Ruostumaton teräs vs galvanoitu teräs

Johdanto

Ruostumaton teräs vs galvanoitu teräs, on tärkeää ottaa huomioon ympäristö, vaadittu kestävyys ja huoltotarpeet. Ruostumaton teräs tarjoaa vertaansa vailla olevan korroosionkestävyyden, lujuuden ja ulkonäön, joten se sopii vaativiin sovelluksiin ankarissa ympäristöissä. Sinkitty teräs puolestaan tarjoaa kustannustehokkaan korroosiosuojan vähemmän aggressiivisille asetuksille.

1. Koostumus ja valmistusprosessi

Ruostumaton teräs

Ruostumaton teräs on seos, joka koostuu pääasiassa raudasta, kromista (vähintään 10,5%) ja joskus nikkelistä ja molybdeenistä. Kromi muodostaa suojaavan oksidikerroksen pinnalle antaen sille erinomaisen korroosionkestävyyden. Eri laatuluokat, kuten 304 ja 316, vaihtelevat seosaineissa, mikä tarjoaa vaihtoehtoja erilaisiin ympäristöihin, mukaan lukien äärimmäiset lämpötilat ja korkea suolapitoisuus.

Galvanoitu teräs

Galvanoitu teräs on hiiliterästä, joka on päällystetty sinkkikerroksella. Sinkkikerros suojaa alla olevaa terästä suojana korroosiolta. Yleisin galvanointimenetelmä on kuumasinkitys, jossa teräs upotetaan sulaan sinkkiin. Toinen menetelmä on sähkösinkitys, jossa sinkkiä levitetään sähkövirralla. Molemmat prosessit parantavat korroosionkestävyyttä, vaikka ne ovat yleensä vähemmän kestäviä ankarissa ympäristöissä kuin ruostumaton teräs.

2. Korroosionkestävyys

Ruostumaton teräs

Ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys johtuu sen seoskoostumuksesta, joka muodostaa passiivisen kromioksidikerroksen. Luokan 316 ruostumaton teräs, joka sisältää molybdeeniä, tarjoaa erinomaisen kestävyyden kloridien, happojen ja muiden aggressiivisten kemikaalien aiheuttamaa korroosiota vastaan. Se on suositeltava valinta meri-, kemianteollisuudessa sekä öljy- ja kaasuteollisuudessa, jossa altistuminen syövyttäville aineille on päivittäin.

Galvanoitu teräs

Galvanoidun teräksen sinkkikerros tarjoaa uhrautuvan suojan; sinkki ruostuu ennen alla olevaa terästä, mikä tarjoaa jonkin verran korroosionkestävyyttä. Tämä suojaus on kuitenkin rajallinen, koska sinkkikerros voi hajota ajan myötä. Vaikka galvanoitu teräs toimii riittävästi miedoissa ympäristöissä ja yleisessä rakenteessa, se ei kestä kovia kemikaaleja tai altistumista suolaiselle vedelle yhtä tehokkaasti kuin ruostumaton teräs.

3. Mekaaniset ominaisuudet ja lujuus

Ruostumaton teräs

Ruostumaton teräs on yleensä kestävämpää kuin galvanoitu teräs suurempi vetolujuus ja kestävyys. Tämä tekee siitä ihanteellisen sovelluksiin, jotka vaativat joustavuutta ja luotettavuutta paineen alaisena. Ruostumaton teräs tarjoaa myös erinomainen iskun- ja kulutuskestävyys, mikä hyödyttää infrastruktuuria ja raskaita teollisia sovelluksia.

Galvanoitu teräs

Vaikka galvanoidun teräksen lujuus tulee ensisijaisesti hiiliteräksinen ydin, se on yleensä vähemmän kestävä kuin ruostumaton teräs. Lisätty sinkkikerros ei vaikuta merkittävästi sen lujuuteen. Galvanoitu teräs sopii keskisuuriin sovelluksiin missä korroosionkestävyys on välttämätöntä, mutta ei äärimmäisissä tai korkean rasituksen ympäristöissä.

4. Ulkonäkö ja estetiikka

Ruostumaton teräs

Ruostumattomalla teräksellä on tyylikäs, kiiltävä ulkonäkö ja se on usein toivottavaa arkkitehtonisissa sovelluksissa ja näkyvissä asennuksissa. Sen esteettinen viehätys ja kestävyys tekevät siitä suositellun valinnan hyvin näkyville rakenteisiin ja laitteisiin.

Galvanoitu teräs

Sinkkikerros antaa galvanoidulle teräkselle himmeän, mattaharmaan pinnan visuaalisesti vähemmän houkuttelevan kuin ruostumaton teräs. Ajan mittaan altistuminen säälle voi johtaa vaalean patinaan pintaan, mikä voi heikentää esteettistä vetovoimaa, vaikka se ei vaikuta suorituskykyyn.

5. Kustannusnäkökohdat

Ruostumaton teräs

Ruostumaton teräs on tyypillisesti kalliimpaa seosaineiden, kromin ja nikkelin sekä monimutkaisten valmistusprosessien vuoksi. Kuitenkin sen pidempi käyttöikä ja vähäinen huolto voi kompensoida alkukustannukset, erityisesti vaativissa ympäristöissä.

Galvanoitu teräs

Galvanoitu teräs on taloudellisempi kuin ruostumaton teräs, erityisesti lyhyt- ja keskipitkän aikavälin sovelluksiin. Se on kustannustehokas valinta projekteihin, joissa on a rajallinen budjetti ja kohtalaiset korroosionkestävyystarpeet.

6. Tyypilliset sovellukset

Ruostumattoman teräksen sovellukset

Öljy ja kaasu: Käytetään putkistoissa, varastosäiliöissä ja offshore-lautoilla korkean korroosionkestävyyden ja lujuuden vuoksi.
Kemiallinen käsittely: Erinomainen ympäristöihin, joissa happamille tai syövyttäville kemikaaleille altistuminen tapahtuu päivittäin.
Meritekniikka: Ruostumattoman teräksen suolavedenkestävyys tekee siitä sopivan merisovelluksiin, kuten telakkaisiin, aluksiin ja laitteisiin.
Infrastruktuuri: Ihanteellinen silloille, kaiteille ja arkkitehtonisille rakenteille, joissa kestävyys ja estetiikka ovat tärkeitä.

Galvanoidun teräksen sovellukset

Yleisrakenne: Käytetään yleisesti rakennusten kehyksissä, aidoissa ja kattotuissa.
Maatalouslaitteet: Tarjoaa tasapainon korroosionkestävyyden ja kustannustehokkuuden välillä maaperälle ja kosteudelle alttiina oleville laitteille.
Vedenkäsittelylaitteet: Soveltuu ei-kriittiseen vesiinfrastruktuuriin, kuten putkiin ja varastosäiliöihin vähäkorroosioympäristöissä.
Ulkorakenteet: Käytetään yleisesti tienkaiteissa, suojakaiteissa ja pylväissä, joissa odotetaan altistumista leudoille sääolosuhteille.

7. Huolto ja pitkäikäisyys

Ruostumaton teräs

Ruostumaton teräs vaatii minimaalinen huolto sen luontaisen korroosionkestävyyden vuoksi. Ankarissa ympäristöissä suositellaan kuitenkin säännöllistä puhdistusta suolan, kemikaalien tai saostumien poistamiseksi, jotka voivat vaarantaa suojaavan oksidikerroksen ajan myötä.

Galvanoitu teräs

Sinkitty teräs vaatii säännöllinen tarkastus ja huolto sinkkikerroksen pitämiseksi ehjänä. Jos sinkkikerros on naarmuuntunut tai huonontunut, voi olla tarpeen sinkittää uudelleen tai tehdä lisäpinnoitteita korroosion estämiseksi. Tämä on erityisen tärkeää meri- tai teollisuussovelluksissa, joissa sinkkikerros on vaarassa hajota nopeammin.

8. Esimerkki: ruostumaton teräs vs galvanoitu teräs

KIINTEISTÖ	RUOSTUMATON TERÄS (316)	SINKKI TERÄS	VERTAILU
Suojausmekanismi	Suojaava oksidikerros, joka korjautuu itsestään hapen läsnä ollessa ja antaa pitkäaikaisen korroosionkestävyyden.	Teräkselle levitetään valmistuksen aikana suojaava sinkkipinnoite. Vaurioituessaan ympäröivä sinkki suojaa katodisesti paljastunutta terästä.	Ruostumattomasta teräksestä valmistettu suojakerros on kestävämpi ja voi "parantaa" itsestään. Ruostumattoman teräksen suojaus ei heikkene materiaalihäviön tai paksuuden pienentyessä.
Ulkomuoto	Saatavilla on monia viimeistelyjä erittäin kirkkaasta sähkökiillotetusta hiomalakaukseen. Houkutteleva korkealaatuinen ulkoasu ja tuntuma.	Spanglit mahdollisia. Pinta ei ole kirkas ja muuttuu vähitellen himmeän harmaaksi iän myötä.	Esteettinen muotoiluvalinta.
Pintatuntumaa	Se on erittäin sileä ja voi olla liukas.	Sen tuntu on karkeampaa, mikä käy ilmi iän myötä.	Esteettinen muotoiluvalinta.
Vihreät valtakirjat	Sitä voidaan käyttää uudelleen uusissa rakenteissa. Rakenteen käyttöiän jälkeen se on arvokasta romuna, ja keräysarvonsa vuoksi sillä on korkea kierrätysaste.	Hiiliteräs romutetaan yleensä käyttöiän lopussa ja on vähemmän arvokasta.	Ruostumatonta terästä kierrätetään laajasti sekä valmistuksessa että käyttöiän lopussa. Kaikki uudet ruostumattomat teräkset sisältävät huomattavan osan kierrätettyä terästä.
Raskasmetallivuoto	Mitättömät tasot.	Merkittävä sinkin vuoto erityisesti varhaisessa iässä.	Jotkut Euroopan moottoritiet on muutettu ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin kaiteisiin ympäristön sinkkikontaminaation välttämiseksi.
Elinikäinen	Toistaiseksi, jos pinta säilyy.	Hidasta yleistä korroosiota, kunnes sinkki liukenee. Punaista ruostetta ilmaantuu, kun sinkki/rautakerros syöpyy ja lopuksi alustateräs. Korjaus on tarpeen ennen kuin pinnasta ~2% on punaisia täpliä.	Selkeä elinkaarikustannushyöty ruostumattomalle teräkselle, jos käyttöikää on tarkoitus pidentää. Taloudellinen kannattavuusraja voi olla jopa kuusi vuotta ympäristöstä ja muista tekijöistä riippuen.
Palonkestävyys	Erinomainen austeniittisille ruostumattomille teräksille, joilla on kohtuullinen lujuus ja taipuma tulipalojen aikana.	Sinkki sulaa ja valuu, mikä voi aiheuttaa viereisen ruostumattoman teräksen vian kemiantehtaassa. Hiiliteräspohja menettää lujuutensa ja kärsii taipumisesta.	Ruostumaton teräs tarjoaa paremman palonkestävyyden ja välttää sulan sinkin riskin, jos käytetään galvanoitua.
Hitsaus paikan päällä	Tämä on rutiini austeniittisille ruostumattomille teräksille, ja lämpölaajenemisesta on huolehdittava. Hitsaukset voidaan sekoittaa ympäröivään metallipintaan. Hitsauksen jälkeinen puhdistus ja passivointi ovat välttämättömiä.	Hiiliteräs on helposti itsehitsautuvaa, mutta sinkki on poistettava höyryjen vuoksi. Jos sinkitty ja ruostumaton teräs hitsataan yhteen, kaikki sinkkijäämät haurastavat ruostumattoman teräksen. Sinkkipitoinen maali on vähemmän kestävää kuin galvanointi. Vaikeissa meriympäristöissä rapeaa ruostetta voi ilmaantua 3–5 vuodessa ja teräsiskuja tapahtuu neljä vuotta/mm sen jälkeen.	Lyhytaikainen kestävyys on samanlainen, mutta sinkkipitoinen pinnoite liitoksissa vaatii huoltoa. Vaikeissa olosuhteissa galvanoitu teräs saa karkeaa ruostetta – jopa reikiä – ja mahdollisia käsivammoja, erityisesti näkymättömältä meren puolelta.
Kosketus kostean, huokoisen materiaalin (esim. puukiilat) kanssa suolaisessa ympäristössä.	Se aiheuttaa todennäköisesti ruostetahroja ja rakohyökkäystä, mutta ei rakenteellista vikaa.	Säilytystahrojen tapaan se johtaa nopeaan sinkin hävikkiin ja pidempään rei'ityksen vuoksi.	Se ei ole toivottavaa kummallekaan, mutta voi pitkällä aikavälillä aiheuttaa vikoja galvanoitujen pylväiden pohjassa.
Huolto	Se voi kärsiä teevärjäytymisestä ja mikrokuopista, jos sitä ei huolleta riittävästi.	Se voi kärsiä yleisestä sinkkihäviöstä ja sitä seuraavasta teräsalustan korroosiosta, jos sitä ei huolleta riittävästi.	Molempien osalta vaaditaan sadetta avoimilla alueilla tai pesua suojaisilla alueilla.