با گالوانیزه کردن، حفاظت از سازه های فولادی جهت مقاومت در برابر خوردگی امکان پذیر می شود. محافظت در برابر خوردگی که توسط پوشش‌های مبتنی بر روی به دست می‌آید در نتیجه اثر گالوانیکی است، زیرا روی نسبت به آهن آندی است که باعث می‌شود در محیط آبی یا مرطوب به عنوان یک فلز قربانی عمل کند. ورق های فولادی گالوانیزه سطح براق و ویژگی های شکل پذیری عالی داشته و علاوه بر این مقاومت در برابر پوسته شدن و جلوگیری از ذوب پوشش از جمله ویژگی های بارز آن ها می باشد. وجود آب معمولاً سرعت خوردگی را افزایش می دهد و محصول اولیه خوردگی هیدروکسید روی است که بیشتر از طریق اثر برخی آلاینده های هوا تبدیل می شود. با این حال، توجه به این نکته بسیار مهم است که رطوبت محیط به روی محافظت نشده نفوذ می کند و فولاد را در معرض خوردگی روی سفید قرار می دهد که به عنوان "زنگ سفید" نیز شناخته می شود. زنگ سفید نتیجه واکنش الکترولیتی است که در زمانی که آب بدون اکسیژن وجود دارد در ورق های فولادی رخ می دهد. زنگ قرمز زمانی رخ می دهد که پوشش روی به طور کامل از پشت بستر فولادی جدا شود. این چالش ها به طور مداوم طول عمر را کوتاه کرده و همچنین بر هزینه تعویض ورق ها تأثیر می گذارد.

شروع ترک ها در پوشش های گالوانیزه در نزدیکی سطح مشترک لایه پوشش فولادی اتفاق می افتاد و در نتیجه تنش های حرارتی که در نهایت به سمت لایه بیرونی پوشش منتشر می شود. با این حال، حساسیت لایه پوشش های گالوانیزه به انتشار ترک ناشی از تنش حرارتی را می توان با افزایش ضخامت پوشش به حداقل رساند. با این حال، پوشش‌های فولادی تنها با روی کشف شده‌اند که به اندازه ورق فولادی گالوانیزه با پوشش معدنی و آلی مؤثر نیستند. مشخص شد که آن ها دارای ویژگی های متالورژیکی منحصر به فرد و مقاومت در برابر خوردگی بهتر در شرایط آب و هوایی مخرب هستند. در همین راستا، ورق های فولادی پوشش داده شده Galvalume (فولاد پوشش داده شده با درصدی از Al-Zn) نیز خواص مکانیکی و الکتروشیمیایی بهتری از خود نشان داده اند مانند تنش تسلیم، استحکام کششی، ازدیاد طول کل کمتر و مقاومت به خوردگی در مقایسه با فولاد گالوانیزه. همچنین ورق فولادی با پوشش Galvalume حفظ ظاهری بهتری را در محدوده دمایی بالاتر در مقایسه با ورق های فولادی گالوانیزه دارند. علاوه بر این، مطالعه مقایسه ای رفتار خوردگی فولاد گالوانیزه انجام شده نشان داد که ورق سقف فولادی گالوانیزه در محیط های کربناته و کلرید شبیه سازی شده دچار خوردگی شده است. پوشش های کامپوزیت آلی یک لایه محافظ را تشکیل می دهند که می تواند مکانیسم خوردگی ایجاد شده در فولاد را تحت شرایط شدید مانند باران اسیدی یا وجود نمک محلول مهار کند. علاوه بر این، مخلوط یک رنگدانه از نوع فسفات با یک رنگدانه حاوی کلسیم باعث مهار خوردگی قابل توجه فولاد گالوانیزه در یک محیط تا حدودی اسیدی می شود.

❖ پارامترهای موثر بر ظاهر پوشش های فولادی گالوانیزه

ورق فولادی گالوانیزه برای کاربردهای مختلف استفاده می شود. Spangles (الگوی دانه برف مانند ویژگی معمول یک سطح گالوانیزه است. پوشش های روی با اسپنگل ها پوشش های تزئینی هستند. ظاهر پوشش تابعی از پارامترهای فولادی زیرلایه مانند ترکیب شیمیایی فولاد، شرایط سطحی مانند نقص سطح یا ناهمواری (مرتبط با نورد، و ساخت)، دمای حمام، زمان پوشش و سرعت پوشش و رفتار مکانیکی ورق سقف فولادی گالوانیزه خواص مکانیکی ورق سقف فولادی گالوانیزه رفتار آنها را تحت اعمال خارجی توصیف می کند.

خواص مکانیکی حیاتی عبارتند از:

استحکام:

این مقاومت ارائه شده توسط سقف است. ورق در هنگام اعمال بار خارجی استحکام ورق سقف تابعی از توانایی آن در تحمل نیروهای خارجی است. تنش روی ورق سقف فولادی می تواند فشاری، کششی، فشاری و کششی یا برشی باشد.

پلاستیسیته:

این توانایی ورق فولادی برای تغییر شکل دائمی تا حدی بدون پارگی است. تغییر شکل پلاستیک زمانی رخ می دهد که از حد الاستیک فراتر رود. به طور کلی، سطح پلاستیسیته با افزایش دما افزایش می یابد. پلاستیسیته یکی از خواص مواد است که در فرآیندهای شکل دهی ثانویه باید در نظر گرفته شود. پلاستیسیته تبدیل ورق فولادی گالوانیزه را به محصولی با شکل و اندازه های دلخواه از طریق اعمال گرما، فشار یا ترکیبی از گرما و فشار ممکن می سازد.

شکل پذیری:

این خاصیتی است که کشیدن فولاد را بر روی اعمال بار یا نیرو امکان پذیر می کند. فلز پایه ورق سقف فولادی گالوانیزه، فولاد ملایمی است که به شکل پذیری شناخته می شود که کشیدن با اکستروژن یا کشیدن سوراخ در قالب آماده را امکان پذیر می کند. شکل پذیری ورق فولادی با افزایش دما کاهش می یابد. ازدیاد طول و پارامتر کلیدی اندازه گیری شکل پذیری هستند.

چکش خواری:

چکش خواری عبارت است از قابلیت صاف کردن فولاد به ورق بدون انتشار ترک در طول فرآیند کار سرد و گرم. چکش خواری یک خاصیت فشاری است در حالی که شکل پذیری خاصیت کششی است. چکش خواری یک ماده با افزایش دما افزایش می یابد

شکنندگی:

شکنندگی ورق فولادی توانایی شکستن آن بدون اعوجاج دائمی است. پایه فولادی ملایم ورق گالوانیزه ترد کمتری دارد و این باعث می شود برخلاف شیشه ها و چدن، پس از تغییر شکل شکسته نشود.

چقرمگی:

این توانایی ورق های فولادی برای مقاومت در برابر تغییر شکل های الاستیک و پلاستیکی است. ورق فولادی گالوانیزه به دلیل وجود عناصر کمیاب آلیاژی درجه چقرمگی قابل توجهی از خود نشان می دهد. مقدار انرژی که ورق فولادی سقف گالوانیزه می تواند قبل از شکست جذب کند چقرمگی آن است.

تأثیر ضخامت و جرم پوشش بر روی پوشش ورق سقف فولادی گالوانیزه

در فرآیند غوطه وری داغ پیوسته، فرآیند با سرعت بالا انجام می شود و ضخامت و جرم پوشش توسط فرآیند کنترل می شود. ضخامت پوشش بر حسب گرم بر متر مربع یا میکرون اندازه گیری می شود. توانایی مقاومت در برابر تخریب ورق سقف فولادی گالوانیزه تابعی از ضخامت پوشش است. به عنوان مثال، برای هر شرایط محیطی، یک پوشش G90 بیشتر از یک پوشش G60 دوام می آورد در حالی که نگهداری، رنگ آمیزی و همه عوامل دیگر برابر هستند. G به معنای گالوانیزه است. اگرچه ضخامت پوشش بالاتر فولاد گالوانیزه باعث مقاومت در برابر خوردگی بهتر می شود، با این حال، می تواند منجر به شکل پذیری پایین ورق فولادی شود. از این رو، ضخامت پوشش باید برای دستیابی به ترکیب مطلوبی از مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری ورق برای کاربردهای حیاتی سقف بهینه شود. ضخامت پوشش را می توان با اندازه گیری های جدا شده از زیرلایه فولادی اندازه گیری کرد. روش های دیگر تعیین ضخامت پوشش روی از طریق ضخامت سنج های مغناطیسی، توزین قبل و بعد از گالوانیزه و میکروسکوپ نوری (ASTM B 487) است. بنابراین، جرم پوشش باید با نظارت مؤثر بر ضخامت پوشش بهینه شود. در جدول زیر مشخصات عمومی ورق گالوانیزه آورده شده است.

❖ رابطه ضخامت، عرض، طول، استحکام کششی و جرم پوشش روی موجدار

ضخامت پوشش متناسب با جرم پوشش است. با این حال، طول و عرض را می توان بر اساس مشخصات و هدف مورد نیاز انتخاب کرد. ضخامت پوشش های گالوانیزه گرم با ضخامت لایه های آلیاژ روی-آهن که هنگام واکنش فولاد با روی تشکیل می شوند تعیین می شود. لایه آلیاژی معمولاً 95% و 5% آهن است. پوشش های گالوانیزه ضخیم تر دوام بیشتری را ارائه می دهند. استحکام کششی لایه پوشش داده شده روی با افزایش ضخامت افزایش می یابد.