สแตนเลสเทียบกับเหล็กชุบสังกะสี

การแนะนำ

สแตนเลสเทียบกับเหล็กอาบสังกะสีเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องพิจารณาถึงสภาพแวดล้อม ความทนทานที่จำเป็น และความต้องการในการบำรุงรักษา สเตนเลสมีความทนทานต่อการกัดกร่อน ความแข็งแกร่ง และความสวยงามที่ไม่มีใครเทียบได้ จึงเหมาะสำหรับการใช้งานหนักในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ในทางกลับกัน เหล็กอาบสังกะสีให้การป้องกันการกัดกร่อนที่คุ้มต้นทุนสำหรับการตั้งค่าที่ไม่รุนแรงมากนัก

1. องค์ประกอบและกระบวนการผลิต

สแตนเลส

เหล็กกล้าไร้สนิมเป็นโลหะผสมที่ประกอบด้วยเหล็ก โครเมียม (อย่างน้อย 10.5%) และบางครั้งอาจมีนิกเกิลและโมลิบดีนัม โครเมียมสร้างชั้นออกไซด์ป้องกันบนพื้นผิว ทำให้ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม เกรดต่างๆ เช่น 304 และ 316 มีองค์ประกอบโลหะผสมที่แตกต่างกัน ทำให้มีทางเลือกสำหรับสภาพแวดล้อมต่างๆ รวมถึงอุณหภูมิที่รุนแรงและความเค็มสูง

เหล็กอาบสังกะสี

เหล็กอาบสังกะสีคือเหล็กกล้าคาร์บอนที่เคลือบด้วยสังกะสีหนึ่งชั้น ชั้นสังกะสีจะปกป้องเหล็กด้านล่างเป็นเกราะป้องกันการกัดกร่อน วิธีการชุบสังกะสีที่ใช้กันทั่วไปที่สุดคือการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน โดยเหล็กจะถูกจุ่มลงในสังกะสีที่หลอมละลาย อีกวิธีหนึ่งคือการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า โดยสังกะสีจะถูกนำไปใช้ด้วยกระแสไฟฟ้า ทั้งสองวิธีช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะมีความทนทานน้อยกว่าสเตนเลสในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

2. ความต้านทานการกัดกร่อน

สแตนเลส

สเตนเลสสตีลมีความทนทานต่อการกัดกร่อนเนื่องจากมีส่วนผสมของโลหะผสมซึ่งสร้างชั้นโครเมียมออกไซด์แบบพาสซีฟ สเตนเลสสตีลเกรด 316 ซึ่งประกอบด้วยโมลิบดีนัม ให้ความทนทานต่อการกัดกร่อนจากคลอไรด์ กรด และสารเคมีกัดกร่อนอื่นๆ ได้ดีเยี่ยม สเตนเลสสตีลเกรด 316 เป็นตัวเลือกที่ต้องการในอุตสาหกรรมทางทะเล การแปรรูปทางเคมี และอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ซึ่งต้องสัมผัสกับสารกัดกร่อนเป็นประจำทุกวัน

เหล็กอาบสังกะสี

ชั้นสังกะสีบนเหล็กอาบสังกะสีช่วยปกป้องได้ในระดับหนึ่ง โดยสังกะสีจะกัดกร่อนก่อนเหล็กด้านล่าง ทำให้ทนทานต่อการกัดกร่อนในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตาม การปกป้องนี้มีข้อจำกัด เนื่องจากชั้นสังกะสีอาจเสื่อมสภาพลงเมื่อเวลาผ่านไป แม้ว่าเหล็กอาบสังกะสีจะใช้งานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรงและการก่อสร้างทั่วไป แต่ก็ไม่สามารถทนต่อสารเคมีที่รุนแรงหรือการสัมผัสน้ำทะเลได้ดีเท่าสเตนเลส

3. คุณสมบัติเชิงกลและความแข็งแรง

สแตนเลส

โดยทั่วไปสแตนเลสมีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กอาบสังกะสีด้วย มีความแข็งแรงและความทนทานสูง. ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการความยืดหยุ่นและความน่าเชื่อถือภายใต้แรงกดดัน สเตนเลสสตีลยังมีคุณสมบัติ ทนทานต่อแรงกระแทกและการสึกหรอได้ดีเยี่ยมซึ่งให้ประโยชน์ต่อโครงสร้างพื้นฐานและการใช้งานอุตสาหกรรมหนัก

เหล็กอาบสังกะสี

แม้ว่าความแข็งแกร่งของเหล็กอาบสังกะสีจะมาจาก แกนเหล็กกล้าคาร์บอนโดยทั่วไปแล้วจะมีความแข็งแรงน้อยกว่าสแตนเลส ชั้นสังกะสีที่เพิ่มเข้ามาไม่ได้ช่วยเพิ่มความแข็งแรงมากนัก เหล็กอาบสังกะสีเหมาะสำหรับ การใช้งานระดับกลาง ซึ่งจำเป็นต้องมีความต้านทานการกัดกร่อนแต่ไม่ใช่ในสภาพแวดล้อมที่มีความเครียดสูงหรือรุนแรง

4. รูปลักษณ์และสุนทรียศาสตร์

สแตนเลส

สแตนเลสมีรูปลักษณ์ที่เรียบลื่นและเงางาม มักเป็นที่ต้องการในงานสถาปัตยกรรมและการติดตั้งที่มองเห็นได้ ความสวยงามและความทนทานทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับโครงสร้างและอุปกรณ์ที่มองเห็นได้ชัดเจน

เหล็กอาบสังกะสี

ชั้นสังกะสีทำให้เหล็กอาบสังกะสีมีพื้นผิวสีเทาด้านที่ดูไม่สวยงามเท่าสแตนเลส เมื่อเวลาผ่านไป การสัมผัสกับสภาพอากาศอาจทำให้พื้นผิวเกิดคราบสีขาว ซึ่งอาจทำให้ความสวยงามลดน้อยลง แม้ว่าจะไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการใช้งานก็ตาม

5. การพิจารณาต้นทุน

สแตนเลส

สแตนเลสโดยทั่วไป แพงกว่า เนื่องมาจากองค์ประกอบโลหะผสม โครเมียมและนิกเกิล และกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตาม อายุการใช้งานยาวนานขึ้น และการบำรุงรักษาขั้นต่ำสามารถช่วยชดเชยต้นทุนเริ่มต้นได้ โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความแม่นยำสูง

เหล็กอาบสังกะสี

เหล็กอาบสังกะสีคือ ประหยัดมากขึ้น มากกว่าสแตนเลส โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในระยะสั้นถึงระยะกลาง ถือเป็นทางเลือกที่คุ้มต้นทุนสำหรับโครงการที่มี งบประมาณจำกัดและความต้องการความต้านทานการกัดกร่อนปานกลาง.

6. การใช้งานทั่วไป

การใช้งานสแตนเลส

น้ำมันและก๊าซ: ใช้ในท่อส่ง ถังเก็บ และแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่งเนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและมีความแข็งแรงสูง
การแปรรูปทางเคมี: เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่ต้องสัมผัสกับสารเคมีที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือกัดกร่อนทุกวัน
วิศวกรรมทางทะเล: ความทนทานของสเตนเลสต่อน้ำเกลือทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานทางทะเล เช่น ท่าเรือ เรือ และอุปกรณ์ต่างๆ
โครงสร้างพื้นฐาน: เหมาะสำหรับสะพาน ราวบันได และโครงสร้างสถาปัตยกรรมที่ต้องการความทนทานและความสวยงาม

การใช้งานเหล็กอาบสังกะสี

การก่อสร้างทั่วไป: มักใช้ในการก่อสร้างโครงรั้วและเสาค้ำหลังคา
อุปกรณ์การเกษตร: ให้ความสมดุลของความทนทานต่อการกัดกร่อนและความคุ้มทุนสำหรับอุปกรณ์ที่สัมผัสกับดินและความชื้น
สิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดน้ำ: เหมาะสำหรับโครงสร้างพื้นฐานทางน้ำที่ไม่สำคัญ เช่น ท่อน้ำและถังเก็บน้ำในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนต่ำ
โครงสร้างภายนอกอาคาร: มักใช้ทำแบริเออร์บนถนน ราวกั้น และเสา ซึ่งคาดว่าจะต้องเผชิญกับสภาพอากาศที่ไม่รุนแรง

7. การบำรุงรักษาและอายุการใช้งาน

สแตนเลส

สแตนเลสต้องใช้ การบำรุงรักษาขั้นต่ำ เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนในตัว อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ขอแนะนำให้ทำความสะอาดเป็นระยะเพื่อขจัดเกลือ สารเคมี หรือตะกอนที่อาจส่งผลต่อชั้นออกไซด์ป้องกันในระยะยาว

เหล็กอาบสังกะสี

เหล็กอาบสังกะสีต้องใช้ การตรวจสอบและบำรุงรักษาตามกำหนด เพื่อรักษาชั้นสังกะสีให้คงสภาพ หากชั้นสังกะสีมีรอยขีดข่วนหรือเสื่อมสภาพ อาจจำเป็นต้องชุบสังกะสีใหม่หรือเคลือบเพิ่มเติมเพื่อป้องกันการกัดกร่อน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในงานทางทะเลหรืออุตสาหกรรม เนื่องจากชั้นสังกะสีมีความเสี่ยงที่จะเสื่อมสภาพเร็วขึ้น

8. ตัวอย่าง: สแตนเลสเทียบกับเหล็กอาบสังกะสี

คุณสมบัติ	สแตนเลส (316)	เหล็กชุบสังกะสี	การเปรียบเทียบ
กลไกการป้องกัน	ชั้นออกไซด์ป้องกันที่สามารถซ่อมแซมตัวเองเมื่อมีออกซิเจน ช่วยให้ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ในระยะยาว	การเคลือบสังกะสีเพื่อป้องกันเหล็กระหว่างการผลิต เมื่อเหล็กได้รับความเสียหาย สังกะสีที่อยู่รอบ ๆ จะทำหน้าที่ปกป้องเหล็กที่สัมผัสกับอากาศ	ชั้นป้องกันสแตนเลสมีความทนทานมากขึ้นและสามารถ "รักษา" ตัวเองได้ การป้องกันสแตนเลสจะไม่ลดลงแม้วัสดุจะสูญเสียหรือความหนาลดลง
รูปร่าง	มีพื้นผิวให้เลือกหลากหลาย ตั้งแต่แบบขัดเงาด้วยไฟฟ้าไปจนถึงแบบขัดหยาบ ให้รูปลักษณ์และสัมผัสที่น่าดึงดูดใจในคุณภาพสูง	อาจมีรอยด่างได้ พื้นผิวไม่สดใสและค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีเทาหม่นตามอายุการใช้งาน	ทางเลือกการออกแบบที่สวยงาม
สัมผัสพื้นผิว	มันเรียบมากและอาจลื่นได้	มันมีความรู้สึกหยาบกว่า ซึ่งจะเห็นได้ชัดเจนมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป	ทางเลือกการออกแบบที่สวยงาม
ใบรับรองสีเขียว	อาจนำมาใช้ซ้ำในโครงสร้างใหม่ได้ เมื่อโครงสร้างหมดอายุการใช้งานแล้ว ถือเป็นเศษวัสดุที่มีค่า และเนื่องจากมีมูลค่าในการเก็บรวบรวม จึงมีอัตราการรีไซเคิลสูง	โดยทั่วไปเหล็กกล้าคาร์บอนจะถูกทิ้งเมื่อหมดอายุการใช้งานและมีมูลค่าลดลง	สเตนเลสได้รับการรีไซเคิลอย่างกว้างขวางทั้งในระหว่างกระบวนการผลิตและเมื่อหมดอายุการใช้งาน สเตนเลสใหม่ทั้งหมดประกอบด้วยเหล็กรีไซเคิลจำนวนมาก
การไหลบ่าของโลหะหนัก	ระดับที่ไม่สำคัญ	การไหลบ่าของสังกะสีในปริมาณมาก โดยเฉพาะในช่วงต้นของชีวิต	ทางหลวงบางสายในยุโรปได้รับการเปลี่ยนให้ใช้ราวบันไดสแตนเลสเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของสังกะสีในสิ่งแวดล้อม
ตลอดอายุการใช้งาน	ไม่มีกำหนด โดยต้องรักษาพื้นผิวไว้	การกัดกร่อนทั่วไปจะช้าจนกว่าสังกะสีจะละลาย สนิมแดงจะปรากฏขึ้นเมื่อชั้นสังกะสี/เหล็กกัดกร่อน และสุดท้ายคือเหล็กพื้นผิว จำเป็นต้องซ่อมแซมก่อนที่ ~2% ของพื้นผิวจะมีจุดสีแดง	สเตนเลสสตีลมีต้นทุนที่คุ้มค่าตลอดอายุการใช้งาน หากต้องการยืดอายุการใช้งาน จุดคุ้มทุนทางเศรษฐกิจอาจสั้นเพียง 6 ปี ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและปัจจัยอื่นๆ
ทนไฟ	เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกที่มีความแข็งแรงและการเบี่ยงเบนที่เหมาะสมในระหว่างเกิดไฟ	สังกะสีจะหลอมละลายและไหลออก ซึ่งอาจทำให้สเตนเลสที่อยู่ติดกันในโรงงานเคมีเสียหายได้ พื้นผิวของเหล็กกล้าคาร์บอนจะสูญเสียความแข็งแรงและเกิดการโก่งตัว	สแตนเลสมีคุณสมบัติทนไฟได้ดีกว่าและหลีกเลี่ยงความเสี่ยงของสังกะสีที่หลอมละลายหากใช้การชุบสังกะสี
การเชื่อมบนไซต์งาน	นี่คือขั้นตอนปกติสำหรับสเตนเลสออสเทนนิติก โดยต้องคำนึงถึงการขยายตัวเนื่องจากความร้อนด้วย รอยเชื่อมสามารถผสมเข้ากับพื้นผิวโลหะโดยรอบได้ การทำความสะอาดหลังการเชื่อมและการทำให้เฉื่อยเป็นสิ่งสำคัญ	เหล็กกล้าคาร์บอนสามารถเชื่อมเองได้ง่าย แต่ต้องขจัดสังกะสีออกเนื่องจากมีไอระเหย หากเชื่อมเหล็กชุบสังกะสีและสแตนเลสเข้าด้วยกัน สังกะสีที่เหลือจะทำให้สแตนเลสเปราะได้ สีที่มีสังกะสีสูงจะมีความทนทานน้อยกว่าการชุบสังกะสี ในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง สนิมที่แข็งอาจปรากฏขึ้นภายในสามถึงห้าปี และเหล็กจะกัดกร่อนภายในสี่ปีต่อมิลลิเมตรหลังจากนั้น	ความทนทานในระยะสั้นนั้นคล้ายกัน แต่การเคลือบสังกะสีที่บริเวณรอยต่อนั้นต้องได้รับการบำรุงรักษา ในสภาวะที่รุนแรง เหล็กอาบสังกะสีจะเกิดสนิมขึ้นอย่างไม่เรียบและเป็นรู และอาจเกิดการบาดเจ็บที่มือได้ โดยเฉพาะจากด้านที่มองไม่เห็นจากทะเล
การสัมผัสวัสดุที่มีความชื้นและมีรูพรุน (เช่น ลิ่มไม้) ในสภาพแวดล้อมที่มีเกลือ	อาจทำให้เกิดคราบสนิมและรอยแตกร้าว แต่ไม่ถึงขั้นโครงสร้างล้มเหลว	คล้ายกับคราบที่เกิดจากการเก็บรักษา ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียสังกะสีอย่างรวดเร็วและยาวนานขึ้นเนื่องจากการทะลุ	ไม่เป็นที่ต้องการสำหรับทั้งสองฝ่าย แต่จะสามารถทำให้ฐานเสาสังกะสีเสียหายได้ในระยะยาว
การซ่อมบำรุง	อาจเกิดคราบชาและหลุมเล็กๆ ได้หากไม่ได้รับการดูแลรักษาอย่างเหมาะสม	อาจเกิดการสูญเสียสังกะสีโดยทั่วไปและเกิดการกัดกร่อนของพื้นผิวเหล็กตามมาหากไม่ได้รับการดูแลรักษาอย่างเหมาะสม	ทั้งสองอย่างนี้ต้องฝนตกในพื้นที่เปิดโล่ง หรือซักผ้าในพื้นที่มีหลังคาคลุม