معرفی روش های جلوگیری از زنگ زدگی فلزات + بهترین روش

زنگ زدگی آهن و فولاد خسارت های زیادی به وجود می آورد و دلیل آن، سست شدن ساختار فلزی و پوسته پوسته شدن آن در اثر واکنش های رطوبت و اکسیژن است. وقتی یک قطعه آهنی در محیط باز و مرطوب رها شود، به مرور زمان لایه های اکسید آهن روی سطح شکل می گیرند.

کد خبر: ۲۴۲۲۹۰

تاریخ: ۱۵ خرداد ۱۴۰۴ - ۱۵:۱۸

این لایه های زنگ، به صورت پوسته های نارنجی یا قهوه ای رنگ دیده می شوند.تضعیف فلز، آلودگی ظاهری و کاهش ایمنی سازه از مهم ترین نقطه ضعف های زنگ زدگی هستند و ممکن است هزینه های تعمیر و نگهداری را بالا ببرد. با توجه به چنین چالش هایی، راهکارهایی نظیر عایق ضد زنگ، رنگ های تخصصی و پوشش های محافظ می‌تواند بسیار مفید باشد.

عایق ضد زنگ چیست؟

این ماده در واقع همچون پوششی در برابر رطوبت و عوامل مخرب عمل می کند. عایق ضد زنگ، ممکن است با فرمول هایی از ترکیبات شیمیایی گوناگون ساخته شود تا تماس مستقیم آب و اکسیژن با بدنه فلز را دشوار سازد.

بسیاری از سازندگان صنعتی و شرکت های شناخته شده، از قبیل پارسیک، تلاش فراوانی در توسعه عایق ضد زنگ داشته اند و پژوهش های فراوانی انجام داده اند تا محصولی مطلوب تولید شود. این عایق برای جلوگیری از زنگ زدگی مفید است، چون هنگام مواجهه با عوامل محیطی، اجازه نمی دهد رطوبت به راحتی به سطح فلز نفوذ کند.

علل اصلی زنگ زدگی فلزات

رطوبت محیط: اگر فلز به مدت زیاد در فضایی مرطوب و دارای آب آزاد باقی بماند، فرایند اکسید شدن سریع تر رخ خواهد داد.

حضور نمک: نواحی ساحلی و جاهایی که نمک در فضا موجود است، آهن سریع تر دچار خوردگی می شود.

مواد شیمیایی خورنده: سولفورها و کلریدها و حتی گازهای صنعتی، خوردگی را تسریع می کنند.

ترک ها و خراش های سطح: وجود خراش عمیق، فرصت نفوذ آب را زیاد می کند.

دمای بالا یا متغیر: افزایش دما گاهی عرصه را برای تسریع واکنش های زنگ زدگی باز می کند.

روش های رایج برای جلوگیری از زنگ زدگی فلزات

زمانی که آب و اکسیژن به سطح فولاد نفوذ کند و لایه ای از زنگ بر فلز بنشیند، دیر یا زود کل آن قطعه خورده می شود. هرچند می توان زنگ ایجادشده را پاک کرد، ولی در صورتی که فرورفتگی ها و ترک ها در قطعه ایجاد شده باشد، دوباره زنگ زدگی اتفاق می افتد.

بهترین راه، جلوگیری از زنگ زدگی فلز است. از این رو، آشنایی با روش های جلوگیری از خوردگی موضوع مهمی است. راهکارهایی مانند رنگ آمیزی حفاظتی، بهره گیری از پوشش گالوانیزه، روغن کاری، آلیاژ ساختن و عایق ضد زنگ متال شیلد می توانند کمک قابل توجهی در پیشگیری داشته باشند.

پوشش های رنگی محافظ

رنگ آمیزی حفاظتی، راهی مرسوم برای مراقبت فلزات در برابر خوردگی است. لایه رنگ پس از خشک شدن، هاله ای روی سطح شکل می دهد و مانع رسیدن رطوبت به لایه زیرین می شود. این رنگ ها معمولا شامل رزین ها و پیگمنت هایی هستند که به فلز می چسبند.

عایق ضد زنگ متال شیلد

این نوع عایق ضدزنگ یکی از جدیدترین محصولات شرکت پارسیک و از بهترین محصولات ضدزنگ برای فلزات به حساب می آید. این نوع عایق در رنگ های آبی، سفید و طوسی تولید شده و به عنوان پوشش محافظ فلزات، عایق و ضدزنگ کاربرد دارد. حلال این نوع عایق ضد زنگ، بنزین می باشد و با اجرایی آسان بهترین گزینه برای محافظت از فلزات است.

گالوانیزه کردن

گالوانیزه کردن، روشی است که طی آن لایه ای از فلز روی، قلع یا آلومینیوم روی سطح آهن یا فولاد می نشانند. در روش گالوانیزه گرم، فلز پایه در وان مذاب پوشاننده غوطه ور می شود. لایه فلز روی، واکنش پذیرتر از آهن است و در نتیجه، ابتدا آن لایه خورده می شود.

به این حالت، حفاظت فداشونده می گویند. در این سیستم، تماس اکسیژن و آب با آهن زیرین به کمترین میزان می رسد. ورق های فولادی گالوانیزه و همچنین میلگردهای گالوانیزه از جمله مقاطع پرکاربرد این حوزه اند.

ترکیب آلیاژهای ضد زنگ

فولاد زنگ نزن یا استنلس استیل را می توان شناخته شده ترین نمونه آلیاژ ضد زنگ نامید. در این فولاد، درصدی از کروم، نیکل، مولیبدن و عناصر دیگر وجود دارد. کروم موجود، پوششی از اکسید کروم سطحی پدید می آورد که برخلاف اکسید آهن، پیوستگی بسیار خوبی روی فولاد دارد و فلز زیرین را از رطوبت محافظت می کند.

مقاومت فولاد ضد زنگ در برابر خوردگی، دلیل اصلی استفاده گسترده آن در آزمایشگاه ها، صنایع غذایی، سازه های حساس و … است. البته این نوع فولاد قیمت بیشتری دارد؛ اما طول عمر بالاتر و نیاز اندک به تعمیر باعث شده استفاده بیشتری داشته باشد.

چرب نگه داشتن سطوح

ساده ترین شیوه، روغن زدن به قطعات است. چربی یا روغن همانند سدی پوششی عمل می کند و نمی گذارد آب و اکسیژن،  آسان به فلز برسد. این ترفند در اسلحه ها، ابزارهای دستی و دستگاه های مکانیکی کوچک استفاده می شود.

در زمان طولانی که قطعه فلزی در محیط قرار دارد، روغن ورود رطوبت را کند می کند. البته بی نظمی و کثیفی ناشی از روغن، بزرگ ترین نقطه منفی این کار است. همچنین باید هر از گاهی روغن تازه زد تا فرسودگی به حداقل برسد.

کاهش رطوبت در محیط نگهداری

گاهی افراد مایل هستند قطعه فولادی یا آهنی را در انبار یا گاراژ نگهداری کنند. اگر آن فضا رطوبت بالا داشته باشد، بدیهی است که خوردگی آسان تر اتفاق می افتد. راه حل آن، به کارگیری یک تهویه مناسب، رطوبت گیر، یا خشک کن هوای محیط است.

همچنین انبار کردن ابزارها در طبقات و قفسه هایی که از زمین مرطوب فاصله دارند، از تماس با رطوبت می کاهد. همینطور، بسته بندی های ویژه‌ای که انتشار بازدارنده های شیمیایی دارند (VCI)، یا افزودن کیسه های رطوبت گیر سیلیکاژل، راهکارهای دیگری هستند.

روش های پوشش پودری

در پوشش پودری، ذرات پلیمری با روش الکترواستاتیک به سطح قطعه می چسبند و سپس در دمای بالا پخته می شوند. در نتیجه، یک لایه یکپارچه پلیمری بر سطح ایجاد می شود که نفوذ اکسیژن و آب را بسیار کاهش می دهد. اگر سطح کار به خوبی تمیز شده باشد، این روش از مؤثرترین روش ها به شمار می آید. خودروها، لوازم خانگی و قطعات صنعتی گاهی با پوشش پودری محافظ می شوند. این پوشش نسبت به ضربه و سایش هم مقاومت خوبی دارد.

محافظت کاتدی

در این روش، فلز مورد نظر به کاتد یک سلول الکتروشیمیایی تبدیل می شود. قطعه فولادی را به یک فلز فداشونده که آندی تر است، مرتبط می کنند. در نتیجه، آن فلز فدا شونده خورده می شود و آهن پابرجا می ماند. گالوانیزه کردن در واقع نوعی حفاظت کاتدی است. در خطوط لوله زیرزمینی یا بدنه کشتی ها، نصب آندهای فداشونده از جنس روی یا منیزیم بسیار مرسوم است. این روش عمر فلز اصلی را بالا می برد و خوردگی را کاهش می دهد.

پاکسازی زنگ اولیه و نگهداری منظم

اگر نشانه های زنگ اندک و سطحی باشد، تمیزکاری و رسیدگی به موقع می تواند مانع گسترش بیشتر آن شود. یک برس سیمی یا سمباده برای برداشتن پوسته زنگ مفید خواهد بود. در ادامه، شستشوی سطح با آب گرم و یک شوینده ساده انجام می شود.

بهتر است در انتها یک پوشش رنگی ضد رطوبت یا ماده ضد زنگ روی محل مالید تا دوباره اکسید نشود. بازدید دوره ای از قطعه و حذف لکه های کوچک در همان ابتدا، مقرون به صرفه تر از رها کردن زنگ برای مدت طولانی است.

استفاده از بازدارنده های شیمیایی

برخی مواد بازدارنده، ترکیباتی هستند که بر سطح فلز پاشیده یا روی آن غلتانده می شوند و با ایجاد یک لایه محافظ، واکنش اکسیداسیون را کند می کنند. این مواد به نام اینهیبیتور خوردگی شناخته می شوند و معمولا در سیستم های گردش آب صنعتی یا بسته بندی تخصصی کاربرد دارند. با اینکه همیشه راه حل قطعی نیستند، اما تا حدی مفید بوده اند و در برخی محیط های خاص مناسب هستند.

بهترین روش جلوگیری از زنگ زدگی کدام است؟

این پرسش جواب قطعی و یکسان ندارد؛ زیرا بسته به نوع فلز، میزان رطوبت، سطح هزینه قابل صرف، وضعیت عملیاتی قطعات و عمر مورد نیاز، ممکن است یک یا چند روش ترکیبی نتیجه دهد.

در مجموع، اگر کسی به دنبال راه کم دردسر باشد و در عین حال کارآمدی بالا هم بخواهد، عایق ضدزنگ متال شیلد پارسیک انتخاب مناسبی می باشد. چون پوشش روی فلز را در معرض اکسیداسیون مستقیم نمی گذارد و تا وقتی که آن لایه حفاظت آسیب نبیند، فلز دچار زنگ زدگی نمی شود.

سخن پایانی

زنگ زدگی فلزات اتفاقی است که سبب کاهش استحکام، خرابی تدریجی سازه و هزینه های نگهداری مضاعف می شود. زمانی که آب و اکسیژن همزمان به سطح فلز برسند، اکسید فلزی (زنگ) شکل می گیرد و به صورت پوسته های قهوه ای تا نارنجی دیده می شود.

برای پیشگیری از این اتفاق، بهتر است سطح فلز کمتر در تماس مداوم با رطوبت قرار گیرد. روش های مختلفی چون رنگ آمیزی حفاظتی، گالوانیزه کردن، و... برای مقابله با زنگ زدگی وجود دارد که بهترین این روش ها استفاده از عایق ضدزنگ متالشیلد است.