گالوانیل کردن یا گالوانیلینگ چیست؟

در مورد گالوانیزه مطالب بسیاری منتشر کرده ایم. در این مقاله قصد داریم تا در مورد گالوانیلینگ یا گالوانیله کردن یا گالوالوم صحبت کنیم. گالوانیلینگ یک روش پیچیده‌ برای پوشاندن سطوح فولادی با فلز روی می باشد.

گالوانیله Galvannealed  یکی از محصولات گالوانیزه پیشرفته می باشد.  گالوانیله حاصل  ترکیب دو فرآیند گالوانیزه گرم و فرآیند آنیل کردن است. . گالوانیله نوعی آلیاژ روی و آهن است که از پوشش فلز روی بر سطح اجسام فولادی و با خواص فیزیکی و شیمیایی ساخته می‌شود.

فهرست مطالب

• گالوانیلینگ یا گالوانیله کردن چیست؟
• تعریف آنیلینگ (آنیل کردن)
• انواع روشهای آنیل کردن
• کاربردهای آنیل کردن
• ویژگیهای فولاد گالوانیل
• مزایای گالوانیل
• معایب گالوانیل کردن
• کاربردهای فولاد گالوانیل
• فرآیند گالوانیله کردن
• استانداردهای گالوانیله کردن
• شباهتهای گالوانیله و گالوانیزه
• تفاوتهای گالوانیله و گالوانیزه
• جمع بندی و نتیجه گیری

گالوانیل یا گالوانیلینگ چیست؟

گالوانیل در واقع  یک راهکار تقویت شده‌ نسبت به گالوانیزه می باشد. گالوانیلینگ یک نوع روش پوشش دهی فلزات با استفاده از فرآیندهای گالوانیزاسیون گرم و آنیل کردن است. می توان گفت که گالوانیلینگ حاصل فرآیند گالونیزه کردن و سپس آنیل کردن آهن و فولاد است.

فولاد گالوانیله شده (یا گالوانیال) یک ورق فولاد کربنی است که در دو طرف با فرآیند غوطه وری مداوم با روی پوشانده شده است. بلافاصله با خروج نوار از حمام پوشش، پوشش روی مذاب تحت یک عملیات حرارتی خطی قرار می گیرد که کل پوشش را به آلیاژ روی-آهن تبدیل می کند. (آهن از فولاد به داخل پوشش پخش می شود.) سطح گالوانیله شده دارای یک روکش مات بدون پوسته است، روکشی بسیار متفاوت از ظاهر بسیار فلزی پوشش گالوانیزه.

گالوانیل با علامت اختصاری A و گالوانیزه با علامت اختصاری G شناخته می‌شود. منظور از A60، ورق گالوانیله‌ای است که وزن پوشش روی (Zn) بر سطح آن، 60 اونس بر فوت مربع (17 گرم بر مترمربع) می‌باشد. محافظت و ماندگاری یک ورق A60 بیشتر از A40 است.

آنیلینگ ( آنیل کردن)  چیست؟

آنیل کردن یا بازپخت جزو روش‌های حرارتی است. این فرایند، در مرحله آخر تولید قطعه، به منظور بهبود کیفیت مورد استفاده قرار می‌گیرد. عملیات آنیلینگ عبارت است از حرارت دادن ماده تا دمایی بالاتر از دمای بلوری شدن و سپس سرد کردن قطعه بطور کاملا آهسته. دمای تبلور یا بلوری شدن برای فولاد حدود ۷۰۰ درجه سانتی گراد می‌باشد. دمای تبلور یا بلوری شدن عبارت است از دمایی که در آن مذاب به بلور جامد تبدیل می‌شود و برعکس.

سرعت سرد شدن بستگی به انواع فلزات در حال بازپخت دارد. به عنوان مثال، فلزات آهنی مانند فولاد معمولاً در هوای ساکن تا دمای اتاق خنک می شوند، در حالی که مس، نقره و برنج می توانند به آرامی در هوا یا به سرعت در آب خنک شوند.

سرد یا گرم کردن قطعات فلزی پس از آنیلینگ، ساختار مواد را تغییر می دهد، پس ممکن است برای دستیابی به خواص مطلوبتر، عملیات حرارتی مضاعفی انجام گیرد. با این حال، با دانش ترکیب مواد و نمودار فاز، عملیات حرارتی می‌تواند فلزات را نرم و منعطف کند و آنها را برای فرآیند بعدی مانند شکل‌دهی، مهر زنی و همچنین جلوگیری از شکنندگی آماده کند.

انواع روش های آنیل کردن

• آنیل کامل
• آنیل هم دما
• آنیل کروی
• آنیل تنش گیری
• آنیل پیوسته

کاربردهای آنیل کردن

از کاربردهای آنیلینگ میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• نرم کردن و افزایش انعطاف پذیری فلزات
• بهبود ماشین کاری و ضربه پذیری
• افزایش قابلیت رسانایی و هدایت الکتریکی

ویژگی هایی فولاد گالوانیل

فولاد گالوانیله دارای ویژگی هایی است که آن را برای مصارف خاص مناسب می کند. اینها عبارتند از:

شکل پذیری

شاید برایتان جالب باشد که بدانید فولاد گالوانیل بسیار شکل پذیر است، به این معنی که می توانید به راحتی آن را به اشکال مختلف خم کنید بدون اینکه استحکام آن کاهش یابد. پس آنها هنوز هم می توانند بدون شکستن براحتی شکل بگیرند.

سختی سطح

عملیات حرارتی مضاعفی که روی سطوح فلزی انجام میشود باعث افایش سختی سطح آنها می شود. بنابراین همواره فولاد گالوانیل نسبت به فولاد گالوانیزه سختی بیشتری دارد.

چسبندگی بیشتر رنگ

سطح فولاد گالوانیل شده با آلیاژ روی و آهن، چسبندگی بیشتری را برای عملیاتهای رنگ آمیزی، پوشش و غیره ایجاد می کند تا از ماندگاری آن اطمینان حاصل گردد.

جوش پذیری بهتر

گالوانیل نسبت به ورق های گالوانیزه گرم قابلیت جوش پذیری بهتری دارد. این مساله بدلیل نوع ترکیبات آن می

باشد. در نتیجه اتصالات تمیزتر با استحکام بالاتر ایجاد می شود. به طور تجربی، ثابت شد که حدود 15 تا 20 درصد قوی تر از فولاد گالوانیزه معمولی است.

مقاومت در برابر خوردگی

فرآیندهای گالوانیزه گرم و آنیل کردن باعث می شود تا آلیاژ حاصل در برابر خوردگی، زنگ زدگی یا خراب شدن در شرایط سخت مانند محیط های مرطوب و دریایی مقاومت بیشتری از خود نشان دهد. فولاد گالوانیله شده طول عمر سازه ها را 20 تا 30 سال حتی زمانی که در محیط های سخت استفاده می شود، افزایش می دهد.

مزایای گالوانیل

فولاد گالوانیله مزایای زیادی نسبت به سایر فولادها دارد. در زیر به چند مورد مهم اشاره خواهیم داشت:

هزینه های پایین‌تر :

هزینه‌های مربوط به روش پوشش دهی با گالوانیل کردن بسیار کمتر از بقیه روش‌های پوشش دهی فلزات است.  محصولات ساخته شده از این ورق ها باعث می شوند تا چهل درصد در هزینه های نگهداری و تعمیر در کل طول عمر خود صرفه جویی گردد.

سخت تر بودن :

به دلیل روی اضافی  همچنین عملیات حرارتی بیشتر که بر فولاد گالوانیل اعمال می شود، این فولاد از سایر فولاد ها سخت تر می باشد.

رنگ آمیزی و رنگ پذیری عالی

فولاد گالوانیل دارای قابلیت جذب رنگ بالاتری نسبت به فولاد گالوانیزه است. این امر باعث چسبندگی بهتر می شود. این ویژگی باعث کاهش پوسته پوسته شدن سطح فولاد رنگ شده می شود.

هزینه نگهداری کمتر

گالوانیل در دراز مدت هرینه نگهداری کمتر و دوام بیشتری داردو دارای طول عمر و ماندگاری بیشتری است.

قابلیت بازسازی

فولادهای گالوانیزه دارای قابلیت بازسازی هستند؛ به این معنی که در صورت برخورد ضربه یا خش به سطح این فولاد، می‌توانید آن را به راحتی ترمیم کنید.

معایب گالوانیل کردن

در کنار مزایا زیادی که گالوانیل کردن فولاد دارد، این امر معایبی نیز دارد که در ادامه به آن پرداخته ایم :

پوشش نازک

گالوانیل نسبت به فولاد گالوانیزه، پوشش نازک تری دارد.

کیفیت و چسبندگی نسبی

میزان کیفیت و چسبندگی فولاد گالوانیل شده، وابستگی زیادی به عواملی مانند خلوص روی و عناصر آلیاژی موجود در آن دارد.

هزینه اولیه بیشتر

فولاد گالوانیل نسبت به فولاد گالوانیزه، هزینه اولیه بالاتری دارد. دلیل هزینه اضافی این است که یک فرآیند بازپخت اضافی روی فولاد گالوانیل انجام می شود که باعث بهبود آن می شود اما تولید آن را نیز گران تر می کند.

سطح زبر

پوشش ساخته شده از آلیاژ روی-آهن باعث ایجاد سطوح ناهموار می شود.

دسترسی دشوارتر

فولاد گالوانیل در مقایسه با دیگر فلزات گالوانیزه در بازار کمتر موجود است.

کاربردهای فولاد گالوانیل

فلزات گالوانیل شده دارای کاربردهای زیادی هستند و از این ورق‌های گالوانیزه شده در صنایع مختلف، استفاده‌های زیادی شود. به عنوان مثال :

• صنعت خودروسازی
• صنعت ساختمان
• تولید اتصال دهنده‌ها
• تجهیزات پردازش مواد غذایی
• ساخت لوازم آشپزخانه
• اجزای موتور هوافضا
• صنعت داروسازی
• کابینت های ماشین لباسشویی
• درام های خشک کن
• پانل های یخچال
• صنعت الکترونیک

فرآیند گالوانیل کردن

فرآیند گالوانیلینگ در پنج مرحله انجام می گیرد. در ادامه مراحل ساخت فولاد گالوانیل شده را توضیح می‌دهیم:

مرحله اول گالوانیله :  آماده سازی سطوح فلزی

سطح فولادی باید کاملا از هرنوع آلودگی پاک شود و هرگونه چربی و رسوب از سطح آن حذف گردد. وجود هرگونه ناخالصی موجب کاهش کیفیت فولاد گالوانیزه می‌شود.

مرحله دوم گالوانیله :  غوطه وری در وان مذاب روی

در مرحله دوم باید سطوح فلزی در یک وان مذاب روی قرار گیرد. وقتی که فلزات را در داخل وان مذاب روی قرار دادید، باید روی به سطح فلزات بچسبد. دمای روی مذاب حدودا برابر با 450 درجه سانتیگراد است. فلز روی به طور کامل سطح قطعات فولادی را می‌پوشاند و مانند یک عایق از آن محافظت می‌کند. این مرحله شبیه گالوانیزه گرم است.

مرحله سوم گالوانیله :  کاردک بادی

در مرحله بعدی، قطعات فولادی گالوانیزه شده از محفظه ای عبور می دهند که به آن کاردک باد می گویند. این کاردک بادی باعث جداشدن مقادیر اضافی پوشش روی که بر روی سطح فولاد باقی مانده می شود.

این کار باعث می‌ شود تا فولاد گالوانیل نسبت به فولاد گالوانیزه‌ معمولی، پوشش روی نازک‌ تری داشته باشد.

مرحله چهارم گالوانیله :  حرارت در کوره های مخصوص

در مرحله بعدی قطعات فولادی گالوانیزه شده را در کوره‌های مخصوص قرار می دهند. این قطعات زمان مشخصی در این کوره‌ها  می مانند تا به دمای باز پخت برسند. در واقع گذاشتن این مواد در داخل کوره، باعث می‌شود تا روی و سطح فولاد، با یکدیگر آلیاژ شوند. اینکار همچنین برای افزایش مقاومت و میزان چسبندگی روی موثر است.

مرحله پنجم گالوانیله :  حرارت در کوره های مخصوص

در مرحله پایانی برای رسیدن به یک سطح صاف‌، یک مرحله نورد نیز انجام می‌گیرد و در نهایت قطعات گالوانیل شده به اندازه های مورد نظر برش داده می‌شود.

دلیل اصلی ماندگاری بیشتر محصولات گالوانیله نسبت به گالوانیزه، ایجاد یک لایه میانی از ترکیب روی و آهن است. ورق گالوانیله دارای یک پوشش روی مات به رنگ خاکستری است که کاملا به فلز زیرین چسبیده و از آسیب پذیری، زنگ زدگی و پوسیدگی آن جلوگیری می‌کند.

 استاندارد های گالوانیل کردن

رعایت استانداردهای بین المللی همواره باعث رسیدن به محصولات باکیفیت تر خواهد شد. استاندارد های رایج در عملیات گالوانیل کردن محصولات آهنی و فولادی شامل موارد زیر می باشد:

• استاندارد ‎ASTM A123 ‎
• استاندارد ISO 1461 ‎
• استاندارد CAN / CSA G164 ‎
• استاندارد AS/NZS 4680 ‎

 شباهت‌های گالوانیله با گالوانیزه

• گالوانیله و گالوانیزه با هدف مقاوم سازی فولاد و آهن  در برابر عواملی مثل زنگ زدگی، رطوبت و خوردگی انجام می شوند.
• در تهیه هردو از استانداردهای بین المللی مشابهی استفاده می شود.
• در هر دو روش از وان مذاب روی استفاده می شود.

  تفاوت های گالوانیله با گالوانیزه

• پوشش روی قطعات گالونیل در مقایسه با گالوانیزه، نازک تر هستند.
• برای تولید فولاد گالوانیله فرایند آنیلینگ را نیز اعمال می کنیم .
• چسبندگی رنگ به فولاد گالوانیلینگ بسیار بیشتر و بهتر از گالوانیزه است.
• رنگ قطعات گالوانیل شده مات‌ هستند.
• قطعات گالوانیله نسبت به قطعات گالوانیزه، انعطاف‌پذیری کمتری و شکنندگی بیشتری دارند.