गॅल्व्हाल्युम स्टील कॉइल: उत्कृष्ट दुर्गंधी प्रतिरोधकता

गॅल्व्हॅल्युम स्टील कॉइल म्हणजे काय आणि ते दगडीकरणापासून कसे संरक्षण करते?

गॅल्व्हॅल्युमचे संयोजन: 55% Al, 43.4% Zn, 1.6% Si

गॅल्व्हॅल्युम स्टील कॉइल हे अचूक अभियांत्रिकी मिश्रधातूमध्ये झिंकच्या बलिदानाच्या संरक्षणासह अ‍ॅल्युमिनियमची टिकाऊपणा एकत्रित करते. कोटिंगमध्ये खालील घटक असतात:

या त्रिमूर्ती धातूंचे मिश्रण गरम-डप कोटिंग दरम्यान स्टील सब्सट्रेटशी धातूनिर्मिती बंध तयार करते. सिलिकॉनची भूमिका विशेषतः महत्त्वपूर्ण आहे, संशोधनाने हे सिद्ध केले आहे की हे इंटरमेटलिक फ्रॅक्चरला प्रतिबंधित करते, ज्यामुळे कोटिंगला फ्लेकिंग न करता यांत्रिक स्वरूपनास प्रतिकार करता येतो.

अॅल्युमिनियम समृद्ध पृष्ठभागाच्या थरातून अडथळा संरक्षण

यामध्ये अर्धा भाग अॅल्युमिनियमचा आहे. हे संरक्षक थर पाणी, हवा आणि धातूचे नुकसान करणारे खारट आयन यांना बाहेर ठेवते. नियमित झिंक कोटिंग्ज इतक्या चांगल्या प्रकारे टिकत नाहीत, विशेषतः किनारपट्टीजवळ जिथे खारे पाणी सर्वत्र पोहोचते. प्रयोगशाळेत आम्ही पाहिले आहे की ऑक्साईडला चिडचिड झाली तर तो वेळोवेळी स्वतःच दुरुस्त होतो. हे पदार्थ कित्येक वर्षे टिकून राहतात. अगदी सूर्यप्रकाशाच्या प्रकाशात आणि अति तापमानाच्या संपर्कात आल्यानंतरही.

धातूच्या मिश्रणात असलेल्या झिंकमुळे बलिदानात्मक संरक्षण शक्य होते

४३.४% झिंक असलेले हे पदार्थ ज्या ठिकाणी काटे पडतात किंवा पृष्ठभाग खराब होते त्या ठिकाणी कॅथोडिक संरक्षण देतात. कधी कधी स्टीलला धोका असतो आणि जेव्हा तो होतो तेव्हा झिंक प्रथम ऑक्सिडेशन होतो. याचा अर्थ असा की, साधारणपणे गॅल्वनाइज्ड स्टीलच्या लेपमध्ये दरवर्षी सुमारे 0.05 मिमी गळती होते. प्रत्यक्षात येथे दोन संरक्षण स्तर एकत्र काम करत आहेत: अडथळा संरक्षण आणि हा त्याग घटक जे स्पष्ट करण्यास मदत करते की एएसटीएम बी 117 मानकांनुसार त्या वेगवान मीठ स्प्रे चाचण्यांमध्ये सामान्यतः त्यांच्या मानक गॅल्वनाइज्ड समकक्षांपेक्षा साधारणपणे 2 ते 4 पट जास्त का टिकतात.

गॅलव्हॅल्युम स्टील कॉइल्सची दीर्घकालीन टिकाऊपणाची यंत्रणा

अॅल्युमिनियम-झिंक परस्परसंवादामुळे सिनर्जेटिक गंज प्रतिकार

गॅल्व्हाल्युम स्टील कॉइलचे वैशिष्ट्य म्हणजे ते सामान्य स्टीलपेक्षा खूप जास्त काळ टिकते. याचे रहस्य त्याच्या विशेष संरक्षण संयोजनात आहे: अॅल्युमिनियम हे ओलाव्यापासून बचावाचे कवच म्हणून काम करते, तर झिंकमध्ये एक छान गुण आहे ज्यामुळे ते जखमी झाल्यावर स्वतःला दुरुस्त करते. सामग्रीच्या अंदाजे निम्मा भाग अॅल्युमिनियमचा असतो, जो पाणी आत जाऊ देत नाही यासाठी एक मजबूत ऑक्साइड कोटिंग तयार करतो. जेव्हा पृष्ठभाग खरखरीत किंवा जखमी होतो, तेव्हा स्टीलला प्रभावित होण्यापूर्वी झिंक प्रथम धक्का सहन करते. चांगल्या प्रकारे दर्शविलेल्या चाचण्यांमध्ये असे दिसून आले आहे की खारफुटीच्या पाण्याच्या संपर्कासारख्या कठोर परिस्थितींमध्ये हे कॉइल सामान्य गॅल्व्हानाइझ्ड स्टीलपेक्षा 2 ते 4 पट जास्त काळ टिकतात. किनाऱ्याजवळ किंवा औद्योगिक भागांमध्ये असलेल्या इमारतींसाठी, याचा अर्थ वेळोवेळी बदल आणि दुरुस्तीच्या त्रासापासून मुक्तता.

ऑक्सिडेशन प्रतिकारशक्तीमध्ये लहान मिश्र घटकांची (Si, Mn, Cr) भूमिका

लगभग 1.6% सिलिकॉन थराच्या आणि खालील वास्तविक स्टीलमध्ये मजबूत बंधन निर्माण करण्यास मदत करते, जे गोष्टी वारंवार गरम आणि थंड होताना खूप महत्त्वाचे असते. मॅग्नेशियम आणि क्रोमियमच्या बाबतीत, ते स्थिरता राखण्यासाठी अद्भुत काम करतात. वास्तविक जगातील परिस्थितीत केलेल्या चाचण्यांमध्ये आढळून आले की हवेत जास्त आर्द्रता असलेल्या ठिकाणी ही लहान प्रमाणे ऑक्सिडेशनच्या समस्या लगभग 38% पर्यंत कमी करतात, ज्याप्रमाणे सामान्य Al-Zn मिश्र धातू हाताळू शकत नाहीत. आम्ही कालांतराने क्षेत्र चाचणीत पाहिल्याप्रमाणे, या रासायनिक मिश्रणासह, लाल गंज विविध हवामानात 20 ते 35 वर्षांसाठी मूलत: गायब होतो.

विविध वातावरणात संरक्षक ऑक्साइड थरांची निर्मिती

गॅल्व्हाल्यूमची दगडी प्रतिकारशक्ती वातावरण-विशिष्ट पॅसिव्हेशनद्वारे अनुकूलित होते:

• समुद्री हवामान: क्लोराइड प्रवेशास प्रतिरोधक असलेल्या अ‍ॅल्युमिनियम ऑक्सिओहायड्रॉक्साइड्स (AlO(OH)) च्या स्तरित थरांचा विकास
• औद्योगिक क्षेत्र: सल्फर यौगिकांचे निस्तेजीकरण करणार्‍या झिंक सल्फेट संकुलांची निर्मिती करतात
• समशीतोष्ण प्रदेश: नैसर्गिक कार्बोनेशनद्वारे स्थिर झिंक कार्बोनेट थरांची निर्मिती करतात

उत्तर अमेरिकेतील स्थापित सुविधांमधून मिळालेले क्षेत्र डेटा सागरकिनाऱ्याच्या प्रदेशांमध्ये 17 वर्षांनंतर 97% पृष्ठभाग अखंडता राखल्याचे दर्शविते, जे गॅल्व्हानाइज्ड स्टीलच्या 63% सरासरीपेक्षा पुढे आहे. ह्या अनुकूलनीय संरक्षणामुळे 2023 च्या बांधकाम साहित्य सर्वेक्षणानुसार आता 78% वास्तुकला विशिष्टीकरणांनी महत्त्वाच्या पायाभूत सुविधा प्रकल्पांसाठी गॅल्व्हाल्यूम स्टील कॉइलला प्राधान्य दिले आहे.

किनारपट्टी आणि औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये वास्तविक जगातील कामगिरी

समुद्री आणि उच्च मीठाच्या जलहवामध्ये गॅल्व्हाल्यूम स्टील कॉइलचे दीर्घायुष्य

लाटांच्या समुद्रकिनाऱ्यावर मीठ असलेल्या हवेमुळे आणि सतत ओलाव्यामुळे जेथे सामग्री नाश पावतात, तेथे गॅल्व्हाल्यूम स्टील कॉइल खरोखरच कठोर परिस्थितींना तोंड देते. याचे कारण म्हणजे अ‍ॅल्युमिनियम आणि झिंकचे विशेष मिश्रण जे क्लोराइड आयनांपासून संरक्षण देणारी एक मजबूत संरक्षक थर तयार करते. सामान्य गॅल्व्हानाइझ्ड स्टीलच्या तुलनेत समुद्री परिस्थितीचे अनुकरण करणाऱ्या परिस्थितीत गॅल्व्हाल्यूमचा आयुष्यमान लॅब चाचण्यांमध्ये तीन ते पाच पट जास्त असल्याचे दिसून आले आहे. समुद्राजवळ बांधलेल्या वास्तविक रचनांचा अभ्यास केल्यानंतर, अभियंत्यांनी ज्या भागात लाटींचे पाणी सतत धातूच्या पृष्ठभागावर हल्ला करत असते, त्या ज्वारीच्या भागात 15 वर्षांनंतरही वापराची दर वर्षी 0.5 मिलीमीटरपेक्षा कमी मोजली आहे.

औद्योगिक क्षेत्रातील सल्फर आणि प्रदूषकांना विरोध

गॅल्व्हाल्यूमने रासायनिक प्रक्रिया सुविधा आणि व्यस्त औद्योगिक क्षेत्र यासारख्या कठोर पर्यावरणात आपली कामगिरी सिद्ध केली आहे, कारण त्याच्या विशेष सिलिकॉन-युक्त लेपामुळे अम्लीय प्रदूषकांविरुद्ध प्रतिकार करण्याची क्षमता आहे. सल्फर यौगिके उत्सर्जित करणाऱ्या सुविधांभोवती केलेल्या संशोधनात एक आश्चर्यकारक गोष्ट उघड पडली - नियमित गॅल्व्हनाइज्ड पोलादाच्या तुलनेत येथे दगडीकरणाचा दर केवळ 14% इतका आहे. का? कारण ही सामग्री कालांतराने सल्फाइडेशन नुकसानाला खूप चांगल्या प्रकारे तोंड देणारी अॅल्युमिनियम ऑक्साइडची संरक्षक थर तयार करते. ज्या प्रकल्पांवर काम करणाऱ्या लोकांना अशा कारखान्यांजवळ किंवा मोठ्या वाहतूक क्षेत्रांजवळ इमारती बांधायच्या आहेत, जिथे वायूची गुणवत्ता नियमितपणे प्रति घनमीटर 50 माइक्रोग्रॅमपेक्षा कमी असते, तिथे छप्पर बसवणे आणि वेंटिलेशन सिस्टम सारख्या गोष्टींसाठी गॅल्व्हाल्यूम हा स्पष्ट पर्याय बनतो. या कठोर परिस्थितींमध्ये ही सामग्री फक्त जास्त काळ टिकते.

माठातील माहिती: गंज तयार होण्याचे दर आणि अलेपित आणि गॅल्व्हनाइज्ड पोलाद

42 स्थानांवर केलेल्या स्वतंत्र चाचणीत गॅल्व्हाल्यूमच्या कामगिरीचे फायदे दिसून आले:

जिथे कोटिंगला नुकसान झाले आहे तेथे जस्त घटक बलिदान संरक्षण प्रदान करतो, तर सुरक्षित क्षेत्रांमध्ये अ‍ॅल्युमिनियम अडथळा संरक्षण राखतो.

गॅल्व्हाल्यूम विरुद्ध गॅल्व्हनाइझ्ड आणि अ‍ॅल्युमिनियम-कोटेड स्टील: कामगिरीची तुलना

गंज प्रतिकारशक्ती: गॅल्व्हाल्यूम स्टील कॉइल विरुद्ध गॅल्व्हनाइझ्ड स्टील

प्रयोगांमधून असे दिसून आले आहे की प्रयोगशाळेत केल्या जाणाऱ्या मीठाच्या फवारणीच्या चाचण्यांमध्यात (2023 चे ASTM B117 मानदंड) गॅल्व्हाल्युम स्टील कॉइल्स सामान्य गॅल्व्हनाइझ्ड स्टीलपेक्षा सुमारे 2 ते 4 पट जास्त काळ टिकतात. सामान्य गॅल्व्हनाइझ्ड स्टीलमध्ये खालील धातूचे रक्षण करण्यासाठी जस्त वापरला जातो, मूलतः स्वतःला प्रथम भंगाच्या बळी म्हणून देऊन. पण गॅल्व्हाल्युममध्ये अ‍ॅल्युमिनियम आणि जस्त यांचे विशेष मिश्रण असते जे पाण्याच्या प्रवेशाविरुद्ध खूप जास्त घनिष्ठ रक्षण तयार करते. जेव्हा आपण वास्तविक जगातील किनारी पर्यावरणात काय होते याकडे पाहतो, तेव्हा हा फरक आणखी स्पष्ट होतो. किनारपट्ट्यांजवळ समान परिस्थितीत सामान्य गॅल्व्हनाइझ्ड स्टीलला फक्त 12 ते 18 वर्षांनंतर भंग होऊ लागतो, तर गॅल्व्हाल्युमला गंभीर घिसण दिसू येण्यापूर्वी सुमारे 25 ते 40 वर्षे टिकण्याची प्रवृत्ती असते.

उष्णता प्रतिबिंब आणि वातावरणीयकरण: गॅल्व्हाल्युम विरुद्ध अ‍ॅल्युमिनियम-लेपित स्टील

गॅल्व्हाल्यूम खरंतर सौर तळपणाचे जवळजवळ 80% प्रतिबिंबित करते, जे अॅल्युमिनियम लेपित इस्पाताच्या 65% प्रतिबिंबन दरापेक्षा खूपच चांगले आहे. हा फरक पृष्ठभागाच्या तापमानावरही लक्षणीय परिणाम करतो, उन्हाळ्यातील तीव्र उन्हामध्ये ते जवळजवळ 14 डिग्री फॅरनहाइट (किंवा जवळजवळ 8 सेल्सिअस) ने कमी करतो, आम्ही ज्या विविध थर्मल चाचण्या पाहिल्या आहेत त्यावरून हे स्पष्ट होते. मात्र, जेव्हा उष्णता खूप तीव्र होते, 750 डिग्री फॅरनहाइटपेक्षा जास्त, तेव्हा अॅल्युमिनियम लेपित आवृत्ती चांगल्या प्रकारे टिकून राहतात. अशा अतिरिक्त तापमानावर, गॅल्व्हाल्यूममधील झिंक भाग ऑक्सिडेशन प्रक्रियेमुळे नाश पावू लागतो. दीर्घकालीन टिकाऊपणाच्या दृष्टीने पाहिल्यास, दोन्ही पर्याय वेळेसोबत खूप प्रतिरोधक राहतात. देशाच्या बहुतांश भागात सामान्य हवामानात 15 वर्षे उघड्यावर राहिल्यानंतर, दोन्ही सामग्रीमध्ये फारसा घसरण दिसून येत नाही आणि ISO 9227 मानदंडांमध्ये नमूद केलेल्या 5% घसरणीच्या मर्यादेत राहतात, जे दुर्गंधी प्रतिरोधकता चाचणीसाठी निर्दिष्ट केले आहे.

लेप प्रकारानुसार एकूण मालकीची किंमत आणि सेवा आयुष्य

आच्छादन अर्जित प्रणालींच्या तुलनेत गॅल्व्हॅल्यूम छप्पर अर्जित्रितीत 23% बचत साधतो हे आयुष्यचक्र खर्च मॉडेलिंगद्वारे उघडकीस आले आहे (40-वर्षांच्या कालावधीसाठी).

जेव्हा गॅल्व्हनाइझ्ड स्टील गॅल्व्हॅल्यूमपेक्षा चांगले प्रदर्शन करू शकते: विरोधाभास समजून घेणे

गॅल्व्हनाइझ्ड स्टील उच्च सल्फाइड वातावरणात (कचरा उपचार, पल्प मिल) अधिक प्रतिरोधक दर्शवितो जेथे अ‍ॅल्युमिनियम दुर्गंधी सल्फाइड तयार करते. 2024 च्या एका शोधानुसार सल्फरयुक्त वातावरणात गॅल्व्हनाइझ्ड साठी 0.12 मिमी/वर्ष आणि गॅल्व्हॅल्यूम साठी 0.28 मिमी इतका दुर्गंधी दर नोंदवला गेला. झिंकचे रोधक संरक्षण लिपलेल्या धातूच्या किनार्‍याच्या दुर्गंधीला देखील चांगल्या प्रकारे आळा घालते जेथे सीलंट्सचा वापर नसतो.

गॅल्व्हॅल्यूम अर्जित्रितीत दुर्गंधी प्रतिकारशक्तीवर परिणाम करणारे महत्त्वाचे घटक

आयुष्यमानावर परिणाम करणारी आच्छादनाची जाडी

गॅल्व्हाल्युम स्टील कॉइलचे कोटिंग किती जाड आहे यावर त्याची दगडीपणा प्रतिकार करण्याची क्षमता अवलंबून असते. उद्योगाच्या चाचण्यांच्या संशोधनातून असे दिसून आले आहे की गॅल्व्हाल्युमचे कोटिंग 35 मायक्रॉनपेक्षा जाड असल्यास, ASTM मानदंड 2022 नुसार 20 मायक्रॉनपेक्षा कमी जाडीच्या नियमित गॅल्व्हनाइज्ड स्टीलच्या तुलनेत किनारी भागात त्याचे आयुष्य खूप जास्त असते. जेव्हा आपण 45 ते 55 मायक्रॉन दरम्यानच्या अधिक जाड कोटिंगचा विचार करतो, तेव्हा सामान्य हवामान असलेल्या ठिकाणी सामग्रीचे सेवा आयुष्य 50 वर्षांपेक्षा जास्त होऊ शकते. हे त्यामुळे होते कारण जाड थर हा अॅल्युमिनियमयुक्त घन कवच तयार करतो जो हानिकारक क्लोराइड आयन्स आणि पृष्ठभागातून आर्द्रता घुसण्यापासून रोखतो.

पृष्ठभाग तयारी आणि कोटिंग चिकटण्यासाठी चांगल्या पद्धती

योग्य पृष्ठभाग तयारीमुळे उपचारित स्टीलच्या तुलनेत कोटिंगचे चिकटणे 300% ने वाढते (SSPC-SP 1 2021). यातील महत्त्वाचे टप्पे आहेत:

• माइक्रोक्रिस्टलाइन आकार तयार करण्यासाठी फॉस्फेटिंग
• मिल स्केल आणि ऑक्साइड्स काढून टाकण्यासाठी रासायनिक स्वच्छता
• अ‍ॅल्युमिनियम-जस्त बाँडिंग इष्टतम करण्यासाठी नियंत्रित पॅसिव्हेशन
  अपुरी तयारीमुळे 73% लवकर लेप अपयश येतात, ज्यामुळे दुष्काळी घटक सबस्ट्रेट इंटरफेसमध्ये प्रवेश करू शकतात.

पर्यावरणीय घटक: आर्द्रता, लवणता आणि वायू प्रदूषण

गॅल्व्हाल्यूमची कामगिरी पर्यावरणानुसार खूप भिन्न असते:

4,000 स्थापनांमधून मिळालेल्या फील्ड डेटानुसार, 70% पेक्षा जास्त आर्द्रता जिंकच्या क्षयाला 40% ने गती देते, तर औद्योगिक सल्फर यौगिक अ‍ॅल्युमिनियमयुक्त स्तरांमध्ये सूक्ष्म खंड पृष्ठभाग (micro-pitting) निर्माण करतात (NACE फील्ड स्टडी 2020).

FAQs

गॅल्व्हाल्युम स्टील कॉइलचे घटक कोणते?

गॅल्व्हाल्युम स्टील कॉइलमध्ये 55% अ‍ॅल्युमिनियम, 43.4% जिंक आणि 1.6% सिलिकॉन असते.

गॅल्व्हाल्युम कसे दगडीकरण प्रतिकार करते?

अॅल्युमिनियमद्वारे पुरवलेल्या बॅरियर संरक्षण आणि झिंकद्वारे बलिदान संरक्षण यांच्या संयोगामुळे गॅल्व्हाल्यूम क्षरणापासून प्रतिकार करते.

समुद्री वातावरणात गॅल्व्हाल्यूम स्टील कॉइल्सचे सेवा आयुष्य किती असते?

समुद्री वातावरणात, सामान्य गॅल्व्हानाइझ्ड स्टीलपेक्षा सहसा गॅल्व्हाल्यूम स्टील कॉइल्स तीन ते पाच पट जास्त काळ टिकतात.

गॅल्व्हाल्यूमची तुलना गॅल्व्हानाइझ्ड स्टीलशी कशी करावी?

मीठाच्या फवारणीच्या चाचण्यांमध्ये अॅल्युमिनियम-झिंक लेपामुळे गॅल्व्हाल्यूम सामान्यत: गॅल्व्हानाइझ्ड स्टीलपेक्षा 2 ते 4 पट जास्त काळ टिकते.