Nerezová ocel vs galvanizovaná ocel

Zavedení

Nerezová ocel vs galvanizovaná ocel, je důležité vzít v úvahu prostředí, požadovanou odolnost a potřeby údržby. Nerezová ocel nabízí bezkonkurenční odolnost proti korozi, pevnost a vizuální přitažlivost, díky čemuž je vhodná pro náročné aplikace v drsném prostředí. Pozinkovaná ocel na druhé straně nabízí cenově výhodnou ochranu proti korozi pro méně agresivní nastavení.

1. Složení a výrobní proces

Nerezová ocel

Nerezová ocel je slitina složená převážně ze železa, chrómu (nejméně 10,5%) a někdy niklu a molybdenu. Chrom vytváří na povrchu ochrannou vrstvu oxidu, která mu dodává vynikající odolnost proti korozi. Různé třídy, jako je 304 a 316, se liší v legovacích prvcích a poskytují možnosti pro různá prostředí, včetně extrémních teplot a vysoké salinity.

Pozinkovaná ocel

Pozinkovaná ocel je uhlíková ocel potažená vrstvou zinku. Vrstva zinku chrání ocel pod ní jako bariéra proti korozi. Nejběžnějším způsobem zinkování je žárové zinkování, kdy je ocel ponořena do roztaveného zinku. Další metodou je elektrogalvanizace, kdy se zinek nanáší pomocí elektrického proudu. Oba procesy zvyšují odolnost proti korozi, i když jsou obecně méně odolné v drsném prostředí než nerezová ocel.

2. Odolnost proti korozi

Nerezová ocel

Odolnost korozivzdorné oceli je vlastní díky složení slitiny, která tvoří pasivní vrstvu oxidu chrómu. Nerezová ocel třídy 316, která obsahuje molybden, poskytuje vynikající odolnost proti korozi způsobené chloridy, kyselinami a dalšími agresivními chemikáliemi. Je preferovanou volbou v námořním průmyslu, chemickém zpracování a ropném a plynárenském průmyslu, kde je vystavení korozivním činidlům denně.

Pozinkovaná ocel

Vrstva zinku na pozinkované oceli poskytuje obětní ochranu; zinek bude korodovat dříve než podkladová ocel a nabízí určitou odolnost proti korozi. Tato ochrana je však omezená, protože vrstva zinku může časem degradovat. Zatímco galvanizovaná ocel funguje adekvátně v mírném prostředí a obecné konstrukci, neodolává drsným chemikáliím nebo slané vodě tak účinně jako nerezová ocel.

3. Mechanické vlastnosti a pevnost

Nerezová ocel

Nerezová ocel je obecně robustnější než pozinkovaná ocel vyšší pevnost v tahu a trvanlivost. Díky tomu je ideální pro aplikace, které vyžadují odolnost a spolehlivost pod tlakem. Nabízí také nerez vynikající odolnost proti nárazu a opotřebení, což je přínosem pro infrastrukturu a těžké průmyslové aplikace.

Pozinkovaná ocel

Zatímco pevnost galvanizované oceli primárně pochází z jádro z uhlíkové ocelije obecně méně robustní než nerezová ocel. Přidaná vrstva zinku výrazně nepřispívá k jeho pevnosti. Pozinkovaná ocel je vhodná pro středně náročné aplikace tam, kde je nutná odolnost proti korozi, ale ne v extrémních nebo vysoce namáhaných prostředích.

4. Vzhled a estetika

Nerezová ocel

Nerezová ocel má elegantní, lesklý vzhled a je často žádoucí v architektonických aplikacích a viditelných instalacích. Jeho estetický vzhled a odolnost z něj činí preferovanou volbu pro vysoce viditelné konstrukce a zařízení.

Pozinkovaná ocel

Vrstva zinku dodává galvanizované oceli matný, matně šedý povrch, který je vizuálně méně přitažlivý než u nerezové oceli. V průběhu času může vystavení povětrnostním vlivům vést k bělavé patině na povrchu, což může snížit estetickou přitažlivost, i když to nemá vliv na výkon.

5. Úvahy o nákladech

Nerezová ocel

Obvykle je to nerezová ocel dražší díky svým legujícím prvkům, chrómu a niklu a složitým výrobním procesům. Nicméně, jeho delší životnost a minimální údržba může kompenzovat počáteční náklady, zejména v náročných prostředích.

Pozinkovaná ocel

Pozinkovaná ocel je ekonomičtější než nerezová ocel, zejména pro krátkodobé až střednědobé aplikace. Je to cenově výhodná volba pro projekty s a omezený rozpočet a střední požadavky na odolnost proti korozi.

6. Typické aplikace

Aplikace z nerezové oceli

Ropa a plyn: Používá se v potrubích, skladovacích nádržích a pobřežních plošinách díky své vysoké odolnosti proti korozi a pevnosti.
Chemické zpracování: Vynikající pro prostředí, kde je každodenní vystavení kyselým nebo žíravým chemikáliím.
Námořní inženýrství: Odolnost nerezové oceli vůči slané vodě ji činí vhodnou pro námořní aplikace, jako jsou doky, plavidla a zařízení.
Infrastruktura: Ideální pro mosty, zábradlí a architektonické konstrukce, kde je zásadní odolnost a estetika.

Aplikace z pozinkované oceli

Obecná konstrukce: Běžně se používá ve stavebních rámech, plotech a střešních podpěrách.
Zemědělské vybavení: Poskytuje rovnováhu odolnosti proti korozi a hospodárnosti pro zařízení vystavená půdě a vlhkosti.
Zařízení na úpravu vody: Vhodné pro nekritickou vodní infrastrukturu, jako je potrubí a skladovací nádrže v prostředí s nízkou korozí.
Venkovní konstrukce: Běžně používané v silničních svodidlech, zábradlích a sloupech, kde se očekává vystavení mírným povětrnostním podmínkám.

7. Údržba a životnost

Nerezová ocel

Nerezová ocel vyžaduje minimální údržba díky své vlastní odolnosti proti korozi. V drsném prostředí se však doporučuje pravidelné čištění, aby se odstranila sůl, chemikálie nebo usazeniny, které by mohly časem narušit ochrannou vrstvu oxidu.

Pozinkovaná ocel

Vyžaduje pozinkovanou ocel pravidelná kontrola a údržba aby zinková vrstva zůstala neporušená. Pokud je vrstva zinku poškrábaná nebo degradovaná, může být nutné znovu pozinkování nebo další nátěry, aby se zabránilo korozi. To je zvláště důležité v námořních nebo průmyslových aplikacích, kde zinkové vrstvě hrozí rychlejší degradace.

8. Příklad: Nerezová ocel vs. galvanizovaná ocel

VLASTNICTVÍ	NEREZOVÁ OCEL (316)	POZINKOVANÁ OCEL	SROVNÁNÍ
Mechanismus ochrany	Ochranná vrstva oxidu, která se sama opravuje v přítomnosti kyslíku a zajišťuje dlouhodobou odolnost proti korozi.	Během výroby se na ocel nanáší ochranný zinkový povlak. Při poškození okolní zinek katodicky chrání obnaženou ocel.	Nerezová ochranná vrstva je odolnější a dokáže se sama 'zahojit'. Ochrana ušlechtilé oceli se nesnižuje ztrátou materiálu nebo zmenšením tloušťky.
Vzhled	K dispozici je mnoho povrchových úprav, od velmi lesklých elektrolyticky leštěných až po abrazivně leštěné. Atraktivní vysoce kvalitní vzhled a dojem.	Flitry možné. Povrch není světlý a s věkem postupně přechází do matně šedé.	Volba estetického designu.
Povrchový pocit	Je velmi hladký a může klouzat.	Má hrubší omak, který se s věkem stává zřetelnějším.	Volba estetického designu.
Zelené pověření	Může být znovu použit v nových strukturách. Po skončení životnosti konstrukce je cenný jako šrot a díky své sběrné hodnotě má vysokou míru recyklace.	Uhlíková ocel se na konci životnosti obecně sešrotuje a je méně hodnotná.	Nerezová ocel je rozsáhle recyklována jak při výrobě, tak na konci životnosti. Všechny nové nerezové oceli obsahují podstatný podíl recyklované oceli.
Odtok těžkých kovů	Zanedbatelné úrovně.	Významný odtok zinku, zejména v raném věku.	Některé evropské dálnice byly změněny na zábradlí z nerezové oceli, aby se zabránilo kontaminaci životního prostředí zinkem.
Celý život	Neurčitá, za předpokladu zachování povrchu.	Zpomalte celkovou korozi, dokud se zinek nerozpustí. Při korozi vrstvy zinku/železa se objeví červená rez a nakonec i podkladová ocel. Oprava je nutná dříve, než se na povrchu ~2% objeví červené skvrny.	Jasná výhoda nákladů na životnost nerezové oceli, pokud je zamýšlena prodloužená životnost. Ekonomický bod zvratu může být až šest let v závislosti na prostředí a dalších faktorech.
Požární odolnost	Vynikající pro austenitické nerezové oceli s přiměřenou pevností a průhybem při požárech.	Zinek se taví a teče, což může způsobit selhání sousední nerezové oceli v chemické továrně. Substrát z uhlíkové oceli ztrácí pevnost a trpí deformací.	Nerezová ocel nabízí lepší požární odolnost a zabraňuje riziku roztaveného zinku, pokud se použije pozink.
Svařování na místě	Toto je rutina pro austenitické nerezové oceli, přičemž je třeba dbát na tepelnou roztažnost. Svary mohou být začleněny do okolního kovového povrchu. Nezbytné je čištění a pasivace po svařování.	Uhlíková ocel je snadno samosvařitelná, ale zinek musí být odstraněn kvůli výparům. Pokud se pozinkovaná ocel a nerezová ocel svaří dohromady, jakýkoli zbytek zinku nerezovou ocel zkřehne. Barva bohatá na zinek je méně odolná než galvanizace. V náročných mořských prostředích se může koroze objevit za tři až pět let a napadení oceli nastává po čtyřech letech/mm poté.	Krátkodobá trvanlivost je podobná, ale povlak bohatý na zinek na spojích vyžaduje údržbu. V náročných podmínkách pozinkovaná ocel zkoroduje – dokonce i díry – a může způsobit zranění ruky, zejména z neviditelné strany směrem k moři.
Kontakt s vlhkým porézním materiálem (např. dřevěné klíny) ve slaném prostředí.	Pravděpodobně způsobí skvrny od rzi a trhliny, ale ne strukturální selhání.	Podobně jako skladovací skvrny vede k rychlé ztrátě zinku a dlouhodoběji v důsledku perforace.	Ani u jednoho to není žádoucí, ale může to dlouhodobě způsobit poruchu na patě pozinkovaných stožárů.
Údržba	Pokud není dostatečně udržována, může trpět skvrnami od čaje a mikro-dlíčky.	Pokud není dostatečně udržován, může utrpět obecnou ztrátu zinku a následnou korozi ocelového podkladu.	Obojí vyžaduje déšť na otevřených prostranstvích nebo mytí v chráněných oblastech.