Взаимодействието на поцинкована стомана и вода

Доста често срещано обстоятелство за поцинкованата стомана е нейното взаимодействие с вода. Влагата е силно разяждаща за повечето метали, включително желязо и цинк. Въпреки трудността при прогнозиране на корозията, горещото поцинковане е един от най-добрите методи за защита от корозия за такива метални конструкции поради пълното и равномерно покритие. Подобно на цинковата патина при атмосферни условия, в някои течни среди, цинковото покритие придобива пасивен филм върху повърхността, забавяйки скоростта на корозия.

Чиста вода

Чистата или дестилирана вода обикновено е много агресивна към цинковото покритие поради наличието на разтворен кислород и въглероден диоксид. Скоростта на корозия на стоманата се увеличава с аерирането на чиста вода. Разтвореният кислород в чистата вода увеличава скоростта на корозия от пет до десет пъти в сравнение с въглеродния диоксид.

Прясна вода

Поцинковането се използва успешно за защита на стоманата, която влиза в контакт с прясна вода. Сладката вода се отнася до всички форми на вода, с изключение на морската вода. Такава вода може да бъде класифицирана според нейния произход или употреба. Това включва типове вода като битова топла и студена вода, промишлена вода, речна вода, езерна вода и вода от канали. Корозията на цинка в прясна вода е сложен процес, контролиран главно от примесите във водата. Дори дъждовната вода съдържа кислород, азот, въглероден диоксид и други разтворени газове, в допълнение към прах и частици дим.

Микроорганизми, продукти от ерозия на почвата, гниеща растителност, разтворени соли на калций, магнезий, желязо и манган и суспендирани колоидни вещества често присъстват в подземните води. Всички тези вещества и други фактори като pH,температурата и движението на водата влияят върху структурата и състава на корозионните продукти, образувани върху откритата цинкова повърхност.

Относително малки разлики в съдържанието на прясна вода или условията на контакт могат да доведат до относително значителни промени в скоростта на корозия на поцинкованата стомана. По този начин няма просто правило, управляващо скоростта на корозия на цинка в прясна вода. Някои проучвания обаче показват, че твърдата вода има много по-малък ефект върху степента на корозия на стоманата, отколкото меката вода. При условия на умерена до висока твърдост на водата естественият котлен камък от неразтворими соли има тенденция да се образува върху поцинкованата повърхност. В комбинация с цинк те образуват защитна бариера от калциев карбонат и основен цинков карбонат, които забавят скоростта на корозия.

Най-значимите фактори, влияещи върху скоростта на корозия на цинка в прясна вода, са разтворените газове, нивото на минерална твърдост и скоростта на потока.

Твърдост: в твърдата вода при контакт с поцинкован метал се образува цинков карбонат, който за разлика от цинковия оксид не се разтваря във вода. Отлаганията от цинков карбонат върху цинковата повърхност създават пасивен филм, забавящ корозията. Колкото по-мека е водата, толкова по-нисък е процентът на карбоксилни соли; следователно меката вода е по-корозивна от твърдата вода.

Скорост на потока: По-високите скорости на потока са склонни да увеличават корозията, тъй като действа подобно на вятъра при излагане на атмосфера - това означава повишено абразивно износване.

Поцинковани покрития и морска вода

Поцинкованите покрития осигуряват значителна защита на стоманата, потопена в морска вода и изложена на солен спрей. Фактори, влияещи върху корозията на цинкапрясна вода, важи и за морската вода.

Температура: Колкото по-топла е водата, толкова по-силна е атаката върху цинка поради реакцията между кислород и цинк, която е по-бърза при по-високи температури. Следователно морската вода в тропически климат е много по-корозивна от морската вода в умерения климат. Умерените морски води имат цикъл на замръзване и често са по-малко корозивни за поцинкована стомана дори от прясната вода.

Йонизация: При умерена температура има образуване на форми на цинкови соли с магнезий и калций, които са неразтворими във вода. Тези пасивни съединения се образуват на повърхността на цинка, което предотвратява корозията на метала от реакция с кислород и хлориди и забавя скоростта на корозия. Тропическите води затрудняват развитието на тези съединения, тъй като колкото по-ниска е температурата, толкова по-добро е образуването им.

Като се имат предвид високите нива на хлориди в морската вода, може да се очаква много висока степен на корозия на цинка. Въпреки това наличието на магнезиеви и калциеви йони в морската вода има силен инхибиращ ефект върху корозията на цинка в този тип среда. Ускорените лабораторни тестове понякога използват физиологичен разтвор (NaCl), за да имитират ефектите на морската вода върху поцинкована стомана. Действителните резултати често се различават значително от ускорените лабораторни тестове.