すべての金属に鉄が含まれているわけではありませんが、他の酸化反応によって錆びたり変色したりすることがあります。手すり、タンク、家電製品、屋根材、外壁材などの金属製品の酸化や劣化を防ぐには、「錆びにくい」、より正確には「腐食しにくい」金属を選ぶことができます。このカテゴリーに分類される基本的な金属は、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、青銅または真鍮、そして亜鉛メッキ鋼板の4種類です。今回は、亜鉛メッキ鋼板について詳しく説明します。
亜鉛メッキ金属の耐久性
Z275 GI スパングルコイル
錆が気になる場合は、錆びない、あるいは錆びにくい金属を選びましょう。例えばステンレス鋼などですが、価格は比較的高めです。コーティングは、金属の優れた特性を低コストで維持する優れた方法です。軟鋼の保護方法として最初に思い浮かぶのは塗装ですが、耐久性はそれほど長くありません。そこで、非常に費用対効果の高い亜鉛メッキを検討します。では、亜鉛メッキ鋼は錆びるのでしょうか？という疑問が生じます。
簡単に言うと、「はい」でもあり、「いいえ」でもあります。その理由を知りたいですか?読み続けて調べてください。
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304ステンレス鋼板
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亜鉛メッキ鋼板は一般に錆びにくいです。亜鉛めっきは、鋼の表面を亜鉛の層で覆い、鋼が外部環境（空気、水など）の酸素や水分と接触するのを防ぐ、金属腐食防止の一般的に使用される方法です。鋼の酸化と腐食。この亜鉛層はバリアとして機能し、鋼の錆びのプロセスを効果的に遅らせたり止めたりします。
湿気の多い環境
温帯海洋環境
たとえ亜鉛コーティングが削れてしまったとしても、陰極保存と酸化亜鉛の保護層の形成によって、下にある鋼の近くの領域を保護します。アルミニウムと同様に、亜鉛は湿気の存在下で酸素に対して非常に反応しやすく、コーティングは鋼鉄のさらなる酸化を防ぎます。
錆びる前と後の亜鉛メッキ金属
しかし、亜鉛メッキ皮膜が損傷すると、露出した鋼基材が腐食しやすくなります。さらに、高湿度、高塩分、強酸や強アルカリなどの極端な環境では、耐腐食性が損なわれる可能性があります。
そのため、亜鉛メッキ鋼板は一般に錆びにくい素材ですが、長期間使用すると錆びてしまいます。使用中に亜鉛コーティングを保護するように注意すると、亜鉛メッキ鋼の寿命を延ばすことができます。
熱帯海洋環境
高温多湿下での亜鉛メッキ鋼板
私たちは通常、錆とは、金属中の鉄分子が水の存在下で酸素と反応して酸化鉄を形成するときに、露出した鋼の表面に形成されるオレンジがかった茶色の薄片であると考えています。金属は、酸や強力な工業用化学薬品の存在下でも反応する可能性があります。腐食を止めるものが何もない場合、錆のフレークは剥がれ落ち続け、金属がさらに腐食し、ついには金属が壊れ、錆がゆっくりと発生します。
亜鉛メッキは、鋼の上に亜鉛メッキを施すことです。塗装よりもはるかに長期間、多くの場合50年以上錆や腐食を防ぎますが、最終的には茶色の腐敗が始まります。
さまざまな温度における係数の表
1. 相対湿度が60%以上。
2. 水または空気中の塩化ナトリウム（塩）。
3. 濡れた環境や水浸しの環境。
4. 湿度や産業汚染などの腐食要因と相まって温度が上昇します。
5. 酸、特に（1）硫化水素（火山、温泉、天然ガス、下水ガス由来）。（2）都市大気中の二酸化硫黄汚染によって生成される硫黄酸。
6. 強アルカリ。
7. 塩化物および硫酸塩を含む石膏およびセメント。
8. 木製の屋根板からの酸性雨の流出。
9. コケと地衣類。
10. 亜鉛めっきされた製品と銅、純鉄、鋼との接触は電解腐食を引き起こします。ガルバニック (電気化学) 腐食は、雨、露、霧、結露などの電解質の存在下での、亜鉛コーティングと異種金属の間の電食反応です。
11. 酸性の食べ物や飲み物。
塩化ナトリウムを含む水
硫酸塩含有セメント中の鋼
では、新しい亜鉛メッキ鋼板が錆びて腐食して役に立たない金属の山になるまで、どのくらいの時間がかかるのでしょうか?長い時間がかかりますが、丁寧に使用し、乾燥した状態に保ち、雨から保護すれば、ほぼ永久に長持ちします。しかし、庭のプランター、景観装飾、動物の餌箱、農場用水バケツとして使用される亜鉛メッキ鋼板や浴槽にとって、腐食は避けられません。
屋外での長期間の使用を目的とした亜鉛メッキ鋼板は溶融亜鉛メッキ鋼板でなければなりません。これは、さまざまな環境で通常約 70 年間持続します。塗装よりもはるかに長く錆や腐食を防ぎます。
以下の表は、湿度、湿気、空気汚染物質などの環境要因に関して 30 年に実施された 2004 か月の腐食調査に基づいて、亜鉛メッキ鋼板の耐用年数を予測しています。
| 亜鉛メッキ鋼板の亜鉛メッキの消耗時期の予測 | |
| 濡れた環境または浸した環境での亜鉛メッキ鋼の保管 | 創業10周年 |
| 相対湿度100％ | 創業34周年 |
| 相対湿度が 60% 未満。 | 創業211周年 |
出典: Journal of Civil Engineering Materials 2004 (11)。
亜鉛コーティングの耐食性は、主にコーティングの種類と厚さに依存しますが、それらがさらされる環境条件の厳しさによっても異なります（上の表に示すように）。溶融亜鉛めっき皮膜の耐食性は主に表面に形成される保護膜（緑青）によって決まります。
溶融亜鉛めっき時間とめっき早見表
1926 年の工業地域、農村地域、海洋地域における亜鉛めっき鋼の腐食に関する研究では、次のことが判明しました。
以下の表 (米国亜鉛メッキ協会による) は、さまざまな亜鉛の厚さで亜鉛めっき鋼板が錆びるまでにかかる時間を示しています。
環境に優しい亜鉛メッキ鋼板
亜鉛コーティングが厚ければ厚いほど、亜鉛メッキ鋼の耐腐食性が長くなります。上に示したように、亜鉛の厚さは横軸に沿って示されており、1926 年の研究では、場所ごとに腐食速度が基本的に時間とともに変化することが指摘されています。
亜鉛メッキ鋼板の使用を検討する場合、地域の条件を考慮することが重要です。具体的には：
大気中の二酸化硫黄の存在は、大気中での亜鉛の腐食速度に大きな影響を与えます。酸（pH 7 未満）が亜鉛めっき層を攻撃すると、鋼表面の pH が低下し、腐食速度が増加します。
工場現場からの霧や露の pH 値は 3 程度であることが観察されています。
したがって、工業雰囲気の腐食性がより高い理由は、空気中に酸性二酸化硫黄汚染物質が存在するためです。
湿気の多い環境での使用
土壌酸性メッキは腐食速度に影響を与える
2015 年に発表された亜鉛メッキの腐食研究では、二酸化硫黄、粉塵、湿気、二酸化炭素が腐食に最も大きな影響を与えることがわかりました。これらの汚染物質の濃度は、化石燃料の燃焼が増加する冬の間にピークに達します。さらに、浮遊塩化物は腐食速度に影響を与える可能性があります。
大気の PH が腐食速度に影響を与えるのと同じように、土壌の酸性度も影響します。溶融亜鉛めっきは、埋設されている場所（フェンスの支柱の根元など）など、最も過酷な土壌でも 35 年から 50 年持続します。腐食性の低い土壌では 75 年以上持続します。
要約すると、暴露の程度は、土壌の種類と全体的な状態 (泥と濡れ、砂と乾燥) に大きく依存します。
湿った土壌
砂質土
極度に乾燥した土壌
亜鉛の融点が 787°F (420°C) 未満の場合、高温だけでは亜鉛層は破壊されません。しかし、湿度や産業汚染などの腐食要因と組み合わせると、高温が加速要因となります。低温は亜鉛コーティングに影響を与えません。
-40 F 未満の温度での GI メタル
極地環境
温度自体は相対湿度にほとんど影響を与えません。亜鉛メッキコーティングは、極寒および極高温によく反応します。溶融亜鉛メッキの場合、最初の点で述べたように、-40 F 未満の温度では腐食速度に大きな差はありませんが、高温では亜鉛が影響を受けます。
産業排水環境
亜鉛メッキ鋼板の郊外用途
American Galvanizers の出版物によると、長時間連続してさらされた場合の推奨最高温度は 392 °F です。このような高温では、亜鉛めっき金属の外側の亜鉛層が亜鉛合金層から剥離してしまいます。残りの亜鉛合金層は鋼に腐食保護を提供しますが、外側の無傷の遊離亜鉛層と比較すると、保護時間は短くなります。
低温でも影響を受けない
亜鉛の拡散速度
したがって、長期にわたるメンテナンス不要の腐食保護を確保するために、溶融亜鉛めっきが引き続き使用されます。まるで Wanzhi の溶融亜鉛メッキ金属が風雨に負けないかのようです。
以下は、環境腐食性が強いものから弱いものの順にリストされています。
1. 産業環境 ☆☆☆☆☆
2. 熱帯海洋環境 ☆☆☆☆
都市部では
郊外エリア
3. 温暖な海洋環境 ☆☆☆
4. 郊外環境 ☆☆
5.田園環境☆
亜鉛メッキ鋼は永久に持続するわけではありませんが、比類のない耐腐食性の金属です。腐食はゆっくりであるため、大した問題ではありません。だからこそ、亜鉛メッキ鋼板は過去 2000 年間使用されており、用途に適しているのかもしれません。
都市近郊環境
農村環境
しかし、亜鉛メッキ鋼板に塗料などの保護コーティングを施すことで、亜鉛メッキの腐食による問題を軽減できる別の優れた方法があることに留意すべきです。このような完成品はカラーコーティング鋼コイルと呼ばれ、万芝で販売されています。
亜鉛メッキ鋼板は、優れた耐食性と超長寿命性から、建設、輸送、エネルギーなどの分野で好まれる材料になりつつあります。業界をリードする亜鉛メッキ鋼板サプライヤーである万智鋼鉄は、常に革新主導の品質を追求しています。
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