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溶融亜鉛めっき (HDG) は、溶融亜鉛のプールに鋼を浸漬するプロセスです。これには、同様の腐食防止方法に比べて明らかな利点があります。鋼材が亜鉛浴中にある間、溶融亜鉛と反応し、鋼材に優れた保護を提供する合金コーティングが形成されます。溶融亜鉛メッキ (HDG) 製品は、メンテナンスや修理を必要とせずに何年も使用できます。
腐食の原因とメカニズムは、ほとんどすべての金属で同じです。主な原因と形成メカニズムは電気化学的な理由に基づいていますが、さまざまな金属に対する影響特性もパラメーターの変化によって異なります。腐食は構造用鋼に重大な危険をもたらします。腐食の形成;錆びはさまざまな大気環境の結果として始まり、保護されていない表面では保護された表面よりも早く錆びが発生します。
大気条件の結果として発生する腐食は化学的劣化です。鉄鋼材料は、これらの異なる大気条件の影響を受け、その物理的、化学的、電気的およびその他の特性を失います。したがって、腐食によって発生する錆は、外観上の欠陥だけでなく、金属を腐食させて寿命を縮める化学反応でもあります。鉄と鋼は、大気中で最も急速に酸化して破壊される金属です。したがって、鋼の表面を大気との接触から保護するための最も効果的で経済的かつ決定的な解決策は、溶融亜鉛めっき法を使用して表面を亜鉛でコーティングすることです。
溶融亜鉛めっきとは、鋼や鉄を溶かした亜鉛の中に浸漬して塗装する塗装です。材料の表面全体が最も重要な点まで亜鉛で覆われています。コーティング表面は最初は光沢のある外観ですが、時間の経過とともにマットな状態になり、マットな灰色の保護亜鉛層を形成します。
溶融亜鉛めっきは、溶融亜鉛浴に浸漬された鉄鋼材料の表面に、亜鉛および亜鉛化合物を含む保護コーティングを施すプロセスです。保護コーティングは通常、いくつかの層で構成されています。卑金属に近いものは鉄と亜鉛の化合物で構成されています。これらの層は互いに重なり合っており、その最外層は完全に亜鉛からなる層です。
溶融亜鉛めっき法により亜鉛をめっきした材料中のFe-Zn間の反応により、めっき中にFe-Zn相が形成されます。 (イータ、ゼータ、デルタ、ガンマ)。鋼の基部から始まり、各層に含まれる亜鉛の量は外表面に至るまで増加します。したがって、Fe-Zn 相への移行が徐々に起こり、母材金属とコーティングの間に強力な結合が形成されます。最上層は亜鉛層であり、輝きを与えます。時間の経過とともに、この層は大気条件下で自然に身を任せ、明るさが消えます。この段階の後、2 番目の層であるゼータ層が実際の保護を提供します。
この保護により、腐食が 15 年から 80 ～ 100 年に遅延します。このような保護は、生物学に基づいた保護 (ペイント) では利用できません。塗装やプラスチックのコーティングが損傷した箇所では、金属が錆びてコーティング層が剥がれてしまいます。したがって、このようなコーティングは溶融亜鉛コーティングに比べて安全性や耐久性が劣ります。また、長期間にわたる定期的なメンテナンスも必要です。素材の損傷を防ぐことができないのと同じです。損傷した領域での錆の形成を防ぐことはできず、錆は材料の中に進行します。その意味で、鉄鋼を錆から守る最も合理的かつ決定的な解決策は、金属表面に「溶融亜鉛めっき」という方法を施すことです。この方法では、金属表面と亜鉛の間の冶金学的結合の結果として材料表面に合金層が形成され、外部の影響に対してより耐性があり、最長の保護寿命を持つコーティングが得られます。
溶融亜鉛めっきプロセスでは、溶融亜鉛が鋼の端や角などの細部にまで到達し、全体的なコーティングを形成して、鉄鋼材料を大気、地下、水中の腐食から保護し、密閉性を確保します。したがって、塗料が届かない領域の鋼の腐食を防ぎます。金属表面に直接塗装した塗装では、亀裂から漏れた雨や空気中の湿気が鋼材に到達して錆が発生し、時間の経過とともに塗装が剥がれてしまいます。
コストで考えると塗料の方が手頃なように思えますが、亜鉛メッキ鋼板の耐腐食性や長寿命を考慮すると、溶融亜鉛メッキの方が経済的であることも分かります。
鉄鋼が大気やその他の過酷な環境にさらされるプロジェクトでは、腐食保護が非常に重要です。一般に、大規模な建設プロジェクトでは、長寿命、耐久性、および 50 ～ 100 年間の防食という目標が重視されます。
溶融亜鉛めっきの使用範囲が広い理由は、皮膜の三層保護機能にあります。バリアコーティングと同様に、鋼の表面を完全に覆い、冶金学的結合を形成することで鋼を腐食の影響から保護します。コーティングに損傷や小さな不連続が発生した場合でも、亜鉛はその領域で自らを犠牲にして鋼を保護します。最後に、コーティングが自然に分解すると、表面に追加の保護層が形成されます。