Hur galvaniserar man stål?

Zinkbeläggningen från galvaniserat stål är känslig för korrosion från syror och alkaliner (baser).

Galvaniserat stål täcker det med ett lager zink för att skydda det mot korrosion. Zink användes först i konstruktion runt tidpunkten för förstörelsen av Pompeji, men det användes först för att galvanisera stål (faktiskt järn) 1742 och processen patenterades 1837. Galvaniserat stål används för att göra plåt blinkande, rännor och nedlopp, liksom för yttre naglar. Det finns flera processer som kan användas för att galvanisera stål: varmförzinkning, elektrogalvanisering, sherardisering och metallsprutning.

Metod 1 av 4: varmförzinkning

1
Rengör ytföroreningarna. Innan andra åtgärder kan vidtas måste stålytan rengöras noggrant. Hur detta görs beror på vad som måste rengöras.
- Smuts, fett, olja eller färgmarkeringar kräver användning av en mild syra, en het alkali eller ett biologiskt rengöringsmedel.
- Asfalt, epoxi, vinyl eller slaggen från svetsning måste rengöras med sandblästring eller med andra slipmedel.
2
Pickle bort rost. Betning görs med saltsyra eller varm svavelsyra; det tar bort både rost- och kvarnskala.
- I vissa fall kan slipande rengöring räcka för att avlägsna rost, eller så kan det vara nödvändigt att använda både betningslösning och slipmedel. I vissa fall luftblästras större slipmedel som buckshot på stålet.
3

Sätt metallen i flöde. I det här fallet är "flöde" en lösning av zinkammoniumklorid som avlägsnar kvarvarande rost och avskalning och skyddar stålet från att rosta tills det faktiskt är galvaniserat.
4
Fördjupa stålet i smält zink. Badet av smält zink bör vara minst 98 procent zink och hållas vid ett temperaturintervall av 815 till 454°C (435 till 455°C).
- Medan stålet nedsänks i zinkbadet reagerar dess järn med zinken för att bilda en serie legeringsskikt och ett yttre lager av rent zink.
5

Ta långsamt ut det galvaniserade stålet ur zinkbadet. Det mesta av överflödigt zink rinner ut; det som inte rinner ut kan vibreras av eller centrifugeras i en centrifug.
6
Kyl galvaniserat stål. Kylning av metallen stoppar galvaniseringsreaktionen, som fortsätter så länge som stålet har samma temperatur som det var när det nedsänktes i zinkbadet. Kylning kan göras på ett av flera sätt:
- Fördjupa stålet i en passiveringslösning som kaliumhydroxid.
- Sänk ner stålet i vatten.
- Låt stålet svalna utomhus.
7
Inspektera galvaniserat stål. När det galvaniserade stålet har svalnat, kontrollera det för att se till att zinkbeläggningen ser bra ut, fastnar vid stålet och är tillräckligt tjock. Det finns ett antal tester som kan utföras för att säkerställa att galvaniseringen lyckades.
- Standarder för varmförzinkning och inspektion av dess resultat har fastställts av organisationer som European Society for Testing and Materials (nu kallad ASTM International), International Standards Organization (ISO), Canadian Standards Association (CSA) och European Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO).:

Metod 2 av 4: elektrogalvanisering

1

Förbered stålet som för varmförzinkning. Stålet måste rengöras och rostas innan elektrogalvaniseringen kan inträffa.
2

Förbered en zinkelektrolytlösning. Antingen zinksulfat eller zinkcyanid används normalt för elektrolyten.
3
Fördjupa stålet i elektrolyten. Lösningen kommer att reagera med stålet för att få zinken att falla ut på stålet och belägga det. Ju längre stål kvarstår i elektrolyten, desto tjockare blir beläggningen.
- Medan denna metod ger större kontroll över hur tjock zinkbeläggningen är än varmförzinkning, tillåter den vanligtvis inte att skikten blir lika tjocka.

Hur galvaniserar man stål — Galvanisering, eller zinkbeläggning, stål och järnmetaller skyddar metallen från korrosion och förhindrar rost.

Metod 3 av 4: sherardizing

1

Förbered stålet som med andra galvaniseringsmetoder. Rengör smutsen med syra eller sandblästring efter behov och riv bort rost.
2

Placera stålet i ett luftfritt hölje.
3

Omge stålet med pulveriserad zink.
4
Värm upp stålet. Detta smälter pulveriserat zink till en vätska som efter kylning ger en tunn legeringsbeläggning.
- Sherardizing används bäst för formade stålbitar, eftersom den galvaniska beläggningen följer stålets konfigurationer under. Det används bäst med ganska små metallföremål.

Läs också: Hur ska man bevara en skalle?

Metod 4 av 4: sprutning av metall

1

Förbered stålet som med andra metoder. Rengör all smuts och ta bort rost så att den är klar att sprutas.
2

Spraya på en fin smält zinkbeläggning.
3
Värm det belagda stålet för att säkerställa korrekt limning.
- Galvaniska beläggningar som produceras med denna metod är mindre spröda och mindre benägna att avskalas och flagnas, men ger mindre skydd mot rostning av stålet under.

Kontrollera det för att se till att zinkbeläggningen ser bra ut — När det galvaniserade stålet har svalnat, kontrollera det för att se till att zinkbeläggningen ser bra ut, fastnar vid stålet och är tillräckligt tjock.

Tips

Galvaniserat stål kan skyddas ytterligare från korrosion genom att måla det med en färg som är pigmenterad med zinkdamm. Zinkbaserad färg kan dock inte användas som en ersättning för galvanisering.
När det är målat kan galvaniserat stål ha ett fläckigt utseende.
Galvaniserat stål tål korrosion genom kontakt med betong, murbruk, aluminium, bly, tenn och naturligtvis zink.
Galvanisering är en form av det som kallas katodiskt skydd, där den skyddade metallen fungerar som katoden i en elektrokemisk reaktion och den skyddande metallen fungerar som en anod, eller mer specifikt, en offeranod som korroderar istället för den skyddade metallen. En metall som är belagd med en offeranodmetall kallas ibland en anodiserad metall.

Zinkbeläggningen i galvaniserat stål är också sårbar för metallutmattning, eftersom zink är benägen att expandera vid uppvärmning och sammandras vid kylning.

Varningar

Zinkbeläggningen från galvaniserat stål är känslig för korrosion från syror och alkaliner (baser). Det är särskilt utsatt för svavelsyror och svavelsyror, som kan produceras genom blandning av vätesulfid och svaveldioxid med regnvatten (surt regn), förvärras om regnet har runnit av träbältros eller mossa. Regnvatten kan också reagera med zinkbeläggningen för att bilda zinkkarbonat. Med tiden kommer zinkkarbonatet att bli sprött och så småningom utsätta zinklegeringen eller till och med basmetallen under för korrosion.
Galvaniserat stål är svårare att måla än icke-galvaniserat stål.
Galvaniserat stål har liten motståndskraft mot korrosion genom att vara i kontakt med någon annan metall än aluminium, bly, tenn eller zink. Det är särskilt utsatt för korrosion kring järn, stål och koppar, liksom bredvid cement som innehåller klorider eller sulfater.
Zinkbeläggningen i galvaniserat stål är också sårbar för metallutmattning, eftersom zink är benägen att expandera vid uppvärmning och sammandragas vid kylning.