Koji je hemijski sastav obojenog čelika?

Čelik u boji, poznat i kao čelik premazan bojama, popularan je građevinski materijal koji se široko koristi u raznim građevinskim projektima zbog svoje estetske privlačnosti, izdržljivosti i isplativosti. Kao dobavljač čelika u boji, često me pitaju o hemijskom sastavu čelika u boji. U ovom postu na blogu ući ću u detalje o tome šta čini čelik u boji i kako njegov sastav utječe na njegova svojstva.

Osnovni čelik

Osnova čelika u boji je osnovni čelik. Kao osnovni materijal najčešće se koristi niskougljični čelik. Niskougljični čelik obično sadrži manje od 0,3% ugljika po težini. Glavni elementi niskougljičnog čelika uključuju:

• željezo (Fe): Gvožđe je primarna komponenta osnovnog čelika, obično čini više od 95% njegove mase. Pruža osnovnu čvrstoću i strukturu čelika. Kristalna struktura gvožđa na sobnoj temperaturi je ferit, koji ima kubičnu (BCC) strukturu sa telom. Ferit je relativno mekan i duktilan, što omogućava da se čelik lako oblikuje u različite oblike kao što su limovi, zavojnice i profili.
• ugljik (C): Iako je sadržaj ugljika u niskougljičnom čeliku nizak, on i dalje igra ključnu ulogu. Atomi ugljika mogu se otopiti u rešetki željeza, stvarajući čvrstoću - otopinu. Ovo povećava tvrdoću i čvrstoću čelika u određenoj mjeri. Međutim, previše ugljika može učiniti čelik krhkim, pa se sadržaj pažljivo kontrolira.
• mangan (Mn): Mangan se često dodaje čeliku kao deoksidator i desulfurizator. Također pomaže u poboljšanju čvrstoće i žilavosti čelika. Mangan se spaja sa sumporom i formira mangan sulfid (MnS), koji ima sferni oblik i manje je štetan za mehanička svojstva čelika u odnosu na željezni sulfid (FeS). Uobičajeni sadržaj mangana u čeliku s niskim udjelom ugljika za primjenu obojenog čelika kreće se od 0,3% do 1,0%.
• silicijum (Si): Silicijum je još jedan element koji se obično nalazi u osnovnom čeliku. Djeluje kao deoksidant tokom procesa proizvodnje čelika i također može poboljšati čvrstoću i tvrdoću čelika. Silicijum je obično prisutan u rasponu od 0,1% do 0,5%.
• sumpor (S) i fosfor (P): Ovo se smatra nečistoćama u čeliku. Sumpor može formirati željezni sulfid, što može uzrokovati vruću kratkoću čelika, što otežava njegovu obradu na visokim temperaturama. Fosfor može povećati lomljivost čelika, posebno na niskim temperaturama. Stoga je sadržaj sumpora i fosfora strogo ograničen, obično manji od 0,05% svaki.

Slojevi premaza

Boja čelika u boji dolazi od slojeva premaza nanesenih na površinu osnovnog čelika. Postoje dva glavna tipa sistema premaza koji se obično koriste: organski premazi i metalni premazi.

Metallic Coatings

• cink (Zn): Cink je najčešće korišteni metalni premaz za obojeni čelik. Vruće pocinčavanje uobičajen je proces u kojem se osnovni čelik potapa u kupku od rastopljenog cinka. Prevlaka cinka pruža žrtvu zaštitu čeliku. Kada je cink premaz izložen okolišu, on prvenstveno korodira, formirajući sloj cink oksida i cink karbonata na površini. Ovaj sloj djeluje kao barijera, sprječavajući daljnju koroziju osnovnog čelika. Debljina cinkanog premaza može varirati ovisno o zahtjevima primjene, obično u rasponu od 20 do 275 grama po kvadratnom metru.
• Aluminijum - legura cinka (Al - Zn): U nekim slučajevima, umjesto čistog cinka koristi se premaz od legure aluminijuma i cinka. Ovaj premaz od legure kombinuje prednosti i aluminijuma i cinka. Aluminij pruža dobru otpornost na oksidaciju pri visokim temperaturama, dok cink nudi žrtvu zaštitu. Tipičan sastav prevlake od legure aluminijuma i cinka je oko 55% aluminijuma, 43,4% cinka i 1,6% silicijuma. Ovaj tip premaza ima bolju otpornost na koroziju i refleksiju topline u odnosu na premaze od čistog cinka.

Organic Coatings

• Osnovni premaz: Osnovni premaz je prvi sloj sistema organskog premaza. Obično je to boja na bazi otapala ili na bazi vode koja sadrži epoksidne ili poliesterske smole. Osnovni premaz ima nekoliko funkcija. Osigurava prianjanje između metalnog premaza i završnog premaza, a također nudi i određenu zaštitu od korozije. Prajmer može sadržavati pigmente i aditive za poboljšanje njegovih performansi. Na primjer, neki prajmeri sadrže antikorozivne pigmente kao što je cink fosfat, koji mogu inhibirati proces korozije.
• Topcoat: Završni premaz je vidljivi sloj čelika u boji. Odgovoran je za boju i izgled materijala. Završni premaz je obično napravljen od poliestera, silicijum-modifikovanog poliestera (SMP), poliviniliden fluorida (PVDF) ili plastisola.
  • poliester: Poliesterski završni premazi se najčešće koriste zbog dobrog omjera cijene i performansi. Nude dobro zadržavanje boje, otpornost na vremenske uvjete i fleksibilnost. Poliesterski završni premazi mogu se formulisati u širokom rasponu boja i nivoa sjaja.
  • Silicij - modificirani poliester (SMP): SMP završni premazi imaju poboljšanu otpornost na vremenske uslove u poređenju sa standardnim završnim premazima od poliestera. Dodatak silicijuma povećava trajnost i stabilnost boje premaza, posebno u teškim okruženjima.
  • poliviniliden fluorid (PVDF): PVDF završni premazi pružaju najviši nivo otpornosti na vremenske uslove i zadržavanje boje. Veoma su otporni na UV zračenje, hemikalije i abraziju. PVDF premazi se često koriste u vrhunskim aplikacijama kao što su fasade zgrada i industrijske strukture gdje je potrebna dugotrajna izdržljivost.
  • Plastisol: Plastisol je vrsta premaza na bazi PVC-a. Gusta je i pruža odličnu zaštitu od korozije, udara i abrazije. Čelik u boji presvučen plastizolom se obično koristi u aplikacijama kao što su krovovi i zidne obloge u industrijskim zgradama.

Uticaj hemijskog sastava na svojstva

Hemijski sastav čelika u boji ima značajan uticaj na njegova svojstva.

• Otpornost na koroziju: Metalni premazi, kao što su cink i legure aluminijuma i cinka, ključni su faktori u određivanju otpornosti na koroziju obojenog čelika. Deblji premaz cinka ili premaz od legure aluminijuma i cinka može pružiti bolju zaštitu od rđe i korozije, posebno u vlažnim ili obalnim sredinama. Organski premazi također doprinose otpornosti na koroziju tako što stvaraju barijeru između čelika i okoline.
• Mehanička svojstva: Hemijski sastav osnovnog čelika utiče na njegova mehanička svojstva. Ugljik, mangan i drugi legirajući elementi određuju čvrstoću, tvrdoću i duktilnost čelika. Na primjer, povećanje sadržaja ugljika unutar određenog raspona može povećati čvrstoću čelika, ali može smanjiti njegovu duktilnost. Slojevi premaza takođe utiču na mehanička svojstva. Tvrdi i krhki premaz može smanjiti sposobnost oblikovanja čelika u boji, dok fleksibilni premaz može omogućiti da se čelik savija i oblikuje bez pucanja.
• Estetska svojstva: Organski završni premaz određuje boju, sjaj i izgled čelika boje. Različiti tipovi završnih premaza mogu ponuditi širok raspon boja i završnih obrada, od mat do visokog sjaja. Na zadržavanje boje završnog premaza također utiče njegov hemijski sastav. Na primjer, PVDF završni premazi imaju odlično zadržavanje boje tokom dugog perioda, dok završni premazi od poliestera mogu lagano izblijedjeti tokom vremena.

Aplikacije i srodni proizvodi

Čelik u boji koristi se u širokom spektru primjena, uključujući krovove, zidne obloge, gotove zgrade i industrijske strukture. Kao dobavljač čelika u boji, blisko sarađujemo i sa drugim industrijama. na primjer,proizvođači čeličnih rešetkičesto koriste čelik u boji za vanjsku oblogu svojih konstrukcija. Čelične rešetke pružaju strukturnu podršku, a čelik u boji dodaje estetski i zaštitni sloj.

Zgrade čeličnih šupasu još jedna popularna primjena čelika u boji. Trajnost i isplativost čelika u boji čine ga idealnim izborom za izgradnju šupa. Metalni i organski premazi štite čelik od korozije, osiguravajući dug vijek trajanja šupe.

Osim toga,Izrada zavarivanjaje važan proces u građevinskoj industriji koji uključuje čelik u boji. Zavarivanje čelika u boji zahtijeva pažljivo razmatranje njegovog hemijskog sastava, posebno slojeva premaza. Mogu biti potrebne posebne tehnike zavarivanja kako bi se osigurao integritet zavara i performanse konačnog proizvoda.

Kontakt za nabavku

Ako ste zainteresovani za kupovinu čelika u boji za svoj građevinski projekat, mi smo tu da vam pomognemo. Naš tim stručnjaka može vam pružiti detaljne informacije o različitim vrstama čelika u boji koje su dostupne, uključujući njihov kemijski sastav, svojstva i primjenu. Također možemo ponuditi prilagođena rješenja zasnovana na vašim specifičnim zahtjevima. Bilo da vam je potrebna mala količina za DIY projekat ili velika narudžba za komercijalnu zgradu, imamo resurse i stručnost da zadovoljimo vaše potrebe. Kontaktirajte nas danas kako biste započeli proces nabavke i razgovarali o tome kako naš čelik u boji može poboljšati kvalitetu i izgled vašeg projekta.

Reference

• ASM Handbook Committee. (2004). ASM priručnik, tom 13A: Korozija: osnove, ispitivanje i zaštita. ASM International.
• Degarmo, EP, Black, JT, & Kohser, RA (2003). Materijali i procesi u proizvodnji. John Wiley & Sons.
• Van der Zwaag, S. (2007). Prevencija i kontrola korozije u industriji nafte i plina. Woodhead Publishing.