Pocinčani čelik je čelik koji je prošao kemijski proces kako bi se spriječio korodiranje. Čelik se oblaže slojevima cinkovog oksida jer ovaj zaštitni metal ne hrđa tako lako. Premaz također daje čeliku izdržljiviju završnu obradu koja se teško ogreba koju mnogi ljudi smatraju privlačnom. Za bezbrojne vanjske, pomorske ili industrijske primjene, pocinčani čelik je bitna komponenta proizvodnje.
Kako se pravi
Jedan od najčešćih načina za stvaranje otpornosti čelika na hrđu je kombiniranje (legiranje) s metalom za kojeg je manje vjerojatno da će korodirati: cinkom. Kada je čelik uronjen u otopljeni cink, kemijska reakcija trajno veže cink za čelik. Stoga, cink nije baš sredstvo za brtvljenje, kao boja, jer ne oblaže samo drugi metal; zapravo trajno postaje dio toga. Najviše vanjski sloj je sav cink, ali uzastopni slojevi su mješavina cinka i željeza, a unutrašnjost je od čistog čelika.
Ovaj proces, poznat kao vruće pocinčavanje, jedna je od najčešćih metoda izrade pocinčanog čelika, ali nije jedina. Kontinuirano pocinčavanje lima vodi čelični lim ili žicu kroz rastaljeni cink; također je oblik vrućeg potapanja, ali ostavlja tanji sloj zaštitnog metala. Čelik se također može obojiti ili poprskati cinkom, iako niti jedna metoda ne stvara jaku vezu kao vruće potapanje. Elektrogalvanizacija ili galvanizacija koristi električnu energiju za stvaranje veze između dva metala, što rezultira relativno tankim slojem cinka.
Stupanj pocinčavanja obično se opisuje kao težina cinka po površini, a ne kao njegova debljina, jer to daje bolji prikaz količine metala koja je primijenjena. Čelik se često pocinča nakon što se formiraju pojedinačni dijelovi, kao što su podupirači, čavli, vijci, grede ili klinovi. Međutim, kontinuirano pocinčavanje lima se često provodi prije nego što se metal koristi za izradu proizvoda i može izdržati savijanje i oblikovanje bez ljuštenja.
Prednosti galvanizacije
Cink štiti čelik na dva načina. Prvo, vrlo je otporan na hrđu; željezo, glavna komponenta čelika, vrlo lako reagira s kisikom i vlagom i na kraju će se raspasti. Sloj cinka na površini sprječava te elemente da tako brzo dođu do čelika. Također razvija patinu – sloj cinkovih oksida, soli i drugih spojeva – koji nudi dodatnu zaštitu. Cink je također iznimno izdržljiv i otporan na ogrebotine te ima satenski izgled koji mnogi smatraju privlačnim.
Vanjski sloj također štiti čelik djelujući kao “žrtveni sloj”. Ako se, iz nekog razloga, hrđa uhvati na površini pocinčanog čelika, cink će prvi korodirati. Čak i na područjima gdje je površina izgrebana ili oštećena, okolni cink će i dalje korodirati prije čelika. Životni vijek pocinčanog čelika varira, ali industrijski čelik s premazom debljine 3.9 mil (0.0039 inča ili 0.09906 mm) može trajati više od 70 godina bez održavanja u prosječnim uvjetima.
Koristi
Pocinčani čelik se može naći gotovo posvuda. Mnogi pojedinci žive u kućama sa čeličnim okvirom, a zgrade se često izrađuju s krovovima od pocinčanog čelika. U automobilima postoji više čeličnih dijelova koji ih štite od vremenskih prilika, a koristi se u mnogim pomorskim aplikacijama zbog svoje sposobnosti da izdrži sol i elemente. Osim što je jeftin, izdržljiv i učinkovit, ovaj metal je također popularan jer se može više puta reciklirati i ponovno upotrijebiti.
Nedostaci
Pocinčavanje ima relativno malo nedostataka, ali to nije dobra metoda za zaštitu svih čeličnih predmeta. Neki predmeti se ne mogu vruće potapati, često zato što su preveliki ili premali, a drugi oblici cinčanja često nisu toliko zaštitni i dugotrajni. Na kraju će cink biti korodiran, iako koliko će to trajati ovisi o debljini premaza i okolišu. Pocinčani čelik ima mnogo kraći vijek trajanja kada je redovito izložen kiši ili morskoj vodi.
Pocinčani čelik koji se previše sporo hladi ili je složen prije nego što se potpuno ohladi također može dovesti do ljuštenja vanjskog sloja cinka. U nekim slučajevima mogu nastati male praznine između cinka i osnovne legure, što također može uzrokovati ljuštenje. Kada se nanese vrlo debeo sloj cinka, on također može postati krhak i ljuštiti se.
Alternative galvanizaciji
Neki metalni predmeti ne mogu se učinkovito pocinčati; premaz od cinka bio bi predebeo na malom vijku, na primjer. U mnogim slučajevima umjesto toga se koristi nehrđajući čelik izrađen od kroma. Za razliku od pocinčanih metala, nehrđajući čelik nije obložen metalom; krom je dio sastava čelične legure.