اگر بخواهیم نگاهی بر پیشینه ورق گالوانیزه داشته باشیم، می‌توان گفت که این ماده در سال ۱۷۴۲ توسط دانشمند فرانسوی به نام ملوین پا به عرصه ظهور نهاد. ملوین در یک سمینار که در آن مطالعات خود را برای پوشاندن آهن با قرار دادن آن در مذاب روی ارائه می‌کرد، پایه گذار و مبتکر روش گالوانیزه شد. پس از آن در سال ۱۸۳۶ یکی دیگر از شیمیدانان فرانسوی به نام سورن تحقیقات خود را در زمینه پوشش آهن با استفاده از روی ارائه داد و معتقد بود که پس از تمیز کردن اولیه آهن به کمک موادی همچون اسید سولفوریک و فرو بردن آن در فلاکس کلرید آمونیوم، محصول مورد نظر به دست می‌آید. پس از آن در طی صد و چهل سال گذشته پروسه تولید ورق گالوانیزه از میان صدها روش موجود به نسل امروز رسید.
امروزه مصارف ورق‌های گالوانیزه در صنایع مختلف بسیار زیاد است.
بررسی ورق گالوانیزه
به طورکلی آهن آلاتی که به کمک پوشش روی روکش شده‌اند ورق گالوانیزه نام می‌گیرند. بهترین ورق گالوانیزه در بازار فولاد مربوط به فولاد مبارکه است. در این فرایندها که نسبتا طولانی محسوب می‌شود، ورق‌ها به کمک چندین میکرون فلز روی در سطح خود به پوشش مناسب دست پیدا می‌کنند و در نتیجه در برابر عوامل زنگ زدگی مانند اکسیژن و آب و هوای مرطوب مقاوم می‌شوند.
طبیعتا هر چقدر میزان روکش روی بیشتر باشد، کتینگ ورق بالاتر خواهد بود. به عنوان مثال ورق‌های چینی از کتینگ ۱۰۰ الی ۱۲۰ برخوردار هستند. این در حالی است که نمونه‌های کره‌ای ژاپنی و هندی در کتینگ ۱۸۰ در دسترس هستند.
مهم‌ترین خاصیت ارائه شده توسط آهن در ورق گالوانیزه به این شکل است که بین آن و لایه رویی یک پیل الکتروشیمیایی وجود دارد. به شکلی که فلز روی به عنوان آند و از روی به عنوان کاتد استفاده می‌شود. روند فرایند به این شکل است که روی به عنوان آند تحت واکنش اکسید قرار می‌گیرد، دلیل این مسئله فعال‌تر بودن روی نسبت به فلز آهن است، از آنجایی که پتانسیل احیا در آن نیز نسبت به آهن کمتر است، پتانسیل اکسید در آن بیشتر خواهد بود.
در حالت مقابل می‌توان به تولیدکنندگان اشاره کرد که به ساخت انواع قوطی مشغول هستند. در فرایند تولید حلبی‌های آهنی، آن‌ها به کمک قلع پوشش داده می‌شوند. تفاوت عمده در این روش این است که آهن نسبت به فلز قلع بسیار فعال‌تر است، در نتیجه از آنجایی که ویژگی‌های احیا در قلع بیشتر از آهن است، آهن در نقش آند و قلع در نقش کاتد ایفای نقش می‌کند. از طرفی شکستگی و یا خراش در قلع مانع از زنگ زدگی آهن نمی‌شود، بلکه ممکن است لایه‌های زیرین نیز تحت تاثیر این واکنش قرار گیرند.
واکنش‌های اکسیداسیون و خوردگی به علت حضور آب و اکسیژن انجام می‌شود. در ناحیه‌ای از فلز آهن، واکنش اکسیداسیون انجام می‌شود و در نتیجه این منطقه باعث تشکیل آند می‌گردد، از طرفی در ناحیه‌ای که اکسیژن و آب وجود دارد، کاتد به وجود می‌آید، در نتیجه وجود مواد الکتروشیمیایی در این منطقه عجیب نخواهد بود. در نهایت با حرکت الکترون‌های ناحیه آند به سمت کاتد، عمل زنگ زدگی به وجود می‌آید. فرایند تولید ورق و هزینه‌ی مواد اولیه بر روی قیمت ورق گالوانیزه تاثیر می‌گذارد.
شیوه غوطه وری گرم در تولید
غوطه وری گرم از جمله روش‌های قدیمی و متداول در برابر عوامل خوردگی است، به شکلی که به کمک ایجاد لایه محافظ میان الکترولیت و آهن و یا فولاد پایه، به حفاظت از آن منجر می‌شود. لایه روی می‌تواند میزان محافظت و مقاومت را به شکل بسزایی تقویت کند.
فرایند گالوانیزه بسیار بیشتر از چیزی به عنوان لایه محافظ ایفای نقش می‌کند، این پروسه در مقاومت ورق‌های آهنی در برابر خوردگی و زنگ زدگی به قدری مهم است که جزئی از فولاد تبدیل می‌شود و نسبت به آن به عنوان آند عمل می‌کند، این ویژگی از مهم‌ترین دلایل استفاده از ورق گالوانیزه برای صنایع مختلف است. لایه محافظ در واکنش با عوامل محیطی با تشکیل یک لایه محافظ از هیدروکسید روی و کربنات روی، به خوبی عمل می‌کند، در نتیجه و با گذشت زمان بستر مناسبی برای رنگ آمیزی ورق‌های آهنی ایجاد می‌شود.
عملکرد روی به عنوان لایه محافظ
اولین شیوه شامل ایجاد پیوند متالورژیکی بین فلز آهن و روی است که می‌تواند در این میان نقش لایه محافظ را داشته باشد. کار بعدی که لایه روی انجام می‌دهد این است که در محافظت از آهن خود را فدا می‌کند. به همین دلیل است که با توجه به کاهش هزینه و نحوه استفاده و نگهداری بیش از سایر محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرد و متقاضی برای خرید ورق گالوانیزه در بازار بسیار زیاد است.
نقش سیلیکون در ضخامت لایه محافظ
با اضافه کردن ترکیبات مشخصی از فولاد، آلیاژ آهن-روی تقویت می‌شود، همین مسئله است که موجب می‌شود ظاهر آن به رنگ تیره و مات درآید. با توجه به ماهیت واکنش ورق‌های گالوانیزه با عوامل محیطی، مسائلی همچون دمای بالا و یا مدت زمان باقی ماندن ورق‌ها در حمام روی باعث می‌شود که لایه محافظ تشکیل شده، ضخیم‌تر باشد.
در فرایند گالوانیزاسیون، آن دسته از فولادهایی که از میزان سیلیکون بیش از 0.04 درصد تشکیل شده‌اند، باعث تغییر این واکنش می‌گردند. معمولا ضخامت لایه سطحی بسته به نرخ خارج سازی محصول از مخزن روی متفاوت خواهد بود. به این معنی که افزایش سرعت خروج منجر به ضخیم سازی لایه روی در آهن خواهد شد. استانداردها بیان می‌کنند که با اندازه گیری چند ناحیه از نمونه مورد نظر و سپس یافتن میانگین آن‌ها می‌توان، ضخامت نهایی را تعیین نمود.
دیدگاه خود را ثبت کنید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.