در دنیای متالورژی، “خوردگی” دشمن خاموشی است که سالانه میلیاردها دلار خسارت به زیرساختهای صنعتی وارد میکند. برای مقابله با این پدیده، استفاده از لایه محافظ روی (Zinc) بر سطح مفتولهای فولادی، مرسومترین و موثرترین روش است. اما سوالی که همیشه ذهن مهندسان خرید و مدیران پروژه را به خود مشغول میکند این است: تفاوت واقعی میان مفتول گالوانیزه گرم و سرد در چیست و چگونه میتوان مقاومت آنها را در برابر شرایط سخت محیطی پیشبینی کرد؟ پاسخ این سوال در آزمایشگاهی نهفته است که شرایط ۱۰ سال حضور در هوای شرجی را در چند صد ساعت بازسازی میکند: تست سالت اسپری (Salt Spray Test). در این مقاله جامع، به بررسی علمی ضخامت پوشش و عملکرد این دو نوع مفتول در آزمونهای استهلاک تسریعشده میپردازیم.
۱. گالوانیزه گرم در مقابل گالوانیزه سرد
پیش از بررسی تستها، باید بدانیم که ماهیت این دو پوشش کاملاً متفاوت است:
- گالوانیزه گرم (Hot-Dip Galvanizing): در این روش، مفتول از درون وان مذاب روی با دمای حدود ۴۵۰ درجه سانتیگراد عبور میکند. در اینجا یک واکنش شیمیایی رخ میدهد و لایههایی از آلیاژ آهن-روی تشکیل میشود که پیوندی مولکولی با مغز فولاد ایجاد میکنند. این پوشش ضخیم، سخت و بسیار مقاوم است.
- گالوانیزه سرد (Electro-Galvanizing): این فرآیند بر پایه الکترولیز است. یونهای روی در یک محلول آبی (الکترولیت) توسط جریان الکتریکی بر سطح مفتول مینشینند. لایه حاصل بسیار نازک، براق و یکنواخت است، اما پیوند آن با فولاد صرفاً فیزیکی است و لایه آلیاژی میانی وجود ندارد.
۲. ضخامت پوشش: متغیر تعیینکننده
واحد اندازهگیری پوشش روی، میکرون یا گرم بر متر مربع (g/m^2) است.
- مفتول گالوانیزه سرد: معمولاً ضخامتی بین ۵ تا ۱۵ میکرون دارد. این میزان پوشش تنها برای محیطهای داخلی و دور از رطوبت مستقیم مناسب است.
- مفتول گالوانیزه گرم: بسته به نیاز مشتری و استاندارد (مانند ASTM A641)، ضخامتی بین ۴۰ تا ۹۰ میکرون (و گاهی بیشتر) دارد. این ضخامت بالا، ذخیرهای از روی را بر سطح مفتول ایجاد میکند که به روش “حفاظت کاتدی” سالها از مغز فولاد مراقبت میکند.
۳. تست سالت اسپری (ASTM B117) چیست؟
این تست استاندارد، مفتولها را در محفظهای بسته تحت پاشش مداوم محلول ۵ درصد نمک (سدیم کلراید) قرار میدهد. دمای محفظه در حدود ۳۵ درجه سانتیگراد ثابت میماند. این محیط به شدت خورنده، فرآیند زنگزدگی را هزاران برابر سریعتر میکند.
معیار سنجش در این تست، “تعداد ساعت مقاومت تا رویت اولین نشانههای زنگ قرمز (Red Rust)” است.
۴. تحلیل نتایج تست: گرم در برابر سرد
تفاوت نتایج در اتاقک نمک خیرهکننده است:
| نوع مفتول | ضخامت متوسط (میکرون) | مقاومت در تست سالت اسپری (ساعت) | کاربرد بهینه |
| گالوانیزه سرد | ۸-۱۲ | ۲۴ تا ۴۸ ساعت | تولیدات ظریف، فضای داخلی، میخ و پیچ |
| گالوانیزه گرم | ۵۰-۷۰ | ۲۵۰ تا ۷۰۰ ساعت (و بیشتر) | حصارکشی پیرامونی، کشاورزی، توریهای مرغی و گابیون |
تحلیل فنی: مفتول گالوانیزه سرد پس از ۴۸ ساعت در تست سالت اسپری، معمولاً دچار زنگزدگی قرمز میشود. اما مفتول گالوانیزه گرم تولیدی در شرکت صنعت مش و مفتول ایرانیان، به دلیل چگالی بالای پوشش و تشکیل لایههای آلیاژی گاما و دلتا، میتواند صدها ساعت در برابر مه نمکی دوام بیاورد.
۵. رابطه مستقیم ضخامت با طول عمر محیطی
یک قاعده سرانگشتی در مهندسی خوردگی وجود دارد: هرچه ضخامت روی بیشتر باشد، زمان لازم برای نفوذ اکسیژن به سطح فولاد طولانیتر میشود.
در مناطق ساحلی (مانند شمال یا جنوب ایران) که نرخ خوردگی سالانه روی حدود ۲ تا ۳ میکرون است:
- مفتول گالوانیزه سرد (۱۰ میکرون) ظرف ۳ تا ۴ سال کاملاً زنگ میزند.
- مفتول گالوانیزه گرم (۶۰ میکرون) بیش از ۲۰ سال عمر مفید خواهد داشت.
۶. اهمیت “یکنواختی” پوشش در نتایج تست
تست سالت اسپری یک واقعیت بیرحمانه را فاش میکند: حصار به اندازه ضعیفترین نقطهاش قوی است. اگر دستگاه گالوانیزه گرم نتواند پوشش را به صورت یکنواخت روی سطح مفتول توزیع کند و در نقاطی ضخامت به ۲۰ میکرون کاهش یابد، زنگزدگی از همان نقطه شروع شده و به زیر لایه روی نفوذ میکند (Under-film corrosion).
سیستمهای “پکنیگ” (Wiping) و کنترل دمای وان در خطوط تولید این شرکت، تضمین میکنند که تلرانس ضخامت پوشش در تمام طول کلاف حداقل باشد تا نتایج تست سالت اسپری در تمام نقاط نمونه یکسان به دست آید.
۷. تاثیر عملیات ثانویه بر نتایج تست
بسیاری از مشتریان مفتول گالوانیزه را خم کرده یا میبافند. در گالوانیزه سرد، به دلیل ترد بودن لایه، ممکن است در هنگام خمکاریهای تند، پوشش “پوسته” شده یا ترک بخورد. این ترکهای میکروسکوپی در تست سالت اسپری بلافاصله واکنش داده و زنگ میزنند. اما مفتول گالوانیزه گرم با گرید مناسب، به دلیل پیوند متالورژیکی، انعطافپذیری بهتری در برابر دفرمه شدن دارد و لایه محافظ خود را حفظ میکند.
جمعبندی نهایی
انتخاب میان مفتول گالوانیزه گرم و سرد، انتخاب میان “بقا” و “فنا” در برابر اقلیم است. اگر پروژه شما در فضای باز قرار دارد یا تحت تاثیر رطوبت و املاح است، تکیه بر ظاهر براق گالوانیزه سرد یک اشتباه استراتژیک است. نتایج تست سالت اسپری به وضوح ثابت میکنند که گالوانیزه گرم با ضخامت کنترل شده، تنها گزینه اقتصادی و فنی برای تضمین طول عمر سازههای مفتولی است.
شرکت صنعت مش و مفتول ایرانیان، با بیش از ۳۰ سال تجربه در تولید مفتولهای گالوانیزه گرم، مجهز به آزمایشگاههای پیشرفته متالورژی است که تمامی محصولات را با تستهای سالت اسپری و تعیین ضخامت پوشش به روش الکترولیتیک یا مغناطیسی ارزیابی میکند. محصولات ما با استانداردهای سختگیرانه بینالمللی مطابقت دارند تا خیال شما از بابت خوردگی در سختترین شرایط آبوهوایی راحت باشد. توان تولید ۲۰ هزار تن در سال و صادرات به کشورهای مختلف، نشان از اعتماد بازار به کیفیت و دوام محصولات ماست. برای پروژههای حساس خود، به تخصص و شناسنامه کیفی محصولات ما تکیه کنید.
دیدگاهتان را بنویسید
می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟خیالتان راحت باشد :)