亜鉛メッキ鋼は錆びるか？

亜鉛メッキ鋼板 "とは、亜鉛メッキ鋼板の表面をコーティングする工程を指す。 鋼板 腐食や錆の影響を受けにくくし、耐用年数を延ばすために亜鉛を使用している。

亜鉛メッキ鋼板は錆びますか？

工業用途では、亜鉛メッキ鋼板はその耐食性特性のために広く使用されている。しかし、亜鉛メッキ鋼板が錆びるかどうかという問題は、単純な「はい」か「いいえ」かの答えではなく、もっと微妙なニュアンスがあります。

亜鉛メッキ鋼板は確かに時間の経過とともに腐食しますが、そのプロセスは未処理の鋼板に比べて著しく遅くなります。亜鉛メッキ時に塗布される亜鉛皮膜は犠牲陽極として機能し、ガルバニック作用によって下地の鋼鉄を保護します。この保護メカニズムは、亜鉛メッキが傷ついたり、部分的に摩耗したりしても継続します。

亜鉛めっき鋼板の耐食性は、いくつかの要因に左右される：

1. コーティングの厚さ：溶融亜鉛メッキ鋼板は、通常、電気亜鉛メッキ鋼板よりも亜鉛皮膜が厚く、保護効果が長持ちします。
2. 環境条件：塩水噴霧のある沿岸地域や汚染レベルの高い工業地帯など、攻撃的な環境にさらされると腐食が促進される可能性があります。
3. pHレベル：亜鉛メッキ鋼板はpH5.5～12.5で最高の性能を発揮します。極端に酸性またはアルカリ性の環境は、保護亜鉛層を損なう可能性があります。
4. 酸素の利用可能性：埋設用途のような酸素欠乏環境では、亜鉛メッキ鋼板は優れた寿命を発揮します。
5. 温度：温度が高いと腐食速度が速くなる。

亜鉛メッキ鋼板が腐食し始めると、赤錆（酸化鉄）が発生する前に、一般的に「白錆」（酸化亜鉛／水酸化亜鉛の生成）を示します。この白錆は亜鉛めっきが保護機能を果たしている証です。

溶融亜鉛メッキ鋼板は一般的に、その冶金的結合と一般的に厚い塗膜により、冷間亜鉛メッキ（亜鉛を多く含む塗料）の代替品と比較して優れた耐食性を提供します。

亜鉛メッキ鋼部品の寿命を最大限に延ばす：

• 水が溜まらないように、設計では適切な排水と換気を確保する。
• 電解腐食を防ぐため、異種金属との接触は避けること。
• 極めて過酷な環境では、粉体塗装などの追加保護対策を検討する。
• 定期的な検査とメンテナンスを実施し、コーティングの損傷に迅速に対処する。

腐食から完全に免れる鋼材はありませんが、亜鉛メッキ鋼板は適切に指定され、維持されることで、多くの用途で数十年の耐用年数を提供することができ、様々な産業における腐食保護のための費用対効果の高い選択肢となります。

亜鉛メッキシートが錆びる原因は何ですか？

(1).亜鉛メッキ鋼板の腐食プロセスは、耐用年数を通じて明確な段階を経て進行する。最初は、表面の亜鉛コーティングが酸化を受け、酸化亜鉛と水酸化亜鉛の保護層である「白さび」を形成する。暴露が続くと、この「白さび」は大気中の二酸化炭素や湿度の高い条件下での他の汚染物質と反応し、「黒い斑点」、典型的には炭酸亜鉛の形成につながります。

長期間の使用で亜鉛めっき層が著しく損なわれると、鋼鉄下地は亜鉛の「犠牲腐食」メカニズムによる陰極保護を失う。この時点で、露出した鋼鉄は酸化し始め、「赤錆」の外観となる。

鋼板の下地が腐食し始めると、劣化速度は指数関数的に加速し、亜鉛めっき鋼板の有効耐用年数の終わりを告げる。

(2).亜鉛めっき鋼板における2つの特定の腐食現象は、"黒変 "として総称されている。

最初のタイプは、長期間の使用で亜鉛皮膜に含まれる鉛などの微量元素が、亜鉛スパングルのある部分を黒く変色させます。この黒ずんだ亜鉛層は依然として鋼鉄素地を保護しますが、全体的な耐用年数に影響を与える可能性があります。最新の亜鉛めっき工程では、亜鉛スパングルの形成を促進する鉛の代わりにアンチモンを使用することで、この問題に対処しています。

第2のタイプの「黒変」は、輸送やハンドリング中に発生する。巻き取り張力が不十分だと鋼帯の層が緩み、コイルとスキッドの間に局所的な摩擦が生じる。この摩擦は表面を酸化させ、白色酸化被膜を除去して黒点を生じさせる。この損傷により不動態化皮膜が損なわれ、亜鉛めっき層の厚みが減少し、最終的に製品の耐用年数が短くなると同時に、外観の美しさにも影響を及ぼします。

(3).亜鉛メッキ鋼板は、乾燥した環境や汚染のない環境では優れた耐食性を示す。しかし、汚染された雰囲気や攻撃的な雰囲気では、その耐用年数は著しく低下する。このような環境では、耐久性と性能を向上させるために、プレコートによるカラーコート板（プレペイント亜鉛メッキ鋼板とも呼ばれる）が必要になることが多い。

(4).亜鉛メッキ鋼板の腐食は通常、表面皮膜の均一な劣化としては現れない。その代わりに、亜鉛めっき皮膜が鋼鉄下地との密着性が低い局所的な箇所で腐食が始まることが多い。これらの弱点は深刻な局部腐食につながり、亜鉛めっき鋼板の全体的な性能を損なう。

その意味で、亜鉛皮膜の密着性、特に表面全体の均一性は、皮膜の厚さ以上に重要である。厚い亜鉛めっき層であっても、密着性の悪い部分があれば、早期に破損してしまいます。この現象は、亜鉛めっきプロセスにおける一貫した高品質の塗膜付着の重要性を強調するもので、最も弱い点が全体の効果を決定する「バケツ理論」に類似した原理です。亜鉛めっきの生産技術者は、亜鉛めっき製品の最適な腐食保護と耐用年数の延長を保証するために、均一な接着を優先しなければなりません。

亜鉛メッキ鋼板はどのくらいで錆びますか？

現代の亜鉛メッキ鋼板には、一般的に80g/m²のスパングルレス亜鉛メッキ鋼板と60g/m²のスパングル亜鉛メッキ鋼板の2種類があります。これらの亜鉛メッキは、屋外環境において様々な腐食防止効果を発揮します。

80g/m²のコーティングを施したスパンコールフリーの亜鉛メッキ鋼板は、屋外条件下で最長3年間錆に耐えることができます。60g/m²のコーティングを施したスパングル・シートは、約2年間暴露されると白錆（水酸化亜鉛の生成）の兆候が見られる場合があります。

高品質の溶融亜鉛メッキ鋼板は、適切に処理された場合、耐食性が大幅に向上します。亜鉛メッキは、最初の明るい外観から、時間の経過とともに薄い灰色のパティナへと徐々に変化していきます。このパティナは、実際にコーティングの保護特性を向上させます。

しかし、亜鉛めっき前の表面処理が不適切な場合、塗膜の完全性が著しく損なわれる可能性があります。下地鋼材の不適切な洗浄、脱脂、酸洗は、塗膜の密着性に問題を引き起こし、暴露後3～5ヶ月以内に錆の斑点や塗膜の剥離を引き起こす可能性があります。

腐食を完全に免れる金属材料はないことを理解することが極めて重要です。亜鉛メッキ鋼やアルミニウム合金のような代替材料の性能は、湿度、温度、腐食剤の存在などの環境要因によって大きく変化します。

亜鉛めっき製品の品質は、工程管理、亜鉛浴組成、冷却速度のばらつきにより、メーカー間でも異なる場合があります。これらの要因は、皮膜の厚さ、均一性、母材鋼との冶金的結合に影響します。

アルミニウム-亜鉛メッキ（Galvalume®）鋼やステンレス鋼のような耐食性の高い合金でも、すべての環境で腐食が起こらないわけではありません。例えば

1. アルミ亜鉛メッキを施した200シリーズ・ステンレ ス鋼は、標準的な亜鉛メッキ鋼よりも耐食性 が高いものの、腐食の激しい環境では局部的 な腐食が発生する可能性がある。
2. アルミニウム-亜鉛コーティングを施した高グ レードの300シリーズ (オーステナイト系) および 400シリーズ (フェライト系/マルテンサイト系) ステンレス鋼は、優れた耐食性を持つ。しかし、特定の条件下、特に塩化物を多く 含む環境や強酸性環境では、特定の腐食形態 (孔食や隙間腐食など)の影響を受けやすい。

亜鉛メッキ鋼構造物の耐用年数を最大限に延ばすには、以下のような要素を考慮することが不可欠です：

• 特定の用途と環境に基づいた適切なグレードの選択
• 水トラップを最小限に抑え、十分な排水を確保するための適切な設計
• 定期点検とメンテナンス
• 腐食性の高い環境での追加保護コーティングの適用

亜鉛メッキ鋼板はどのくらい錆に耐えられるのか？

亜鉛メッキが適切に施されている場合、鋼鉄はその保護亜鉛メッキが著しく劣化することなく、約50年から75年間腐食に耐えることができます。耐用年数は、亜鉛層の厚さ、環境条件、使用される特定の亜鉛めっき処理など、いくつかの要因に左右されます。

亜鉛メッキ鋼板は当初、明るく銀色に輝いています。時間の経過とともに、炭酸亜鉛の生成により艶消しの灰色のパティナが形成され、耐食性がさらに高まります。この自然な経年変化により、スチールの構造的完全性や保護特性が損なわれることはありません。

しかし、亜鉛めっきが不十分であったり、塗膜が損傷していたりすると、特に腐食の激しい環境では、数ヶ月から1年以内に錆が発生し始めることがある。腐食を加速させる要因には、以下のようなものがある：

1. 塩分を多く含む沿岸環境
2. 酸性汚染物質を含む工業地帯
3. 湿気や常水にさらされ続ける
4. 亜鉛コーティングの機械的損傷

亜鉛メッキ鋼板の耐用年数は、その環境によって大きく異なる：

• 乾燥した室内環境で100年以上
• 農村環境：70～100年
• 郊外の環境50～70年
• 温帯海洋環境40-60年
• 産業環境または過酷な海洋環境25～40年

亜鉛メッキ鋼板の寿命を最大限に延ばすには、適切なメンテナンスが重要です。これには、定期的な検査、塗膜に損傷があった場合の迅速な修理、腐食性物質との長時間の接触を避けることなどが含まれます。さらに、長期的に最適な性能を発揮させるためには、用途や環境に適した塗膜厚を指定することが不可欠です。