تفاوت ورق سیاه و گالوانیزه
اگر تاکنون در پروژههای ساختمانی یا صنعتی با ورق فولادی سر و کار داشته باشید این سؤال پیش آمده: تفاوت ورق سیاه و گالوانیزه چیست و کدام گزینه برای محیط مرطوب یا کاربرد خارجی مناسبتر است؟ پاسخ مستقیم این است که ورق گالوانیزه دارای پوشش روی (زینک) بوده و در برابر خوردگی مقاومت بسیار بالاتری دارد، در حالی که ورق سیاه فاقد چنین پوششی است و برای کاربردهای داخلی، سازههای سرپوشیده یا جاهایی که رطوبت کم است مناسبتر است. در این مقاله به بررسی و مقایسه قیمت روز ورق سیاه با دو نوع رایج دیگر یعنی ورق گالوانیزه و ورق روغنی میپردازیم تا دید بهتری برای تصمیمگیری داشته باشید.
جدول مقایسهای (ورق سیاه در مقابل گالوانیزه)
| مؤلفه / شاخص | ورق سیاه | ورق گالوانیزه |
|---|---|---|
| پوشش سطحی | بدون پوشش فلزی اضافی | پوشش فلز روی (Zn) |
| مقاومت در برابر خوردگی | متوسط تا کم، زنگزدگی سریعتر | بسیار بالا، محافظتی با عملکرد فداکارانه |
| عمر مفید (در شرایط متوسط) | بین ۵ تا ۱۰ سال (بسته به شرایط محیطی) | بین ۲۰ تا ۴۰ سال یا بیشتر بسته به ضخامت پوشش |
| ضخامت پوشش روی | — | ۵۰ تا ۱۵۰ میکرون یا بیشتر |
| هزینه اولیه | ارزانتر | گرانتر به دلیل هزینه اجرای پوشش |
| شکلپذیری و خمکاری | خوب و منعطفتر | کمی محدودتر بهخاطر پوشش روی |
| وزن | نسبتاً کمتر (تنها فولاد پایه) | کمی بیشتر به علت لایه روی اضافه |
| قابلیت جوشکاری | آسانتر (بدون پوشش که بخواهد سوختن تولید کند) | نیاز به تمهیدات اضافی برای حذف پوشش در محل جوش |
| کاربرد معمول | سازه داخلی، قطعات صنعتی خشک | نمای خارجی، پوشش سقف، قطعات در معرض رطوبت |
| نگهداری و تعمیر | نیاز بیشتری به محافظت و رنگآمیزی مجدد | کمتر نیاز به نگهداری مکرر |
ورق سیاه
تعریف و روش تولید
ورق آهن که غالباً به آن فولاد کربنی بدون پوشش گفته میشود، از فرآیند نورد گرم (Hot Rolling) تولید میشود. در این فرآیند، تختال یا شمش فولادی در دمای بالا (حدود ۱۶۰۰ تا ۱۷۰۰ درجه سلسیوس) تحت فشار نورد قرار گرفته و به ضخامت نهایی میرسد. این روش اقتصادیتر و سریعتر است و به همین دلیل قیمت ورق آهن از نظر هزینه اولیه مقرون به صرفهتر است.
ویژگیهای فنی
ورق سیاه سطحی نسبتاً مات و غیرصیقلی دارد و در مقابل رطوبت بدون محافظت در مدت کوتاهی دچار زنگزدگی میشود. مقاومت کششی و استحکام آن بالاتر از ورقهای پوششدار است زیرا پوشش روی چقرمگی فولاد را کمی کاهش میدهد. طبق یک منبع، فولاد کربنی (که ورق سیاه یکی از انواع آن است) سختتر از ورق گالوانیزه است چون پوشش روی نرمتر است.
شکلپذیری ورق سیاه نیز بهتر است، زیرا در شرایطی که پوشش روی وجود ندارد ورق را میتوان به راحتی خم کرد یا فرمت داد. در مقایسه، ورق گالوانیزه به دلیل وجود پوشش، ممکن است در نواحی پوششدهی ترکخوردگی پوشش رخ دهد در هنگام خمکاری.
کاربردها
ورق سیاه در سازههای داخلی، اسکلت فلزی، بدنه دستگاهها در محیطهای خشک، مخازن سرپوشیده، شاسی و قطعاتی که در معرض رطوبت نیستند، کاربرد دارد. چون هزینه کمتر دارد، وقتی هزینه پوشش یا نگهداری اهمیت داشته باشد، گزینه اقتصادی محسوب میشود.
2. ورق گالوانیزه
تعریف و تکنولوژی پوششدهی
ورق گالوانیزه در واقع همان ورق فولادی پایه است که به وسیله فلز روی (Zn) روی سطح آن پوشش داده شده است. این پوشش میتواند از طریق گالوانیزه گرم (Hot-Dip Galvanizing) یا گالوانیزه الکتریکی (Electro-Galvanizing / سرد) اعمال شود.
در روش غوطهوری گرم، قطعه فولادی به داخل حمام مذاب روی فرو برده میشود و لایهای از روی به سطح میچسبد و با فولاد ترکیبات بینفلزی ایجاد میکند. ضخامت پوشش ممکن است از حدود ۵۰ میکرون تا ۱۵۰ یا بیشتر باشد (وابسته به فرآیند و استاندارد).
در روش گالوانیزه الکتریکی، جریان الکتریکی در محلول الکترولیت باعث رسوب یونهای روی بر سطح فولاد میشود. این روش پوشش نازکتر و کنترل دقیقتری در ضخامت پوشش ارائه میکند.
برای افرادی که به دنبال اطلاعات دقیقتر هستند، پیشنهاد میکنم برای دریافت قیمت روز مفتول گالوانیزه و سایر محصولات پوششدار، به بخش قیمتهای روز سایت فولاد نوین ارکا مراجعه کنید تا از آخرین تغییرات بازار مطلع شوید و بهترین تصمیم را برای خرید بگیرید و یا با شماره های 09121194254 و 021 55504455 تماس بگیرد.
مزایا و نقاط قوت
-
مقاومت بالا در برابر خوردگی: یکی از بزرگترین تفاوتها همین است: پوشش روی نقش فداکارانه دارد و اول سطح روی خورده میشود تا از فولاد زیرین محافظت شود.
-
طول عمر زیاد: در محیطهای مرطوب و بیرونی، ورق گالوانیزه میتواند ۲۰ تا ۴۰ سال یا حتی بیشتر دوام بیاورد (بسته به ضخامت پوشش) بر خلاف ورق سیاه که در شرایط مشابه ممکن است در ۵ تا ۱۰ سال آسیب ببیند. بسیاری منابع این بازه عمر را ذکر کردهاند.
-
پوشش یکنواخت در گوشهها و منافذ: پوشش روی میتواند به نقاطی برسد که رنگ یا روکش دیگر به سختی میرسد، بنابراین محافظت کاملتری در شکل پیچیدهتر قطعه فراهم میکند.
-
کاهش هزینه نگهداری: به دلیل مقاومت بیشتر، نیاز به تعمیرات، رنگآمیزی مجدد یا تعویض قطعات در طول عمر کمتر است.
-
ظاهر زیباتر و چشمگیرتر: ورقهای گالوانیزه سطح نقرهای با جلای مشخص دارند که در پروژههای نمایی یا سقف به دلنشینی بصری کمک میکند.
معایب و نقاط ضعف
-
هزینه اولیه بالاتر: هزینه پوششدهی روی، هزینه انرژی، تجهیزات و مواد شیمیایی لازم باعث میشود قیمت گالوانیزه نسبت به ورق سیاه بیشتر باشد.
-
کمی محدودیت خمکاری و شکلدهی: ممکن است پوشش روی در ناحیه خمها ترک بردارد یا پوسته شود، بنابراین طراحی و اجرای خم و برش باید با دقت انجام شود.
-
اثر پوشش در جوشکاری: هنگام جوشکاری ورق گالوانیزه، لایه روی باید در محل جوش برداشته شود چون بخارات روی میتواند سمی باشد و تأثیر منفی بر کیفیت جوش بگذارد.
-
وزن بیشتر جزئی: اگر ضخامت پوشش زیاد باشد، وزن کلی قطعه کمی بالاتر خواهد بود، گرچه این تفاوت در اکثر مواقع ناچیز است.
مقایسه عددی و مثالهای واقعی
برای درک بهتر به چند مثال عددی توجه کنید:
-
فرض کنید دو ورق فولادی با ضخامت ۲ میلیمتر دارید، یکی ورق سیاه و دیگری گالوانیزه با پوشش روی ۱۰۰ میکرون. در این حالت، وزن پوشش روی معادل تقریباً ۰٫۰۱ میلیمتر ضخامت اضافه به فولاد است که تأثیر خیلی کوچکی بر وزن کل دارد، اما تأثیر قابل توجهی روی مقاومت در برابر خوردگی دارد.
-
اگر پروژه در منطقه ساحلی با رطوبت بالا باشد، ورق گالوانیزه ممکن است ۲۵ تا ۳۰ سال مقاومت بدهد، در حالی که همان ورق سیاه بدون محافظت ممکن است بعد از ۱۰ تا ۱۵ سال شروع به زنگزدگی جدی کند.
-
اگر در سال ۲۰۱۵ قیمت روی نسبت به سالهای اخیر نصف بود، هزینه پوشش گالوانیزه ممکن است در آن زمان ۱۰٪ بیشتر از ورق سیاه بوده، اما اکنون ممکن است اختلاف هزینه به ۱۵ تا ۲۰٪ برسد (بسته به نوسان قیمت روی در بازار جهانی).
این ارقام نشان میدهند که سرمایهگذاری اولیه بیشتر برای گالوانیزه در طول دوره پروژه به دلیل کاهش هزینه نگهداری و تغییر قطعات توجیه دارد.
نکات مهم برای انتخاب بین ورق سیاه و ورق گالوانیزه در پروژه شما
1 شرایط محیطی
اگر قطعه در محیط مرطوب، در معرض باران مستقیم یا در فضای باز نصب میشود، ورق گالوانیزه انتخاب بهتری است. اگر در محیط داخلی یا سرپوشیده استفاده میشود، ورق سیاه نیز میتواند گزینه مناسبی باشد.
2 هزینه کل چرخه عمر
گاهی هزینه اولیه بالای گالوانیزه با کاهش هزینههای نگهداری، تعمیر و تعویض در طول عمر قطعه جبران میشود. توصیه میشود در برآورد هزینه، هزینههای نگهداری ۱۰ تا ۲۰ ساله را نیز لحاظ کنید.
3 ضخامت پوشش روی
اگر پوشش روی خیلی نازک باشد (مثلاً کمتر از ۵۰ میکرون)، عملکرد محافظتی محدود خواهد بود. انتخاب پوشش با ضخامت مناسب (حداقل ۸۰ تا ۱۰۰ میکرون یا بیشتر) برای مناطقی با رطوبت زیاد ضروری است.
4.طراحی قطعه و امکان تعمیر پوشش
در قطعاتی که احتمال ضربه یا خراش زیاد است، پوشش ممکن است آسیب ببیند؛ لذا طراحی قطعه طوری باشد که پوشش قابل ترمیم یا تعویض باشد.
5 استانداردها و کیفیت پوشش
استفاده از استانداردهایی مانند ASTM, EN برای گالوانیزه، ضمانت میکند که پوشش یکنواخت، چسبندگی مناسب و مقاومت قابل قبول داشته باشد.
ترکیب شیمیایی ورق سیاه و گالوانیزه
طبق گفته سایت steelprogroup
The difference in chemical composition between carbon steel and galvanized steel is primarily due to the zinc coating on galvanized steel and the varying carbon content in carbon steel.
Galvanized steel uses a mild steel base, usually with less than 0.3% carbon, making it relatively soft and easy to work with. This base is then coated with a thin layer of zinc, which serves as a protective barrier against corrosion.
Carbon steel, in contrast, is classified based on its carbon content, which influences its hardness and strength. It includes three main categories: low-carbon steel (less than 0.3% carbon), medium-carbon steel (about 0.3% to 0.6% carbon), and high-carbon steel (over 0.6% carbon).
تفاوت اصلی در ترکیب شیمیایی بین ورق سیاه و ورق گالوانیزه مربوط به وجود پوشش روی (زینک) در ورق گالوانیزه و میزان متفاوت کربن در ورق سیاه است.
در ورق گالوانیزه از فولاد نرم (Mild Steel) بهعنوان پایه استفاده میشود که کمتر از ۰٫۳٪ کربن دارد؛ به همین دلیل نرمتر بوده و کار با آن آسانتر است. سپس سطح این فولاد با لایه نازکی از فلز روی پوشانده میشود که بهعنوان مانعی محافظ در برابر خوردگی عمل میکند.
در مقابل، ورق سیاه بر اساس میزان کربن موجود در ترکیب خود طبقهبندی میشود؛ این مقدار، میزان سختی و استحکام فولاد را تعیین میکند. ورق سیاه به سه دسته اصلی تقسیم میشود:
ورق سیاه کمکربن (کمتر از ۰٫۳٪ کربن)
ورق سیاه متوسطکربن (حدود ۰٫۳ تا ۰٫۶٪ کربن)
ورق سیاه پرکربن (بیش از ۰٫۶٪ کربن)
نتیجهگیری
در این مقاله تفاوت ورق سیاه و ورق گالوانیزه را بهصورت جامع بررسی کردیم. ورق گالوانیزه با داشتن پوشش روی، مقاومت بسیار بالاتری در برابر خوردگی و زنگزدگی دارد و در محیطهای باز و مرطوب گزینه مطمئنتری است، در حالی که ورق سیاه به دلیل هزینه کمتر و شکلپذیری بهتر، برای کاربردهای داخلی یا محیطهای کنترلشده مناسب است. در انتخاب بین این دو باید شرایط محیطی، هزینه کل چرخه عمر، ضخامت پوشش و طراحی قطعه را مد نظر قرار دهید. اگر پروژه شما در منطقه ساحلی یا مرطوب است، سرمایهگذاری روی ورق گالوانیزه تقریباً همیشه منطقیتر خواهد بود. به شما توصیه میکنم برای انتخاب نهایی، با مهندسان پروژه مشورت کرده و دادههای واقعی رطوبت و خوردگی منطقه را لحاظ کنید.
سؤالات متداول
۱. ورق گالوانیزه تا چند سال دوام دارد؟
عمر مفید ورق گالوانیزه بستگی زیادی به ضخامت پوشش روی، کیفیت اجرای فرآیند گالوانیزه و شرایط محیطی دارد. در شرایط متوسط، پوششهای ۸۰ تا ۱۲۰ میکرون میتوانند ۲۰ تا ۳۰ سال یا بیشتر مقاومت کنند. در مناطق ساحلی یا اسیدی، ممکن است این عمر به ۱۵ یا ۲۰ سال کاهش یابد اگر پوشش محافظ یا نگهداری مناسبی صورت نگیرد.
۲. آیا میتوان ورق سیاه را خودمان بهصورت محلی گالوانیزه کرد؟
بهطور معمول گالوانیزهسازی یک فرآیند صنعتی است که نیاز به حمام مذاب روی، کنترل دما، پیشپردازش (چربیزدایی، اسیدشویی) و عملیات بعدی دارد. اگر به ابزار و شرایط مناسب دسترسی نداشته باشید، پوشش بهصورت نامتقارن خواهد بود و ممکن است چسبندگی ضعیف داشته باشد. بهتر است از تولیدکننده معتبر استفاده شود تا کیفیت پوشش تضمین شود.
۳. هنگام جوشکاری ورق گالوانیزه چه نکاتی باید رعایت شود؟
در محل جوش، پوشش روی باید بهطور کامل برداشته شود زیرا بخارات روی میتوانند سمی باشند و تأثیر منفی بر کیفیت جوش بگذارند. پس از جوشکاری، قطعه باید دوباره رنگ یا پوشش محافظ جزئی داده شود تا فلز پایه در آن ناحیه نیز محافظت شود. همچنین توصیه میشود تهویه مناسب و تجهیزات ایمنی استفاده شود.
۴. آیا میتوان روی ورق سیاه رنگ حفاظتی زد تا عملکرد مشابه گالوانیزه داشته باشد؟
پوششهای رنگی، اپوکسی یا پلیاورتان میتوانند مقاومت ورق سیاه در برابر خوردگی را افزایش دهند، اما این پوششها در طول زمان دچار خراش یا فرسایش میشوند و نیاز به نگهداری دورهای دارند. عملکرد آنها حتی در بهترین شرایط بهندرت به مقاومت دائمی پوشش روی میرسد.
۵. آیا وزن پوشش روی در ورق گالوانیزه قابل چشمپوشی است؟
در اغلب کاربردها، بله. پوشش روی میکرونی باعث افزایش وزن بسیار ناچیزی میشود (چون لایه زائد بسیار نازک است). اما اگر در طراحی سازهای وزن حساس باشد، میتوان این افزایش جزئی وزن را محاسبه و مد نظر قرار داد. اغلب تفاوت وزن بین ورق سیاه و گالوانیزه با ضخامت پوشش معقول کمتر از ۲–۳ درصد است