Rostfritt stål vs galvaniserat stål

Introduktion

Rostfritt stål vs galvaniserat stål, är det avgörande att ta hänsyn till miljön, nödvändig hållbarhet och underhållsbehov. Rostfritt stål erbjuder oöverträffad korrosionsbeständighet, styrka och visuellt tilltalande, vilket gör det lämpligt för krävande applikationer i tuffa miljöer. Galvaniserat stål, å andra sidan, erbjuder ett kostnadseffektivt korrosionsskydd för mindre aggressiva miljöer.

1. Sammansättning och tillverkningsprocess

Rostfritt stål

Rostfritt stål är en legering som huvudsakligen består av järn, krom (minst 10,5%), och ibland nickel och molybden. Krom bildar ett skyddande oxidskikt på ytan, vilket ger den utmärkt korrosionsbeständighet. Olika kvaliteter, som 304 och 316, varierar i legeringselement, vilket ger alternativ för olika miljöer, inklusive extrema temperaturer och hög salthalt.

Galvaniserat stål

Galvaniserat stål är kolstål belagt med ett lager av zink. Zinkskiktet skyddar stålet under som en barriär mot korrosion. Den vanligaste galvaniseringsmetoden är varmförzinkning, där stålet är nedsänkt i smält zink. En annan metod är elförzinkning, där zink appliceras med en elektrisk ström. Båda processerna förbättrar korrosionsbeständigheten, även om de i allmänhet är mindre hållbara i tuffa miljöer än rostfritt stål.

2. Korrosionsbeständighet

Rostfritt stål

Rostfritt ståls korrosionsbeständighet är inneboende på grund av dess legeringssammansättning, som bildar ett passivt kromoxidskikt. Klass 316 rostfritt stål, som inkluderar molybden, ger utmärkt motståndskraft mot korrosion från klorider, syror och andra aggressiva kemikalier. Det är ett föredraget val inom marin-, kemisk process- och olje- och gasindustri, där exponering för frätande ämnen är dagligen.

Galvaniserat stål

Zinkskiktet på galvaniserat stål ger offerskydd; zinken kommer att korrodera före det underliggande stålet, vilket ger viss korrosionsbeständighet. Detta skydd är dock begränsat, eftersom zinkskiktet kan brytas ned med tiden. Även om galvaniserat stål fungerar bra i milda miljöer och allmän konstruktion, tål det inte starka kemikalier eller saltvattenexponering lika effektivt som rostfritt stål.

3. Mekaniska egenskaper och styrka

Rostfritt stål

Rostfritt stål är generellt mer robust än galvaniserat stål, med högre draghållfasthet och hållbarhet. Detta gör den idealisk för applikationer som kräver motståndskraft och tillförlitlighet under tryck. Rostfritt stål erbjuder också utmärkt motståndskraft mot stötar och slitage, vilket gynnar infrastruktur och tunga industriella tillämpningar.

Galvaniserat stål

Medan det galvaniserade stålets styrka främst kommer från kärna av kolstål, är det i allmänhet mindre robust än rostfritt stål. Det tillsatta zinkskiktet bidrar inte nämnvärt till dess styrka. Galvaniserat stål är lämpligt för medelhöga applikationer där korrosionsbeständighet är nödvändig men inte i extrema eller högbelastningsmiljöer.

4. Utseende och estetik

Rostfritt stål

Rostfritt stål har ett elegant, glänsande utseende och är ofta önskvärt i arkitektoniska applikationer och synliga installationer. Dess estetiska tilltalande och hållbarhet gör den till ett föredraget val för strukturer och utrustning med hög synlighet.

Galvaniserat stål

Zinkskiktet ger galvaniserat stål en matt, mattgrå finish som är mindre tilltalande än rostfritt stål. Med tiden kan exponering för väder leda till en vitaktig patina på ytan, vilket kan minska det estetiska utseendet, även om det inte påverkar prestandan.

5. Kostnadsöverväganden

Rostfritt stål

Rostfritt stål är typiskt dyrare på grund av dess legeringselement, krom och nickel, och komplexa tillverkningsprocesser. Dock dess längre livslängd och minimalt underhåll kan kompensera för initialkostnaden, särskilt i krävande miljöer.

Galvaniserat stål

Galvaniserat stål är mer ekonomiskt än rostfritt stål, särskilt för kort- till medellång sikt. Det är ett kostnadseffektivt val för projekt med en begränsad budget och måttlig korrosionsbeständighetsbehov.

6. Typiska tillämpningar

Applikationer i rostfritt stål

Olja och gas: Används i rörledningar, lagringstankar och offshoreplattformar på grund av dess höga korrosionsbeständighet och styrka.
Kemisk bearbetning: Utmärkt för miljöer där exponering för sura eller frätande kemikalier är varje dag.
Marinteknik: Rostfritt ståls motståndskraft mot saltvatten gör det lämpligt för marina applikationer som dockor, fartyg och utrustning.
Infrastruktur: Idealisk för broar, räcken och arkitektoniska strukturer där hållbarhet och estetik är avgörande.

Tillämpningar av galvaniserat stål

Allmän konstruktion: Används vanligtvis för att bygga ramar, staket och takstöd.
Jordbruksutrustning: Ger en balans mellan korrosionsbeständighet och kostnadseffektivitet för utrustning som utsätts för jord och fukt.
Vattenbehandlingsanläggningar: Lämplig för icke-kritisk vatteninfrastruktur, såsom rörledningar och lagringstankar i miljöer med låg korrosion.
Utomhuskonstruktioner: Används vanligtvis i vägbommar, skyddsräcken och stolpar, där exponering för milda väderförhållanden förväntas.

7. Underhåll och livslängd

Rostfritt stål

Rostfritt stål kräver minimalt underhåll på grund av dess inneboende korrosionsbeständighet. I tuffa miljöer rekommenderas dock periodisk rengöring för att ta bort salt, kemikalier eller avlagringar som kan äventyra det skyddande oxidskiktet med tiden.

Galvaniserat stål

Galvaniserat stål kräver regelbunden inspektion och underhåll för att behålla zinkskiktet intakt. Om zinkskiktet är repat eller nedbrutet kan omgalvanisering eller ytterligare beläggningar vara nödvändiga för att förhindra korrosion. Detta är särskilt viktigt i marina eller industriella tillämpningar, där zinkskiktet riskerar att brytas ned snabbare.

8. Exempel: Rostfritt stål vs galvaniserat stål

EGENDOM	ROSTFRITT STÅL (316)	GALVANISERAD STÅL	JÄMFÖRELSE
Skyddsmekanism	Ett skyddande oxidskikt som självreparerar i närvaro av syre, vilket ger långvarig korrosionsbeständighet.	En skyddande zinkbeläggning appliceras på stålet under tillverkningen. När den är skadad skyddar omgivande zink katodiskt det exponerade stålet.	Det rostfria skyddsskiktet är mer hållbart och kan "läka" sig själv. Rostfritt stålskydd minskar inte med materialförlust eller tjockleksminskning.
Utseende	Många ytbehandlingar finns tillgängliga, från mycket blankt elektropolerad till slipad polerad. Tilltalande utseende och känsla av hög kvalitet.	Spangles möjligt. Ytan är inte ljus och övergår gradvis till en matt grå färg med åldern.	Val av estetisk design.
Ytkänsla	Den är väldigt slät och kan vara halt.	Den har en grövre känsla, som blir mer påtaglig med åldern.	Val av estetisk design.
Gröna meriter	Det kan återanvändas i nya strukturer. Efter konstruktionens livslängd är den värdefull som skrot, och på grund av dess insamlingsvärde har den en hög återvinningsgrad.	Kolstål skrotas i allmänhet vid slutet av sin livslängd och är mindre värdefullt.	Rostfritt stål återvinns i stor utsträckning både inom tillverkning och vid slutet av sin livslängd. Allt nytt rostfritt stål innehåller en betydande andel återvunnet stål.
Tungmetallavrinning	Försumbara nivåer.	Betydande zinkavrinning, särskilt tidigt i livet.	Vissa europeiska motorvägar har ändrats till räcken i rostfritt stål för att undvika miljöförorening av zink.
Livstid	Obestämd, förutsatt att ytan bibehålls.	Långsam allmän korrosion tills zinken löses upp. Röd rost kommer att uppstå när zink/järnskiktet korroderar, och slutligen substratstålet. Reparation krävs innan ~2% av ytan har röda fläckar.	Klar livscykelkostnadsfördel för rostfritt stål om förlängd livslängd är avsedd. Den ekonomiska brytpunkten kan vara så kort som sex år, beroende på miljön och andra faktorer.
Brandmotstånd	Utmärkt för austenitiska rostfria stål med rimlig styrka och nedböjning vid bränder.	Zink smälter och rinner, vilket kan orsaka fel på intilliggande rostfritt stål i en kemisk fabrik. Kolstålsubstratet tappar styrka och utsätts för avböjning.	Rostfritt stål ger bättre brandmotstånd och undviker risken för smält zink om galvaniserad används.
Svetsning på plats	Detta är en rutin för austenitiska rostfria stål, med omsorg om termisk expansion. Svetsar kan blandas in i den omgivande metallytan. Rengöring efter svets och passivering är väsentliga.	Kolstål är lätt självsvetsbart, men zink måste avlägsnas på grund av ångor. Om galvaniserat och rostfritt stål svetsas samman, kommer eventuella zinkrester att spröda det rostfria stålet. Zinkrik färg är mindre hållbar än galvanisering. I svåra marina miljöer kan skorpig rost uppstå inom tre till fem år, och stålangrepp inträffar fyra år/mm efteråt.	Korttidshållbarheten är liknande, men en zinkrik beläggning vid fogar kräver underhåll. Under svåra förhållanden kommer galvaniserat stål att få grov rost—jämna hål—och möjlig handskada, särskilt från den osynliga havssidan.
Kontakt med fuktigt, poröst material (t.ex. träkilar) i en salt miljö.	Det kommer sannolikt att orsaka rostfläckar och sprickangrepp men inte strukturella fel.	I likhet med lagringsfläckar leder det till snabb zinkförlust och på längre sikt på grund av perforering.	Det är inte önskvärt för någondera, men det kan orsaka haverier vid basen av galvaniserade stolpar på lång sikt.
Underhåll	Det kan drabbas av tefläckar och mikrogropar om det inte underhålls tillräckligt.	Det kan drabbas av allmän zinkförlust och efterföljande korrosion av stålsubstratet om det inte underhålls på ett adekvat sätt.	Regn i öppna ytor eller tvätt i skyddade områden krävs för båda.