No description available.
اکسید آهن یا زنگ آهن استحکام فلزات را به خطر میاندازد، آنها را شکننده می‌کند و عمر مفیدشان را کوتاه میسازد. برای حفظ ظاهر و دوام فلزات، پیشگیری از زنگزدگی، بهویژه در شرایط بیرونی، مخصوصاً در آب و هوای مرطوب یا بارانی ضروری است. استفاده از پوششهای محافظ مانند رنگ یا گالوانیزه و نگهداری منظم سطوح فلزی میتواند از ایجاد زنگ جلوگیری کرده و طول عمر فلزات را افزایش دهد. در این مقاله از وبلاگ همراه فلز توضیح خواهیم داد که آهن چگونه زنگ میزند و سپس راهکارهایی جهت جلوگیری از زنگ زدن فلزات را پیشنهاد میکنیم. با ما همراه باشید.
زنگ آهن چیست؟
زنگ آهن نوعی از اکسید آهن است و زمانی شکل میگیرد که آهن با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان داده و دچار خوردگی می‌شود. همانطور که بارها مشاهده کردهاید، نتیجه این زنگزدگی به رنگ نارنجی-قهوهای روی فلز پدیدار می‌شود. این پدیده میتواند آهن و آلیاژهای آن، مانند فولاد، را تحت تأثیر قرار دهد. هرگاه آهن در معرض آب و اکسیژن قرار گیرد، زنگزدگی رخ داده و آب به عنوان عامل اصلی این فرآیند عمل می‌کند. با وجود استحکام بالای سازههای آهنی و فولادی، مولکولهای آب میتوانند به شکافهای ریز فلز نفوذ کرده و به مرور باعث خوردگی آن شوند. علاوه بر اکسیژن و رطوبت، حضور نمک در محیط هم سرعت زنگزدگی را افزایش میدهد، بنابراین خوردگی در آب شور دریا بسیار سریعتر است. همچنین، گازهایی مانند دیاکسید گوگرد و دیاکسید کربن نیز روند خوردگی را تسریع میکنند.
زنگزدگی باعث انبساط فلز می‌شود و میتواند فشار زیادی بر ساختار به عنوان یک کل وارد کند. در همین حین، فلز ضعیف شده و شکننده و پوستهپوسته می‌شود.
۹ راه برای جلوگیری از زنگ زدن آهن
بهترین راههای جلوگیری از زنگزدگی عبارتاند از:
۱. گالوانیزه کردن
گالوانیزه کردن فلز یکی از بهترین روشها برای جلوگیری از زنگزدگی آن است. گالوانیزاسیون از طریق گالوانیزه گرم یا آبکاری الکتریکی انجام می‌شود. در این فرآیند، جسم آهنی یا فولادی با لایه نازکی از روی پوشانده می‌شود. این پوشش مانع از رسیدن اکسیژن و آب به اجزای فلز شده، اما خود نیز نقش فلز قربانی را ایفا می‌کند. روی نسبت به آهن واکنشپذیرتر است، در نتیجه بیشتر از جسم آهنی اکسید می‌شود.
۲. کورتن یا فولاد هوازدگی
یکی دیگر از راهکارهای جلوگیری از زنگ آهن، استفاده از فولاد هوازدگی است که به عنوان فولاد COR-TEN نیز شناخته می‌شود. این فولاد حاوی ۲۱ درصد عناصر آلیاژی مانند کروم، مس، نیکل و فسفر است. این آلیاژها یک نوع پتینه یا زنگ محافظ را تشکیل داده و با گذشت زمان میزان خوردگی را کاهش میدهند. فولاد COR-TEN نسبت به فولاد ضدزنگ ارزانتر است.
۳. فولاد ضدزنگ
یکی دیگر از انواع آلیاژهای مقاوم در برابر زنگزدگی، فولاد ضدزنگ است که حداقل حاوی ۱۱ درصد کروم است. این موضوع اجازه میدهد تا یک لایه محافظ از اکسید کروم تشکیل شود که به عنوان محافظ در برابر زنگزدگی عمل می‌کند. در صورت آسیب دیدن لایه سابق، محافظ جدید دوباره تشکیل می‌شود. مقاومت در برابر خوردگی را می‌توان با افزودن نیکل بیشتر افزایش داد.
مقاله پیشنهادی: آیا استیل زنگ می زند؟ بهترین روش برای پیشگیری از زنگ زدگی فولاد زنگ نزن
۴. پیشطراحی مناسب
یک طراحی مناسب باید اجازه دهد هوا آزادانه در اطراف فلز گردش کند. برنامهریزی صحیح در این مرحله میتواند نفوذ آب را به حداقل برساند و خطر زنگزدگی را کاهش دهد. ایدهآل ما این است که از ایجاد شکافها و حفرهها اجتناب کنیم. اتصالات فلزی باید جوش داده شوند، نه پیچ و مهره. در صورت لزوم، سوراخهای زهکشی آب باید در این مرحله در نظر گرفته شوند. برای سازههای بزرگ، باید به فلزات سازه دسترسی کافی داشت تا امکان تعمیر و نگهداری منظم همواره وجود داشته باشد.
۵. آبی شدن
فرآیند آبی کردن، قطعات فولادی را در محلولی از نیترات پتاسیم، آب و هیدروکسید سدیم غوطهور می‌کند. این یک تکنیک مفید است که محافظت محدودی را برای اقلام کوچک فولادی در برابر زنگزدگی ارائه میدهد. دلیلی که به آن «آبی» میگویند به خاطر ظاهر آبی-مشکی است که در پایان به خود میگیرد. این فرآیند اغلب در ساخت سلاح گرم برای ایجاد درجهای از مقاومت در برابر خوردگی استفاده می‌شود. آبی شدن را در ساعتهای ظریف و سایر فلزات هم میتوانیم مشاهده کنیم.
۶. تعمیر و نگهداری منظم
اگر فلزات را به طور مداوم تعمیر و نگهداری کنید، از تشکیل زنگ و پیشرفت آن جلوگیری می‌شود. از بین بردن هرگونه زنگی که بر سطوح فلزی ایجاد می‌شود، بسیار ضروری است. برای زدودن زنگزدگی در سطوح کوچک میتوانید از تیغ استفاده کنید. کثیفی سطح فلز باید با استفاده از آب گرم و صابون پاک شود. در نهایت، ایجاد یک پوشش مقاوم در برابر زنگزدگی این فرآیند را تکمیل می‌کند.
۷.روش FOZZ
روش FOZZ ترکیبی متعادل از اسید فسفریک و سایر مواد شیمیایی، عوامل مرطوبکننده و گسترشدهنده است که زنگزدگی را متوقف و از پیشبرد آن جلوگیری می‌کند. سطوحی که به درستی درمان شدهاند، پس از خشک شدن آماده رنگآمیزی هستند. درواقع، FOZZ رنگ نیست، بلکه نوعی پرایمر است که فلز را به شکلی درمیآورد که رنگ به آن بچسبد.
۸. پوشش پودری
زمانی که یک پودر خشک به طور یکنواخت روی یک سطح تمیز پخش می‌شود، ما با پوشش پودری سروکار داریم. پس از این مرحله، جسم فلزی گرم شده و پودر را به یک فیلم نازک تبدیل می‌کند. پودرهای اکریلیک، پلیاستر، نایلون، وینیل، اپوکسی و اورتان به صورت عمومی استفاده میشوند. این پودرها با استفاده از فرآیند اسپری الکترواستاتیک اعمال میشوند. جسم رسانای الکتریکی با یک پودر باردار و غیررسانا پاشیده می‌شود.
۹. پوشش ارگانیک
یک راه مقرونبهصرفه برای محافظت در برابر زنگزدگی، استفاده از پوشش آلی است که مانعی محکم در برابر عناصر خورنده ایجاد می‌کند. پوششهای مبتنی بر روغن برای جلوگیری از نفوذ آب و اکسیژن ایدهآل هستند.
آیا به مقاطع فولادی نیاز دارید؟ به دنبال حرفهایها باشید. ما فهرست گستردهای از محصولات فولادی را برای هر پروژهای که باید انجام دهید به راحتی در اختیار شما قرار میدهیم. ما مفتخریم که برای نزدیک به یک دهه به مشتریان خود خدمت کردهایم و آماده هستیم تا در رفع نیازهای فولادی به آنها مشاوره بدهیم . سوالی دارید؟ برای کسب اطلاعات بیشتر، با شماره تلفن ۰۲۱۷۹۲۱۷ تماس بگیرید یا از سایت همراه فلز دیدن کنید.
در جدول پایین میتوانید راههای جلوگیری از زنگ زدن آهن، کاربردها و مزایای آن را در یک نگاه مشاهده کنید:
| روش |
توضیح |
کاربردها |
مزایا |
| گالوانیزه کردن |
پوشش سطح فلز با روی برای جلوگیری از رسیدن آب و اکسیژن |
ورقهای ساختمانی، لولهها، ساندویچ پانلها |
مقرونبهصرفه، محافظت دوگانه (فیزیکی و شیمیایی) |
| فولاد هوازدگی (کورتن) |
فولادی که پتینه محافظ ایجاد می‌کند |
نماهای معماری، سازههای شهری |
زیبایی طبیعی، بدون نیاز به رنگآمیزی مجدد |
| فولاد ضد زنگ |
آلیاژ حاوی کروم برای ایجاد لایه مقاوم در برابر زنگ |
ظروف خانگی، صنایع غذایی، ساختوساز |
دوام بالا، خودترمیمی لایه محافظ |
| پیش طراحی مناسب |
طراحی برای جلوگیری از تجمع رطوبت و افزایش تهویه |
تمام پروژههای مهندسی و صنعتی |
کاهش نیاز به محافظت ثانویه |
| آبی کردن |
ایجاد لایه محافظ از طریق واکنش شیمیایی در محلول خاص |
ساخت سلاح، ساعتها و قطعات ظریف |
زیبایی، مقاومت نسبی در برابر زنگ |
| تعمیر و نگهداری منظم |
بررسی، پاکسازی و پوششدهی مجدد نقاط آسیبدیده |
سازههای در حال استفاده، خطوط لوله |
افزایش طول عمر مفید سازه |
| روش FOZZ |
استفاده از اسید فسفریک برای حذف زنگ و آمادهسازی سطح |
آمادهسازی پیش از رنگآمیزی در محیطهای صنعتی |
ترکیب پاکسازی و آمادهسازی در یک مرحله |
| پوشش پودری |
اعمال پودر خشک و حرارتدهی برای تشکیل فیلم محافظ |
صنایع خانگی، قطعات خودرو، تجهیزات اداری |
رنگ یکنواخت، بدون حلال، ماندگاری بالا |
| پوشش ارگانیک |
پوشش روغنی یا پلیمری برای جلوگیری از نفوذ رطوبت |
سازههای بیرونی، قطعات فلزی عمومی |
سادگی اجرا، تنوع رنگ، ضد نفوذ آب و هوا |
چرا پیشگیری از زنگزدگی، یک ضرورت صنعتی و اقتصادی است؟
زنگزدگی تنها یک تغییر ظاهری نیست؛ بلکه به فرسایش تدریجی و مخرب منتهی می‌شود که میتواند موجب کاهش استحکام، افزایش هزینههای نگهداری و حتی وقوع حوادث خطرناک شود. در صنایع زیرساختی مانند ساختمانسازی، حملونقل، و انرژی، حتی یک قطعه کوچک زنگزده میتواند باعث توقف عملیات، نیاز به تعویض تجهیزات یا بروز نقصهای ایمنی شود. از اینرو، بهکارگیری روشهای پیشگیری از زنگزدگی نهتنها به دوام و زیبایی سازهها کمک می‌کند، بلکه یک سرمایهگذاری بلندمدت در حفظ عملکرد، ایمنی و کاهش هزینههای آتی است.
قبل از هر چیز، ابتدا لازم است فلز را بشناسید. برای آشنایی با ۱۰ فلز گرانبها و کمیاب جهان و آشنایی بیشتر با این فلزات نادر، به وبلاگ و نوشتههای همراه فلز سر بزنید. همانطور که گفته شد، نگهداری و مراقبت مداوم از این فلزات، برای جلوگیری از خوردگی و زنگزدگی امری ضروری است که باید به آن توجهی ویژه داشته باشید.
نتیجهگیری
زنگزدگی، که به عنوان اکسید آهن نیز شناخته می‌شود، میتواند تهدیدی جدی برای دوام و استحکام فلزات باشد. این پدیده زمانی رخ میدهد که آهن با اکسیژن موجود در هوا واکنش داده، به تدریج تغییر رنگ داده و به زنگ آهن تبدیل می‌شود. این تغییر رنگ، به طور معمول نارنجی-قهوهای است و میتواند روی آهن و آلیاژهای آن، از جمله فولاد، ظاهر شود. هر بار که آهن در معرض آب و اکسیژن قرار گیرد، خطر زنگزدگی افزایش مییابد.
عوامل متعددی در فرآیند زنگزدگی تأثیرگذار هستند، اما آب مهمترین کاتالیزور آن است. مولکولهای آب میتوانند به شکافهای ریز فلز نفوذ کنند و فرآیند خوردگی را آغاز نمایند. وجود نمک نیز سرعت این فرآیند را افزایش میدهد، خصوصاً در محیطهای دریایی. دیاکسید گوگرد و دیاکسید کربن هم میتوانند زنگزدگی را تشدید کنند.
زنگزدگی نه تنها باعث تغییر رنگ نامطلوب می‌شود، بلکه ساختار فلز را نیز تضعیف می‌کند. فلز در اثر زنگزدگی انبساط یافته و دچار شکنندگی می‌شود و به مرور زمان ممکن است پوسته پوسته گردد. این مشکل به ویژه در ورق آهن اهمیت دارد، زیرا زنگزدگی میتواند به تخریب ساختار آن منجر شود. در نهایت، برای جلوگیری از آسیبهای زنگ، استفاده از روشهای حفاظتی و نگهداری صحیح ضروری است.
