آهن به عنوان یکی از مهمترین و پرکاربردترین فلزات در صنایع گوناگون، به ویژه در صنعت ساختمان سازی، اهمیت بسیار زیادی دارد. با این حال، یکی از چالش های بزرگ این فلز، پدیده زنگ زدن آهن و خوردگی آن در اثر تماس با اکسیژن و رطوبت محیط است. این فرآیند شیمیایی که به تشکیل اکسید آهن منجر می شود، نه تنها ظاهر فلز را تخریب می کند، بلکه باعث کاهش استحکام و یکپارچگی ساختاری آن نیز می گردد.
خوردگی و زنگ زدن فولاد و آهن می تواند خسارات مالی قابل توجهی به بار آورد، تا جایی که کارشناسان هزینه سالانه جهانی ناشی از خوردگی فلزات را بیش از ۲ تریلیون دلار برآورد می کنند. بنابراین، ما باید روش های مؤثری را برای جلوگیری از زنگ زدن آهن به کار بگیریم تا عمر مفید مقاطع فولادی افزایش یابد و ایمنی سازه ها حفظ شود. در این مقاله، هفت روش جلوگیری از زنگ زدن آهن را معرفی و بررسی می کنیم.
چرا زنگ زدن آهن و فولاد رخ می دهد؟
دلیل اصلی زنگ زدن آهن و فولاد، واکنش شیمیایی آهن موجود در فلز با اکسیژن و رطوبت (آب) است. اکسیژن عامل اصلی در خوردگی و زنگ زدن فولاد است. این فرآیند باعث تشکیل اکسید آهن بر روی سطح می شود و اگر آب وجود نداشته باشد، زنگ زدگی نیز اتفاق نمی افتد.
وجود آب یا رطوبت، به عنوان یک الکترولیت عمل می کند و سرعت فرآیند زنگ زدگی را افزایش می دهد. فلزات آهنی رایج مانند فولاد کربن و چدن، به دلیل داشتن آهن در ترکیب خود، در معرض خطر زنگ زدن آهن قرار دارند.
7 روش جلوگیری از زنگ زدن آهن
برای مقابله با این پدیده مخرب، می توانیم از راهکارهای مختلفی استفاده کنیم. انتخاب هر روش جلوگیری از زنگ زدن آهن به اهمیت پروژه و شرایط محیطی بستگی دارد.
1. پوشش های محافظتی
یکی از ساده ترین و مؤثرترین راهکارها برای جلوگیری از زنگ زدن آهن، استفاده از پوشش های محافظ مانند رنگ های ضد زنگ، اپوکسی یا پوشش های پلیمری است. رنگ یک لایه محافظ بر روی سطح فلز ایجاد می کند و از رسیدن مستقیم رطوبت و اکسیژن به آهن زیرین جلوگیری می کند. اگر فلز در معرض رطوبت و آلاینده های زیادی قرار دارد، بهتر است ما از رنگ های روغنی استفاده کنیم. علاوه بر این، پوشش های پودری نظیر اکریلیک یا اپوکسی نیز می توانند مانع از تماس رطوبت با سطح فلز شوند.
2. گالوانیزه کردن
گالوانیزه کردن یک روش جلوگیری از زنگ زدن آهن بسیار رایج است. در این فرآیند، یک لایه از فلز روی (زینک) بر روی سطح آهن یا فولاد قرار می دهیم. این پوشش روی به عنوان یک مانع فیزیکی عمل کرده و از تماس فلز با هوا و رطوبت جلوگیری می کند. همچنین، روی فعال تر از آهن است و حتی در صورت خراشیده شدن پوشش، شاهد حفاظت کاتدی خواهیم بود، زیرا روی به جای آهن اکسید می شود.
3. استفاده از فولاد ضد زنگ و آلیاژها
برای مقابله با زنگ زدن فولاد، ما از آلیاژهایی مانند فولاد ضد زنگ استفاده می کنیم. این آلیاژها حاوی درصد بالایی از کروم هستند که بسیار واکنش پذیرتر از آهن است. کروم به سرعت اکسید شده و ما یک لایه محافظ از اکسید کروم بر روی سطح فلز تشکیل می دهیم که از رسیدن اکسیژن به فولاد زیرین جلوگیری می کند. فولاد ضد زنگ مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی و دمای شدید از خود نشان می دهد.
4. روغن کاری و گریس کاری
استفاده از روغن ها و گریس های صنعتی یک روش جلوگیری از زنگ زدن آهن برای قطعاتی است که در ماشین آلات و تجهیزات مکانیکی به کار می روند. روغن یک سد حفاظتی مناسب در برابر عوامل خورنده ایجاد می کند و از تماس مستقیم فلز با رطوبت جلوگیری می کند. باید این روش را به صورت مکرر و دوره ای انجام دهید تا قطعات از زنگ زدگی دور بمانند.
5. حفاظت کاتدی و آندی
حفاظت کاتدی و آندی از روش های مؤثر الکتروشیمیایی برای جلوگیری از زنگ زدن آهن هستند. در حفاظت کاتدی، با اعمال بار منفی یا استفاده از یک فلز فعال تر (مانند روی در گالوانیزاسیون) فرآیند اکسیداسیون آهن را به حداقل می رسانیم. این روش در خطوط لوله، مخازن ذخیره سازی و بدنه کشتی ها کاربرد فراوان دارد. حفاظت آندی نیز از فلزی غیرفعال تر (مانند قلع) استفاده می کند که خود واکنش نشان نمی دهد و تا زمانی که این پوشش بر روی فولاد باشد، شاهد زنگ زدن فولاد نخواهیم بود.
6. کنترل رطوبت و محیط نگهداری
زنگ زدن آهن به شدت به وجود رطوبت در محیط بستگی دارد. باید اقلام آهنی را در محیط های خشک، مانند سوله ها یا گاراژها با تهویه مناسب، نگهداری کنیم تا رطوبت در داخل آن ها جمع نشود. برای جلوگیری از زنگ زدن آهن، می توانیم از دستگاه های رطوبت گیر صنعتی در انبارها استفاده کنیم. همچنین، دور نگه داشتن اجسام آهنی از محیط های شور، فرآیند زنگ زدگی را کند می کند.
7. تعمیر و نگهداری منظم و جلوگیری از آسیب سطحی
باید به محض مشاهده آثار زنگ زدن آهن، سریعاً آن را برطرف کنیم زیرا زنگ به سرعت پخش می شود. حتما باید سطح فلز را با آب گرم و صابون بشوییم و خشک کنیم. خراش ها و ترک های عمیق بر روی سطح فلز، آب و رطوبت را در خود نگه می دارند و باعث تسریع زنگ زدن آهن می شوند. همچنین باید از ایجاد خراش بر روی مقاطع فولادی خودداری کنیم و در صورت ایجاد، آن را به سرعت ترمیم کرده و با یک پوشش محافظ بپوشانیم.
سخن پایانی
زنگ زدن آهن یکی از مشکلات اجتناب ناپذیر در صنایعی است که با آهن و فولاد سروکار دارند، اما با به کارگیری روش های اصولی و پیشگیرانه می توانیم به طور مؤثری این پدیده را کنترل کنیم. روش هایی مانند گالوانیزه کردن، استفاده از پوشش های محافظتی و کنترل محیط نگهداری، طول عمر و دوام مصالح ساختمانی را به شکل چشمگیری افزایش می دهند.
ساختمان سازی، زیربنای دوام و امنیت است و کیفیت مواد اولیه، حرف اول را می زند. شرکت فولاد موحد با آگاهی کامل از اهمیت جلوگیری از زنگ زدن آهن و نیازهای پروژه های عمرانی، انواع مصالح ساختمانی فولادی باکیفیت و استاندارد را به شما عرضه می کند. ما در فولاد موحد انواع مقاطع فولادی مانند میلگرد، تیرآهن، انواع ورق های فولادی، انواع لوله، و پروفیل های ساختمانی و صنعتی را فراهم کرده ایم.
با خرید از فولاد موحد، شما اطمینان حاصل می کنید که از مصالحی با دوام بالا و پوشش های محافظتی مناسب استفاده می کنید که ما آن ها را با هدف افزایش ایمنی و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری در آینده به شما ارائه می دهیم. برای ساختمانی ایمن و پایدار، همین امروز با کارشناسان ما در فولاد موحد تماس بگیرید و بهترین مصالح ساختمانی را انتخاب کنید.
سوالات متداول
1. آیا فولاد ضد زنگ، زنگ می زند؟ خیر، فولاد ضد زنگ به دلیل داشتن مقادیر بالای کروم، یک لایه محافظ اکسیدی بر سطح خود ایجاد می کند که از زنگ زدن فولاد جلوگیری می کند و مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد.
2. ساده ترین و ارزان ترین روش جلوگیری از زنگ زدن آهن چیست؟ ساده ترین و ارزان ترین روش جلوگیری از زنگ زدن آهن، رنگ آمیزی و روغن کاری سطح فلز است.
3. علت اصلی زنگ زدن آهن چیست؟ علت اصلی زنگ زدن آهن واکنش آن با اکسیژن و رطوبت موجود در هوا است که باعث خوردگی و تخریب قطعه کار می‌شود.
4. چگونه می توان زنگ زدگی عمیق میلگرد را برطرف کرد؟ برای برطرف کردن زنگ زدگی های عمیق، می توانیم از روش های تخصصی مانند سندبلاست، شات بلاست، یا واتر جت استفاده کنیم.
5. زنگ زدگی آهن چه پیامدهایی برای سازه دارد؟ زنگ زدن آهن باعث کاهش قابل توجه استحکام و مقاومت جسم آهنی می شود که می تواند ایمنی سازه را به خطر اندازد و هزینه های بازسازی را افزایش دهد.
