در این مقاله قصد داریم ویژگی های متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه) را مورد بحث و بررسی قرار دهیم:

۱-سه پارامتر اصلی در تعیین نوع فولاد گالوانیزه به عنوان متریال سازه ال اس اف LSF

۱-۱-مقاومت تسلیم متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

۱-۲-مقاومت نهایی کششی متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

۱-۳-شکل پذیری متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

۱-۴-مشخصات فولاد های مجاز

۲-دلایل گالوانیزه کردن فولاد در سازه ال اس اف LSF

۱-۲-گالوانیزه گرم یعنی چه؟

۲-۲-مراحل گالونیزه کردن متریال سازه ال اس اف LSF

       ۲-۲-۱-چربی زدایی 

       -۲-۲-۲اسید شویی

       -۲-۲-۳ روان شدن

       -۲-۲-۴گالوانیزه کردن

       -۲-۲-۵خنک کردن

-۲-۳مشخصات پوشش های محافظ مجاز سازه ال اس اف LSF

۱-سه پارامتر اصلی در تعیین نوع فولاد گالوانیزه به عنوان متریال سازه ال اس اف LSF

سه پامتر اصلی که در تعیین نوع فولاد گالونیزه شده به عنوان متریال سازه ال اس اف LSF تاثیر گذار است: مقاومت تسلیم، مقاومت نهایی کششی و شکل پذیری آن است.

۱-۱-مقاومت تسلیم متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

مقاومت متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه) به مقاومت تسلیم آن بستگی دارد. مقاومت تسلیم حداکثر تنشی است که می توان قبل از شروع تغییر شکل دائمی متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه) اعمال کرد. قبل از رسیدن به این نقطه با حذف تنش وارده، فولاد به شکل اولیه خود باز میگردد. این نقطه تقریبی از حد الاستیک فولاد است. اگر تنش مازاد از این مقاومت به فولاد سازه ال اس افLSF  وارد شود عضو فولادی نمی تواند پس از باربرداری به شکل اولیه خود برگردد. پس مقاومت تسلیم مهم ترین پارامتر در طراحی اعضای فولادی (به جز اعضایی که در معرض کمانش موضعی و کمانش کلی هستند) است و بار های وارده بر عضو سازه ال اس اف LSF باید کمتر از این مقدار باشند.

۱-۲-مقاومت نهایی کششی متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

مقاومت کششی نهایی حداکثر مقدار تنش کششی است که متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه) می تواند قبل از شکستن تحمل کند. این یک ویژگی مکانیکی مهم است که نشان دهنده توانایی متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه) برای مقاومت در برابر تغییر شکل تحت کشش است.

۱-۳-شکل پذیری متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

متریال سازه ال اس اف LSF(فولاد گالوانیزه)

شکل پذیری به توانایی فولاد برای قرار گرفتن در حالت پلاستیک یا کرنش دائمی قابل توجه قبل از شکست می گویند که پارامتر مهمی در فرمینگ کردن پروفیل فولادی و تامین ایمنی سازه ال اس اف LSF است.

بر اساس آیین نامه سازه های فولادی سرد نورد آمریکاAISI-2016  مقدار مجاز شکل پذیری مورد نیاز برای متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه) به شرح زیر است:

الف-نسب مقاومت کششی نهایی به مقاومت تسلیم متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه) نباید کمتر از عدد ۱.۰۸ باشد.

ب-ازدیاد طول کل در ۵۰ میلی متر نباید کمتر از ۱۰% باشد.

همچنین آیین نامه سازه های فولادی سرد نورد آمریکاAISI-2016   با توجه به پارامتر ازدیاد طول پروفیل های فولادی آن ها را به دو دسته H برای اعضای سازه ای و L برای پرلین ها تقسیم بندی کرده است.

۱-۴-مشخصات فولاد های مجاز

انواع ورق های فولادی مجاز برای استفاده در سازه ال اس اف LSF براساس استاندارد ASTM A1003 عبارتند از:

۱-فولاد سازه ای رده ۲۳۰ تیپH (ST230H)

۲-فولاد سازه ای رده ۳۴۰ تیپH (ST340H)

۳-فولاد سازه ای رده ۲۳۰ تیپL (ST230L)

۴-فولاد سازه ای رده ۳۴۰ تیپL (ST340L)

مشخصات مکانیکی فولاد به کار رفته در اعضای سازه ای و غیر سازه ای مورد استفاده در سازه ال اس اف LSF باید مطابق جدول زیر باشد:

متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

متریال سازه ال اس اف LSF(فولاد گالوانیزه)

۲-دلایل گالوانیزه کردن فولاد در سازه ال اس اف LSF

سازه ال اس اف LSF از ورق فولادی ساخته شده است. فولاد بدون پوشش حتی در مناطق داخلی در معرض خوردگی است و در هوای نمکی به سرعت خورده می شود. بنابراین، برای دوام سازه ال اس اف LSF معمولاً از روی (زینک Zn) برای محافظت در برابر خوردگی استفاده می‌کنند.

۲-۱-گالوانیزه گرم یعنی چه؟

متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

گالوانیزه گرم فرآیند پوشش فولاد با روی (زینک Zn)  است. پس از تمیز کردن دقیق، ورق فولادی به طور مداوم از طریق حمام روی (زینک Zn)  مذاب تغذیه می شود. دمای بالای حمام روی واکنش بین فولاد و روی (زینک Zn)  را افزایش می دهد و در نتیجه یک پیوند محکم و متالورژیکی بین این دو فلز ایجاد می کند. پوشش روی همچنان اکسید می شود، اما نرخ خوردگی آن بسیار کمتر از فولاد بدون پوشش در همان محیط هوای نمکی است. گالوانیزه کردن مخصوصاً برای فولاد مؤثر است زیرا برخلاف اکثر پوشش‌های دیگر (مانند رنگ)، روی از لبه‌های فولادی لخت یا خراش محافظت می‌کند. سطح روی (زینک Zn) در نزدیکی یک خراش کمی سریعتر از روی اطراف آن اکسید می شود و خراش های کوچک را با محصولات اکسیداسیون روی (زینک Zn)  پر می کند و از خوردگی فولاد تا زمانی که روی (زینک Zn)  مجاور مصرف نشود، جلوگیری می کند. روی (زینک Zn)  همچنین در بیشتر شرایط جوی با سرعت نسبتاً ثابتی اکسید می شود. بنابراین، دو برابر شدن ضخامت پوشش روی (زینک Zn) ، دوره حفاظت را تقریباً دو برابر می کند.

۲-۲-مراحل گالونیزه کردن متریال سازه ال اس اف LSF

متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

۲-۲-۱-چربی زدایی 

آلاینده های سطحی آلی، مانند روغن و رنگ، با عملیات اولیه ، معمولاً از طریق محلول سوزاننده، به دقت از فولاد جدا می شوند. برخی از رنگ ها، لاک ها و روغن ها ممکن است قبل از رسیدن به کارخانه گالوانیزه پاک شوند.

۲-۲-۲-اسید شویی

پس از چربی زدایی، فولاد در محلول اسید غوطه ور می شود تا زنگ زدگی و هرگونه رسوب را از بین برود. اسید کلریدریک بیشتر برای این منظور استفاده می شود، اگرچه اسید سولفوریک نیز استفاده می شود.

۲-۲-۳-روان شدن

محصول فولادی تمیز شده با اسید در محلول شار حاوی کلرید آمونیوم روی (زینک Zn)  غوطه ور می شود و معمولاً در دمای ۵۰-۷۰ درجه سانتی گراد این عمل انجام می شود. محلول فلاکس هرگونه اکسیدی را که پس از تمیز کردن اسید روی سطح فولاد تشکیل می شود را حذف می کند و از اکسیداسیون بیشتر قبل از گالوانیزه کردن و فعال کردن سطح جلوگیری می کند. سپس برای گالوانیزه شدن خشک می شود.

۲-۲-۴-گالوانیزه شدن

فولاد با غوطه ور شدن در روی (زینک Zn) مذاب گالوانیزه می شوند. هنگام غوطه ور شدن در حمام گالوانیزه، سطح فولاد به طور کامل توسط روی (زینک Zn) مذاب پوشیده می شود، که با فولاد واکنش می دهد و یک سری لایه های آلیاژ روی-آهن را تشکیل می دهد. ضخامت این لایه ها عمدتاً با جرم فولاد گالوانیزه شده تعیین می شود. این یک مزیت مهم فرآیند گالوانیزه است. برای ایجاد پوشش، در حمام باقی می ماند تا زمانی که دمای آن به روی (زینک Zn) مذاب برسد، که در محدوده ۴۴۵ درجه سانتیگراد تا ۴۶۵ درجه سانتیگراد است. سپس با سرعت کنترل‌شده‌ای خارج می‌شود و یک لایه بیرونی مذاب روی (زینک Zn)  را با خود حمل می‌کند که جامد می‌شود و پوشش روی (زینک Zn)  نسبتاً خالص بیرونی را تشکیل می‌دهد. با طراحی مناسب تهویه و تخلیه، روی مذاب گوشه‌ها و جوش‌ها را می‌پوشاند، لبه‌ها را می‌بندد و به فرورفتگی‌ها نفوذ می‌کند تا از مناطقی که نقاط خوردگی احتمالی با سایر سیستم‌های پوششی هستند محافظت کامل کند.

۲-۲-۵-خنک کردن

پس از استخراج از حمام گالوانیزه، این ماده معمولاً از طریق فرونشاندن در محلول خنک می‌شود، که معمولاً حاوی یک بازدارنده برای غیرفعال کردن سطح روی (زینک Zn)  برای جلوگیری از اکسیداسیون اولیه است.

 فتومیکروگراف زیر بخشی از پوشش گالوانیزه معمولی را نشان می‌دهد که متشکل از لایه‌های آلیاژ روی-آهن است که به صورت متالورژیکی به فولاد پایه سازه ال اس اف LSF، با لایه روی بیرونی نسبتاً خالص متصل شده‌اند.

متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

۲-۳-مشخصات پوشش های محافظ مجاز متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

برای پوشش محافظ ورق های فولادی در قابهای فولادی سبک لازم است از پوشش محافظ با آلیاژ روی-آلومینیوم ۵۵%، AZ150 طبق استاندارد ASTM A792/A792 M و یا پوشش محافظ روی (زینک Zn) ، Z180، طبق استاندارد ASTM A653/A653 M استفاده شود.

متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

متریال سازه ال اس اف LSF (فولاد گالوانیزه)

برای پسندیدن ابتدا وارد شوید
انتشار
تلگرام لینکدین فیس‌بوک واتس‌اپ
کپی شد!
دسته‌بندی‌ها: دانستنی های LSF
برچسب‌ها: