Weathering Steel ทำงานอย่างไร? กลไก ต้นทุน และข้อมูลจำเพาะ

กลไกพื้นฐาน

เหล็กผุกร่อนทนทานต่อการกัดกร่อนของฝน หิมะ น้ำแข็ง หมอก และสภาพอากาศอื่นๆ โดยการเคลือบออกไซด์สีน้ำตาลเข้มบนพื้นผิวโลหะ สารเคลือบดังกล่าวจะยับยั้งการแทรกซึมของความชื้นและออกซิเจนได้ลึกยิ่งขึ้น ดังนั้นส่วนดังกล่าวจึงกัดกร่อนได้ช้ามากแทนที่จะสูญเสียวัสดุอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากพื้นผิวปกป้องตัวเอง เหล็กจึงไม่จำเป็นต้องทาสีหรือทาสีใหม่เป็นระยะ และการบำรุงรักษาสนิมส่วนใหญ่จะหมดไปตลอดอายุการใช้งานของโครงสร้าง การเคลือบจะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อเหล็กสัมผัสกับอากาศภายนอก และสามารถทำให้แห้งระหว่างเหตุการณ์เปียกน้ำได้

เหตุใดการเคลือบออกไซด์จึงยังคงอยู่

เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาเกิดสนิมอย่างต่อเนื่องเนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมีรูพรุนและหลุดล่อนออกไป ทำให้โลหะสดออกสู่บรรยากาศในแต่ละครั้ง ออกไซด์ที่ก่อตัวบนเหล็กที่ผุกร่อนจะมีพฤติกรรมแตกต่างออกไป การผสมอย่างตั้งใจกับทองแดงซึ่งมีโครเมียมและนิกเกิลรองรับ ทำให้เกิดชั้นที่มีเนื้อละเอียดและยึดเกาะแน่นซึ่งจะผนึกพื้นผิวแทนที่จะหลุดออกมา ออกซิเจนและน้ำไม่สามารถเข้าถึงโลหะฐานได้อย่างอิสระอีกต่อไป อัตราการกัดกร่อนจึงลดลงอย่างรวดเร็วหลังจากที่ชั้นเติบโตเต็มที่ ผลลัพธ์ที่ได้คือผิวหนังที่ใช้ป้องกันซึ่งเกิดจากการกัดกร่อน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมวัสดุจึงถูกอธิบายว่าเป็นวัสดุที่ป้องกันตัวเองมากกว่าป้องกันการกัดกร่อน

อะไรเป็นตัวขับเคลื่อนกระบวนการ

สลับช่วงเปียกและแห้งฝนหรือน้ำค้างจ่ายอิเล็กโทรไลต์ และคาถาแห้งต่อไปนี้จะทำให้ออกไซด์มีความหนาแน่นและเกาะติดกับเหล็ก วงจรที่ทำซ้ำจะสร้างสารเคลือบ

การเคลื่อนไหวของอากาศฟรีพื้นผิวที่มีการระบายอากาศจะแห้งอย่างรวดเร็วและมีคราบสม่ำเสมอ รอยแยกที่กำบังจะชื้นและเป็นสนิมหยาบ

บรรยากาศปานกลางไม่มีมลพิษการเปิดรับแสงในชนบทและในเมืองทำให้เกิดพื้นผิวสีน้ำตาลคลาสสิกที่มั่นคง

เวลา.การเคลือบต้องใช้เวลาหลายเดือนจึงจะสุก ไม่ใช่หลายวัน

ต้นทุนและการบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งาน

สำหรับผลิตภัณฑ์ใดๆ ที่มีอายุการใช้งานที่คาดหวังมากกว่าสิบปี เหล็กผุกร่อนมักเป็นตัวเลือกแผ่นและเพลทที่คุ้มค่าที่สุด เนื่องจากไม่จำเป็นต้องทาสีหรือทาสีใหม่ ตารางด้านล่างเปรียบเทียบตำแหน่งการบำรุงรักษาเชิงปฏิบัติของแนวทางทั่วไปสามประการ

ความประหยัดนี้มาจากการไม่ต้องใช้เครื่องมือในการเข้าถึง การเตรียมพื้นผิว วัสดุเคลือบ และแรงงานตลอดระยะเวลาหลายทศวรรษของการบริการ โครงสร้างที่ยากหรือมีราคาแพงในการเข้าถึงสำหรับการทาสีใหม่ - สะพาน หอคอย ผนังอาคารยกสูง มุ้งลวด - ได้รับประโยชน์สูงสุด

ในกรณีที่ Weathering Steel ทำงานได้ดีที่สุด

วัสดุนี้เหมาะกับงานโครงสร้างและสถาปัตยกรรมแบบเปิดโล่งที่มีอายุการใช้งานยาวนาน: สะพานและโครงสร้างทางหลวง ด้านหน้าของอาคารและห้องเพดาน กำแพงกันดิน องค์ประกอบทางรถไฟและโครงสร้างพื้นฐาน สิ่งห่อหุ้มทางอุตสาหกรรม และผลิตภัณฑ์ด้านภูมิทัศน์ เช่น เครื่องปลูก ตะแกรง เสาและหลุมไฟ เหล็กทั้งหมดนี้ถูกปล่อยทิ้งไว้ ระบายอากาศ และปล่อยให้แห้ง ซึ่งเป็นสิ่งที่กลไกต้องการอย่างแท้จริง

ในกรณีที่ไม่ควรใช้

สภาพเปียกหรือฝังอย่างต่อเนื่องเหล็กที่อยู่ในน้ำนิ่ง ดิน หรือโพรงที่ชื้นถาวรไม่สามารถทำให้แห้งได้ จึงไม่เกิดการเคลือบป้องกัน

สภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยคลอไรด์สเปรย์ทางทะเลและเกลือละลายน้ำแข็งจะโจมตีออกไซด์ โครงการชายฝั่งจำเป็นต้องมีรายละเอียดที่ระมัดระวัง การระบายน้ำที่กว้างขวาง และมักจะมีส่วนที่หนากว่า

พื้นที่ปิดหรือมีการระบายอากาศไม่ดีการควบแน่นและการเคลื่อนตัวของอากาศที่จำกัดทำให้เกิดสนิมหลวมแทนที่จะเป็นพื้นผิวที่มั่นคง

การสัมผัสโดยตรงกับโลหะที่ไม่เหมือนกันกัลวานิกคู่เร่งการโจมตีเมื่อมีความชื้น

การระบุเหล็กผุกร่อนอย่างถูกต้อง

เนื่องจากประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับทั้งเคมีและการสัมผัส ข้อมูลจำเพาะจึงควรระบุมาตรฐานและเกรดพร้อมกับประเภทความต้านทานการกัดกร่อน ข้อมูลอ้างอิงทั่วไปคือ EN 10025-5 S235J0W, S355J0W และ S355J2W, ASTM A588 เกรด A, B และ K, ASTM A242 ประเภท 1, ASTM A606 ประเภท 2 และ 4, ท่อ ASTM A847 และ GB/T 4171 Q355NH และ Q460NH รายละเอียดก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน: จัดให้มีการระบายน้ำฟรี หลีกเลี่ยงช่องที่กักน้ำ เก็บเหล็กให้ห่างจากคอนกรีตและดินเปียก และปล่อยให้อากาศไหลไปด้านหลังวัสดุหุ้ม ควรนำน้ำไหลบ่าออกจากพื้นผิวที่มีรูพรุนในช่วงเดือนแรกของการสัมผัส

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: เหล็กผุกร่อนสามารถหยุดการเกิดสนิมได้อย่างไร?
มันไม่ได้หยุดทั้งหมด มันช้าลงอย่างมาก ชั้นพื้นผิวออกไซด์จะมีความหนาแน่นและเกาะติดกัน ขัดขวางการซึมผ่านของความชื้นและออกซิเจนเพิ่มเติม ทำให้อัตราการกัดกร่อนลดลงไปที่ระดับที่ต่ำและเสถียรมาก

ถาม: สารเคลือบป้องกันใช้เวลานานเท่าใดในการสร้าง?
ด้วยการทำให้เปียกและแห้งเป็นประจำ พื้นผิวจะคงตัวในเวลาประมาณหกถึงสิบแปดเดือน สภาพอากาศที่แห้งใช้เวลานานกว่า และพื้นผิวที่มีกำบังซึ่งไม่ค่อยเปียกอาจไม่เกิดคราบเต็มเลย

ถาม: เหล็กผุกร่อนไม่จำเป็นต้องทาสีจริงหรือ?
สำหรับสภาวะที่มีการเปิดรับแสงในบรรยากาศปกติ จะถูกออกแบบให้ปล่อยทิ้งไว้ จำเป็นต้องทาสีเฉพาะในบริเวณที่พื้นผิวยังคงชื้น โดยที่รูปลักษณ์จะต้องสม่ำเสมอตั้งแต่วันแรก หรือมีคลอไรด์อยู่

ถาม: มีราคาแพงกว่าเหล็กธรรมดาหรือไม่?
วัสดุนั้นมักจะมีราคาสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาอยู่บ้าง แต่ค่าสี การเตรียมพื้นผิว และค่าใช้จ่ายในการเข้าถึงในอนาคตที่จะขจัดออกไป หมายความว่าต้นทุนรวมตลอดอายุการใช้งานที่ยาวนานมักจะต่ำกว่า

Q: เหล็กผุกร่อนสามารถเชื่อมและประกอบได้เหมือนเหล็กทั่วไปหรือไม่?
ใช่. เชื่อมด้วยขั้นตอนไฮโดรเจนต่ำแบบธรรมดาโดยใช้โลหะตัวเติมที่เข้ากันหรือเหมาะสม บริเวณรอยเชื่อมจะถูกทำความสะอาดด้วยตะกรันและปล่อยทิ้งไว้เพื่อให้สามารถออกซิไดซ์และผสมกับพื้นผิวโดยรอบได้

ถาม: จะเกิดอะไรขึ้นหากพื้นผิวเสียหายระหว่างการติดตั้ง?
รอยขีดข่วนและการเสียดสีเล็กน้อยจะเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์อีกครั้งตามธรรมชาติและผสานเข้ากับคราบเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องซ่อมแซมการทาสี