آهن فراوان ترین فلز موجود در پوسته ی زمین است و بیش از ۵۰۰۰ سال است که بشر از آن برای ساخت و تولید انواع و اقسام کالاها استفاده می کند. آهن علیرغم مقاومت بالایی که دارد در معرض آب و هوا به سرعت دچار خوردگی و پوسیدگی می شود. مقاومت کم آهن در برابر زنگ زدگی در زندگی روزمره و در صنعت هزینه ی زیادی به مصرف کننده تحمیل می کند. اما درکنار آهن، فلزات و آلیاژ هایی چون لوله گالوانیزه و آلومینیومی هم وجود دارد که یا دچار زنگ زدگی نمی شوند و یا زنگ آن ها باعث سست شدن ساختارشان نمی شود. پیش از بررسی آن ها برای درک هر چه بهتر این خواصیت باید نخست معنای زنگ و خوردگی را بررسی کنیم.
چه چیزی باعث زنگ زدگی فلزات می شود؟
زنگ آهن در واقع اکسید آهن است به عبارت دیگر زنگ آهن از ترکیب آهن و اکسیژن به وجود می آید. زنگ آهن تغییر رنگی نارنجی- قهوه ای بر روی سطح قطعه ایجاد می کند و می تواند بر مقاومت آهن و آلیاژ های آن چون فولاد اثر بگذارد. هرگاه آهن، آب و اکسیژن در مجاورت هم قرار بگیرند زنگ آهن تولید خواهد شد و کاتالیزور اصلی آن آب است. گر چه سطح لوله و پروفیل سبک یکنواخت و منسجم به نظر می رسد اما در واقع ملکول های آب با نفوذ در تخلخل سطح با ملکول های آهن واکنش داده و تولید زنگ آهن می کنند و این شروع فرآیند تولید زنگ آهن است. در صورتی که نمک هم در ترکیبات آب وجود داشته باشد مثل آب دریا سرعت زنگ زدگی افزایش پیدا می کند. دی اکسید گوگرد و دی اکسید کربن چون نمک این فرآیند را تسریع می کند.
۵ نوع لوله و پروفیل فلزی که دچار زنگ زدگی نمی شوند.
۱.لوله و پروفیل برنجی:
برنج دچار زنگ زدگی نمی شود چون آهنی درون ترکیبات خود ندارد یا به عبارت دقیق تر مقدار بسیار ناجیزی عنصر آهن درون ترکیبات آن وجود دارد. اما مس موجود در ترکیب آن وقتی طولانی مدت در معرض اکسیژن قرار می گیرد، لایه ای سبز- آبی بر سطح ایجاد می کند.
۲. پروفیل و لوله گالوانیزه:
گالوانیزاسیون فرآیندی برای ایجاد مقاومت در لوله و پروفیل سنگین و سبک در برابر زنگ زدگی است. دو روش متداول برای گالوانیزه کردن فولاد وجود دارد، گالوانیزه گرم و سرد. با گالوانیزه کردن فولاد در واقع لایه ی نازکی از فلز روی بر سطح لوله و پروفیل کشیده می شود. این لایه به صورت فیزیکی مانع از عبور اکسیژن به لایه های آهن دار می شود یا به عبارت بهتر روی همان فلز قربانی است. روی حتی از آهن هم تمایل بیشتری به ترکیب شدن با اکسیژن دارد. پس بعد از تشکیل روی اکسید بر روی سطح مانعی مقاوم در برابر زنگ زدگی و واکنش آهن با اکسیژن ایجاد می کند. قیمت لوله گالوانیزه سبک به واسطه ی ماده اولیه ی تولید ارزان قیمت و فرآیند ضدزنگی ارزان قیمت به نسبت مناسب و به صرفه است.
۳.لوله و پروفیل آلومینیومی:
مقاطع آلومینیومی مشابه برنج دچار زنگ زدگی نمی شوند. یکی از معمول ترین و کاربردی ترین انواع مقاطع مصرفی در تمام جهان هستند و البته مشهور ترین آن ها در زمینه ی مقاومت در برابر زنگ زدگی. تنها به ترکیب آهن و اکسیژن زنگ گفته می شود که چون آهنی درون ترکیب آلومینیوم وجود ندارد پس مقطع آلومینیومی هم زنگ نمی زند. آلومینیوم عنصری است که حتی در معرض آب و اکسیژن هم دچار خوردگی نمی شود. اما به این نکته باید توجه داشت که این فلز به شکل خالص با سرعت بسیار زیادی با آب واکنش می دهد به حدی که می توان گفت در آب حل می شود اما آلومینیوم در مجاورت هوا آلومینیوم اکسید تولید می کند که بر روی سطح لوله و پروفیل قرار گرفته و مانند لایه ای محافظ عمل می کند.
۴.لوله و پروفیل استیل دکوراتیو:
استیل آلیاژی ضدزنگ است که حداقل ۱۱% از ترکیبات آلیاژ آن از کروم تشکیل شده است. کروم اکسید همان لایه ی مقاوم و محافظ دربرابر زنگ زدگی و خوردگی است که حتی با خراشیده شدن و آسیب دیدن مجددا بازسازی شده و ایجاد مقاومت می کند. مقاومت لوله و پروفیل استیل دکوراتیو حتی با افزودن عناصر آلیاژی دیگری چون نیکل بیشتر هم می شود. استیل بیشترین مقاومت را در برابر زنگ و خوردگی با وجود آهن درون ترکیبات آلیاژش دارد. این مقاومت زیاد در کنار ترکیبات آلیاژی گران قیمت و فرآیند تولید پیچیده باعث شده قیمت لوله استیل و حتی پروفیل آن اختلاف چندین برابری با نمونه های فولادی این مقاطع داشته باشد.
۵.لوله و پروفیل مسی:
لوله و پروفیل های مسی زنگ نمی زنند اما دچار خوردگی و پوسیدگی می شوند. مس به صورت طبیعی قهوه ای است اما با پوسیده شدن سایه ی سبز رنگی بر روی آن ایجاد می شود. برخی این واکنش مس را نوعی واکنش سطحی و ایجاد کدری می دانند تا اکسیدشدن اما در واقع فرآیند انجام شده بر روی آن نوعی زنگ زدگی است.
سخن پایانی:
برای بررسی قیمت انواع مقاطع، تنها ملاک قرار دادن قیمت نهایی نمی تواند دلیل درستی برای خرید باشد. برای یک انتخاب دقیق و درست قیمت باید بر اساس ویژگی ها، دوام و کاربرد مقطع سنجیده بشود. برای مثال در وهله ی اول شاید اختلاف زیاد قیمت پروفیل استیل با سایر مقاطع برای مصرف کننده توجیه پذیر نباشد اما با توجه به مورد مصرف گاهی پرداخت قیمت اولیه ی بیشتر منطقی تر از نوسازی است. اما در مورد لوله گالوانیزه موضوع کاملا متفاوت است. این مقطع مقاومت نسبتا خوبی در برابر اکسایش دارد اما به نسبت استیل طول عمر آن کمتر است به علاوه این که ظاهر آن به زیبایی استیل نیست اما در موقعیت گاهی استفاده از آن منطقی تر از استفاده از لوله و پروفیل استیل است. درنتیجه در مورد انواع لوله و پروفیل نه فقط قیمت نهایی بلکه قیمت در کنار تمامی خواص و ویژگی ها باید سنجیده بشود و ملاک بررسی و خرید قرار بگیرد. اما در پایان و در پاسخ به سوال مطرح شده باید گفت قیمت پروفیل سبک گالوانیزه فارغ از خواص و ویژگی از تمامی این چهار نوع لوله و پروفیل دیگر ارزان تر است.
:Reference