference
- Uhlig, HH, & Revie, RW (1985). Kontrola korozije i korozije: uvod u znanost i inženjerstvo korozije. Wiley.
- Kucera, V., i Mattsson, L. (1991). Atmosferska korozija metala u vanjskim okruženjima. U atmosferskoj koroziji (str. 1 - 26). Wiley.
- Robertson, A. (2002). Cink premazi za zaštitu od korozije od čelika. ASM International.