نحوه حفاظت از خوردگی در پوشش های گالوانیزه گرم

پدیده خوردگی و ترمیم آسیب های ناشی از آن، مسأله و مشکل پرهزینه ای است که بشر همیشه با آن معمولاًدست به گریبان بوده است. پوشش های گالوانیزه گرم بر قطعات ساخته شده، وسیله ای بسیار عالی، ارزان، بادوام و بدون نیاز به تعمیر نگهداری می باشد که خوردگی فولاد را به مراتب افزایش می دهد.

برای فهم نحوه حفاظت، ابتدا نکاتی در مورد پدیده خوردگی را یادآور می شویم. زنگ آهن که به محصول خورده شدن آهن اطلاق می شود حاصل یک فرآیند الکترو شیمیائی که در اثر وجود اختلاف پتانسیل های متفاوت، بین نقاط مختلف سطح فولاد و در نتیجه تشکیل پیل های خوردگی در آن نواحی ایجاد می شود می باشد . به این ترتیب یک ناحیه کوچک، آند، و ناحیه ای دیگر کاتد، و رطوبت موجود در آن الکترولیت می شود و یک جریان کوچک حاصل از این سلول خوردگی، سبب تبدیل آهن فلزی به هیدروکسید آهن میگردد و این فرآیند در طول زمان ادامه می یابد و ازآنجا که محصولات خوردگی آهن و فولاد، محکم و یکپارچه نیستند نمی توانند سدی در مقابل پیشرفت خوردگی ایجاد نمایند که پس از زمان کوتاهی سبب صدمات جدی به سازه شده و خطرات جانی و مالی را به دنبال خواهد داشت.

دلیل استفاده وسیع از فرآیند گالوانیزه گرم برای پیشگیری از خوردگی سازه های فولادی ماهیت دوگانه این پوشش است. یکی اینکه سدی در برابر محیط خورنده تشکیل می دهد که بسیار محکم است و مضافاً با اتصال متالوژیکی به فلز پایه چسبندگی قوی دارد،  بطوریکه کاملاً سطح قطعات را پوشانده و تمام زوایای داخلی و خارجی را از محیط جدا می کند.

هنگامی که این سطح در معرض هوای آزاد قرار می گیرد در اثر مجاورت با رطوبت و اکسیژن و گاز کربنیک موجود در آتمسفر، لایه نازک، متراکم و کاملاً چسبنده ای از کربنات بازی روی، بر آن ایجاد می شود. همین لایه است که سدی محکم و غیر قابل نفوذ را در برابر محیط اطراف ایجاد می نماید زیرا این لایه تقریباً نامحلول بوده و پس از تشکیل، پیشرفت خوردگی را به حداقل می رساند. این لایه که خاکستری مایل به سفیداست، پس از مدتی سبب می شود که کریستالهای زیر آن، دیده نشوند. میزان حفاظت این لایه از فولاد، بستگی به طبیعت و ماهیت محیط اطراف دارد. مثلاً حضور کلریدها و گازهای گوگردی در هوا، سبب ایجاد تغییراتی در ترکیب لایه کربناتی می شوند که حلالیت آن را افزایش داده و روند هوازدگی لایه را تسریع می کنند. اما حتی در این حالت هم سرعت خوردگی نسبتاً کم بوده و پوشش گالوانیزه عمر حفاظت قابل توجهی خواهد داشت.

حفاظت کاتدی

می توان پتانسیل الکتریکی فلزات مختلف را در یک الکترولیت اندازه گیری کرد. توسط این اندازه گیری ها می توان یک سری گالوانیک برای یکسری وضعیت های خاص بدست آورد. در این سری های گالوانیک فلزات بر حسب میزان فعال و واکنش پذیر بودن مرتب شده اند به طوری که فعالیت از بالا به پایین کمتر می شود.

از آنجا که فلز روی در این سری ها بالاتر از آهن قرار دارد بنابراین فعال تر از آن است و به اصطلاح روی نسبت به آهن ، آندی است. بنابراین اگر فلزات روی و آهن را در حضور یک الکترولیت به هم متصل کنیم آنگاه روی نسبت به آهن به طور ترجیحی دچار خوردگی شده و ازآن محافظت می نماید.

پوشش های گالوانیزه هم نسبت به فلز پایه (فولاد) آندی هستند و اگر فولاد، بدون پوشش هم باشد از آن حفاظت می کنند. به این ترتیب، نواحی کوچکی از فلز پایه که در اثر برش یا سوراخ کاری بدون پوشش می شوند، همچنان بدلیل همین خاصیت فدا شوندگی پوشش روی، تحت حفاظت هستند و زنگ نمی زنند.

همین خاصیت فداشوندگی در پوشش های گالوانیزه است که آنها را از تمامی پوشش های دیگر متمایز می نماید. تقریباً کلیه پوشش های دیگر فقط خاصیت جدا کنندگی فولاد از محیط اطراف را دارند و وجود کوچکترین خللی در این پوشش ها سبب ایجاد و پیشرفت خوردگی می شود اما در پوششهای گالوانیزه به دلیل خاصیت فداشوندگی فلز روی، خوردگی در فولاد در نواحی کوچک عاری از پوشش به هیچ وجه شروع نمی شود و به این ترتیب حفاظت از فولاد تا سالها ادامه خواهد یافت.