الفولاذ المجلفن مقابل الفولاذ المجلفن: شرح الفروقات بينهما

الفولاذ المجلفن مقابل الفولاذ المجلفن

الجلفنة عملية طلاء أسطح شائعة نسبيًا في صناعة الفولاذ. يغمر المصنعون الفولاذ في حمام من الزنك المنصهر، مما يؤدي إلى تكوين طبقة من الزنك. 

أحد أنواع هذا المنتج هو الفولاذ المجلفن، وهو فولاذ مجلفن خضع للمعالجة الحرارية. ورغم مزايا كلتا العمليتين، كمقاومة التآكل وإطالة عمر الخدمة، إلا أن مزاياهما وقيودهما تختلف. 

جوهر هذه المقالة هو توضيح الاختلافات بين الألومنيوم المجلفن مقابل الفولاذ المجلفن في التصنيع، ومقاومة التآكل، والتكلفة، وغيرها. تابع القراءة لمزيد من التفاصيل.

 

ما هو الصلب المجلفن؟

لفة صفائح الفولاذ المجلفنة

الفولاذ المجلفن هو نوع من الفولاذ عولج بمزيج من الجلفنة والتلدين. تبدأ عملية الجلفنة أولاً، ثم يليها التلدين أو المعالجة الحرارية. 

 

كيف يبدو الفولاذ المجلفن؟

نتيجة هذه المعالجة للفولاذ هي سطح غير لامع ذو مظهر رمادي. ليس لامعًا كالفولاذ المجلفن، لكن لونه الرمادي موحد. فيما يلي صورة لصفيحة مجلفنة تُظهر هذا المظهر.

مظهر الفولاذ المجلفن

يتمتع الفولاذ المجلفن بخصائص التصاق الطلاء الممتازة، والتي تعد ذات قيمة كبيرة في صناعات الأجهزة والسيارات. 

 

ما هي المادة المطلية بالمعدن المجلفن؟

معدن مجلفن يُطلى بالزنك، الذي يلتصق بالركيزة المعدنية لتوفير حماية من التآكل للفولاذ المجلفن. المعدن المستخدم في هذه الحالة هو الحديد أو الفولاذ. قابلية هذه المعادن للتآكل، نظرًا لطبيعتها الحديدية، تجعلها المرشح الأكثر شيوعًا لهذه العملية. 

 

عملية تصنيع الفولاذ المجلفن

تتضمن عملية تصنيع الفولاذ المجلفن خطوتين رئيسيتين: الجلفنة بالغمس الساخن والتلدين. تُنفَّذ هاتان الخطوتان عادةً في خط إنتاج واحد. 

تراجع تعبئة الساخنة

الجلفنة بالغمس الساخن تتضمن غمر الفولاذ في حمام من الزنك المنصهر. يكون الحمام ساخنًا (815 إلى 850 درجة مئوية). عند غمر الفولاذ وتركه لفترة، يُشكل تفاعل الحديد والزنك طبقة من الزنك. 

الصلب

تتبع عملية الجلفنة مباشرةً عملية التلدين أو المعالجة الحرارية. تتضمن هذه العملية تسخين الفولاذ المطلي إلى درجة حرارة تتراوح بين 550 و600 درجة مئوية، مع الحفاظ على هذه الحرارة لفترة من الوقت. 

عملية الفولاذ المجلفن

يسمح التسخين ووقت الانتظار بتكوين سبيكة الزنك والحديد على سطح الفولاذ. 

 

مميزات الفولاذ المجلفن

الفولاذ المجلفن في تصنيع الصفائح المعدنية المخصصة يوفر التصاق طلاء متفوق، ومقاومة جيدة للتآكل، وقابلية تشكيل محسنة، وقابلية لحام محسنة، خاصة عند مقارنته بالفولاذ المجلفن المعتاد.

• التصاق الطلاء 

من أهم وأبرز فوائد الفولاذ المجلفن التصاقه الممتاز بالطلاء. فالملمس الخشن والمسامي للطبقة مثالي للطلاء، حتى لو كانت هذه التفاصيل على المستوى المجهري. 

• ارتداء المقاومة

يُشكّل الفولاذ المُجلفن طبقةً صلبةً على المعدن، يصعب اختراقها. تُعدّ هذه الطبقة أفضل أداءً من الفولاذ المُجلفن نظرًا لتعقيدها. 

• قابلية لحام أفضل

تستجيب طبقة سبائك الزنك والحديد للفولاذ المجلفن بشكل أفضل لقابلية اللحام مقارنة بطبقة الزنك النقية. 

 

حدود الفولاذ المجلفن

يحتوي الفولاذ المجلفن على العديد من القيود، بما في ذلك حساسية أعلى لدرجة الحرارة، وتكاليف إنتاج أعلى بسبب الخطوة الإضافية، والطلاء الهش.

• حساسية درجة الحرارة

لا تعمل الطلاءات المجلفنة بشكل جيد في البيئات ذات درجات الحرارة العالية. 

• ارتفاع تكلفة الإنتاج

تميل تقنية التصنيع هذه إلى أن تكون أكثر تكلفة من الجلفنة بسبب عملية التلدين الإضافية. 

• تقشر

في حالة تشكيل الفولاذ، قد يتشقق الطلاء بسهولة نظرًا لضعف ليونته، ويظهر ذلك على شكل قشور وشقوق. 

 

هل الجلفانيال مقاوم للصدأ؟

الفولاذ المجلفن ليس مقاومًا للصدأ تمامًا. ومع ذلك، يعتمد أداء هذه الطبقة بشكل كبير على ظروف الاستخدام. في حال تعرض السطح لضرر، يتعرض الفولاذ الأساسي للتآكل. 

أفضل علاج هو إضافة طبقة من الطلاء، والتي يمكن أن تعزز بشكل كبير قدرات الفولاذ على حماية نفسه من الصدأ.

ما هي أمثلة المنتجات المصنوعة من الفولاذ المجلفن؟

تُستخدم منتجات الفولاذ المجلفن في صناعات السيارات وتكييف الهواء والطاقة والأثاث والكهرباء. 

• منتجات السيارات

يُستخدم الفولاذ المجلفن في صناعة هياكل وهياكل السيارات لمقاومته للتآكل. يحمي طلاء سبائك الزنك والحديد من العوامل الجوية القاسية التي تتعرض لها السيارات بكثرة. 

• منتجات التكييف

تتطلب صناعة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء مكونات مثل مجاري الهواء، والتي تتطلب لحامًا لوصلات مختلفة. يُعد الفولاذ المجلفن مناسبًا لهذه التطبيقات نظرًا لقابليته للحام، مما يعزز تنوع التصنيع. 

جزء التدفئة والتهوية وتكييف الهواء من الفولاذ المجلفن

تُعدّ قابلية الطلاء شرطًا أساسيًا لهذه المنتجات، مما يجعل الفولاذ المجلفن شائعًا في صناعة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. على سبيل المثال، تستخدم الثلاجات هذه المادة على نطاق واسع في ألواحها الخارجية. 

• منتجات البناء

الفولاذ المجلفن لـ تصنيع الصفائح المعدنية الدقيقة يُستخدم أيضًا في قطاع البناء، وخاصةً في الأماكن التي تتطلب طلاءً. يوفر طلاء سبائك الزنك والحديد الموحد، بخصائص التصاقه الجيدة، سطحًا مثاليًا لتطبيق الطلاء على منتجات البناء. 

بسبب صلابته النسبية ومتانته ومقاومته للتآكل، يعد المعدن المجلفن خيارًا جيدًا للألواح وإطارات الأبواب وإطارات النوافذ، بالإضافة إلى المنتجات المعمارية الأخرى.  

• المنتجات الالكترونية

Tيتميز هذا النوع من الفولاذ بمظهر جذاب وسطح وقائي ضروري لمختلف المنتجات الإلكترونية، بما في ذلك لوحات الثلاجة، ولوحات التحكم الكهربائية، وبراميل الغسالة، وعلب الكمبيوتر. 

 

ما هو الحديد المجلفن؟

الفولاذ المجلفن هو فولاذ منخفض الكربون مع طبقة واقية من الزنك. يتميز هذا الفولاذ بمقاومة ممتازة للتآكل، وقوة ومتانة عالية بتكلفة معقولة. يُعدّ الجلفنة بالغمس الساخن أكثر طرق الطلاء شيوعًا، ولكن هناك تقنيات أخرى أيضًا.

 

كيف يبدو الفولاذ المجلفن؟

معظم الصفائح المعدنية المجلفنة الأجزاء لامعة، ولكن المظهر الدقيق يمكن أن يختلف بناءً على التركيب الكيميائي للفولاذ ومعدل التبريد بعد عملية الجلفنة. 

إليكم صورة لصفائح الفولاذ المجلفنة. 

صفائح فولاذية مجلفنة

 

عملية الجلفنة

الجلفنة بالغمس الساخن هي عملية التصنيع الأكثر شيوعًا للصلب المجلفن. ومع ذلك، هناك عمليات الجلفنة البديلة، بما في ذلك الرش الحراري (أو التعدين)، والجلفنة الكهربائية، والتشرد. 

تراجع تعبئة الساخنة

تتضمن هذه العملية تحضير السطح، والغمر في حمام من الزنك المصهور، وربط الزنك بالفولاذ، وأخيرًا التبريد. يعتمد نجاح أو جودة هذه العملية بشكل أساسي على تحضير السطح.

فيما يلي رسم تخطيطي لهذه العملية؛

عملية الجلفنة بالزنك

عمليات الجلفنة الأخرى

وفيما يلي مزيد من التفاصيل حول العمليات الأخرى:

الرش الحراري (أو التمعدن)

في الرش الحراري، يُصهر الزنك، ثم يُرشّ على سطح الفولاذ مع هواء مضغوط أو غازات مضغوطة مساعدة. يُوفّر الهواء/الغازات السرعة اللازمة للعملية. 

الجلفنة بالتحليل الكهربائي (الجلفنة بالتحليل الكهربائي)

تُطبّق هذه الطريقة الزنك على الفولاذ باستخدام التحليل الكهربائي. يوضع المعدن داخل محلول الزنك، ويُمرّر إليه تيار كهربائي. 

شيرارديزينج

ابتكر شيرارد أوزبورن كوبر-كولز هذه التقنية، التي تتضمن تطبيق طلاء الزنك باستخدام الانتشار الحراري، عند درجة حرارة تصل إلى 450 درجة مئوية لتعزيز انتشار غبار معدن الزنك على القطعة.

مثبتات مجزأة

مزايا الصلب المجلفن

يتميز الفولاذ المجلفن عن غيره من أنواع الفولاذ غير المعالج بمتانته، وفعاليته من حيث التكلفة، ومقاومته العالية للصدأ، وأدائه الذي لا يتطلب صيانة. وهذا ما يُفسر تطبيقاته العديدة، بما في ذلك الصفائح المعدنية للسيارات الأجزاء ومكونات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والمعدات الزراعية. 

• المتانة 

يوفر هذا الطلاء الفولاذي عمرًا افتراضيًا طويلًا، قد يصل إلى خمسة عقود أو أكثر في الظروف العادية، ويدوم لعقدين في التطبيقات الصعبة.  

• الفعالية من حيث التكلفة 

نظرًا لأنه مجرد عملية جلفنة بدون التلدين، فإن جلفنة الفولاذ أكثر فعالية من حيث التكلفة من جلفنة الفولاذ التلدين. 

• هل الفولاذ المجلفن يصدأ؟

نعم، الفولاذ المجلفن قابل للصدأ، ولكن فقط مع تلف طبقة الزنك. وبما أن الطبقة تتأثر أولاً، فإن حماية الفولاذ الأساسي تكون قوية. 

• أداء خالٍ من الصيانة

هذا الطلاء الواقي حلٌّ لمرة واحدة بتكلفة أولية منخفضة. بعد ذلك، لا يحتاج إلى صيانة، وبالتالي فهو فعال من حيث التكلفة.

 

حدود الفولاذ المجلفن

تتمثل بعض تحديات الفولاذ المجلفن في إمكانية إنتاج أبخرة الزنك الضارة أثناء اللحام، والمرونة الضئيلة مقارنة بالفولاذ غير المطلي، والوزن الأعلى بسبب طلاء الزنك، والتعرض للتشقق في عمليات التشكيل القاسية.

• تحديات الرسم

رغم إمكانية طلاء طبقة الزنك، إلا أن نعومتها العالية تُشكل تحديًا كبيرًا. يتطلب الأمر طبقة تمهيدية مناسبة، مما قد يزيد من وقت الطلاء وتكلفته. 

طلاء الفولاذ المجلفن

• صعب اللحام

يمكن لحامه أيضًا، وإن كان مصحوبًا ببعض المشاكل. قد يحدث تناثر ومسامية في حالة طلاء الزنك. 

ما هي أمثلة المنتجات المصنوعة من الفولاذ المجلفن؟

إن قوة الفولاذ المجلفن وقدرته على التكيف تجعله مادة مفضلة في خدمات الصفائح المعدنية، بما في ذلك صناعات الطيران، والسيارات، والبناء، والطاقة، والتصنيع. 

دعونا نفحص تفاصيل كل من هذه الصناعات أدناه.

صناعة الطيران

تُعد هياكل الطائرات وخزانات الوقود أمثلةً مثاليةً على قطع غيار الطائرات المصنوعة من هذه المادة متعددة الاستخدامات. يجب أن تكون هذه القطع وغيرها مقاومةً للتآكل وموثوقةً بشكلٍ عام، وهي متطلباتٌ تتوافق مع خصائص صفائح الفولاذ المجلفن. 

صناعة السيارات

الفولاذ المجلفن مادة شائعة الاستخدام في صناعة السيارات، وخاصةً في أنظمة الفرامل، وألواح الهيكل، والعادم، وأجزاء الشاسيه. وتساهم مقاومته للتآكل ومتانته في جعل هذه الأجزاء وغيرها تتطلب صيانةً سهلة. 

كاتم صوت السيارة من الفولاذ المجلفن

صناعة البناء والتشييد

يتم تصنيع العوارض والجمالونات والمكونات الهيكلية الأخرى على نطاق واسع من الفولاذ المجلفن لتكملة قدرة المادة العالية على تحمل الوزن (حوالي 350 ميجا باسكال) مع مقاومة التآكل والجماليات.   

صناعة الطاقة

هذه صناعة أخرى تتميز بطرق لا حصر لها لاستخدام هذا النوع من الفولاذ، من الهياكل إلى الأبراج، ومن أنظمة النقل إلى أنابيب النفط. تُضفي مقاومة التآكل ومتانة هذه المادة قيمةً على هذه التطبيقات. 

الصناعة التحويلية

تحتوي صناعة التصنيع على العديد من الأنظمة والمكونات التي تتطلب خصائص الفولاذ المجلفن المرنة وسهلة الصيانة. وتشمل هذه الأنظمة العلب والإطارات. 

 

هل المجلفن والفولاذ المقاوم للصدأ هما نفس الشيء؟  

لا، الفولاذ المجلفن والفولاذ المقاوم للصدأ منتجات مختلفة. وفيما يلي بعض المجالات الأساسية التي يختلف فيها المعدنان. 

الفرق في الخصائص الرئيسية 

بالنظر إلى خصائصه، يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة أفضل للتآكل مقارنةً بالفولاذ المجلفن. كما أن خدش الفولاذ المقاوم للصدأ لا يؤثر على قدرته على مقاومة التآكل، على عكس الفولاذ المجلفن. 

جماليات أفضل للفولاذ المقاوم للصدأ

صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ اللامعة

تجدر الإشارة أيضًا إلى جماليات الفولاذ المقاوم للصدأ. يتنوع مظهر الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكنه عمومًا يتمتع بمظهر وملمس أفضل من الفولاذ المجلفن. يتحول الفولاذ المجلفن إلى اللون الرمادي الباهت مع مرور الوقت. 

الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر تكلفة

الفرق الآخر هو في التكلفة، حيث يعتبر الفولاذ المجلفن أكثر بأسعار معقولة من بين أنواع الفولاذ. 

مقاومة أفضل للحرائق من الفولاذ المقاوم للصدأ

في حين أن طلاء الزنك في الفولاذ المجلفن يذوب بسهولة تحت الحرارة، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ يؤدي بشكل أفضل بكثير في ظل ظروف مماثلة، وخاصة إذا كان من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.

مقارنة بين الفولاذ المجلفن والفولاذ المجلفن

يختلف الفولاذ المجلفن والفولاذ المجلفن في ستة عناصر رئيسية: عملية التصنيع، وخصائص الطلاء، وخصائص القوة، ومستويات مقاومة التآكل، وأداء اللحام، والصلابة في عمليات التصنيع.

يتم تناول المزيد من التفاصيل حول أبعاد الفولاذ المجلفن بالغمس الساخن مقابل الفولاذ المطلي بالزنك أدناه: 

الفرق الأول: عملية الطلاء - المعالجة الحرارية للفولاذ المجلفن

تختلف عملية إنتاج الفولاذ المجلفن عن عملية إنتاج الفولاذ المجلفن المُلَحَّن. ويشتمل الفولاذ المجلفن المُلَحَّن على خطوة إضافية إلى جانب عملية الجلفنة. 

تتضمن المعالجة الحرارية (خطوة التلدين) تسخين المادة إلى درجة حرارة تتراوح بين 550 و600 درجة مئوية، والحفاظ عليها عند هذه الدرجة لفترة زمنية محددة. يؤدي التلدين إلى تكوين طبقة من سبيكة الزنك والحديد. 

الفرق الثاني: خصائص الطلاء مختلفة

يختلف تركيب وسمك الطلاءين. فبينما يتكون طلاء المجلفن القياسي في الغالب من الزنك، فإن طلاء الفولاذ المجلفن هو سبيكة من الزنك والحديد بنسبة 90% و10% على التوالي. 

عادةً ما تكون الطلاءات المجلفنة أكثر سمكًا من الطلاءات المجلفنة، خاصةً عند النظر إلى طلاء الزنك. يبلغ سمك طبقة G90 المجلفنة حوالي 20 ميكرومتر، مقارنةً بـ 13 ميكرومتر للطلاء المجلفن. 

الفرق 3: مقاومة التآكل أعلى في الفولاذ المجلفن

تتناسب مقاومة المعادن للتآكل مع سُمك الطلاء. هذا يعني أن الفولاذ المجلفن، في معظم الحالات، يُوفر مقاومة أكبر للتآكل من الفولاذ المغطى بطبقة مُجلفنة.  

بالطبع، يُمكن للفولاذ المُجلفن أن يقاوم التآكل لفترة، ولكنه سيتأكسد مع مرور الوقت في البيئات القاسية. عادةً ما يكون طلاء السطح طريقةً مثاليةً لتعزيز مقاومته للتآكل. 

الفرق الرابع: لحام الفولاذ المجلفن أسهل

لحام الفولاذ المجلفن أسهل من لحام الفولاذ المجلفن. يذوب الزنك في طلاء الفولاذ المجلفن بسهولة ويُنتج أبخرة ضارة. أما الحديد في الطلاء المجلفن، فتكون درجة انصهاره أعلى، وعملية التبخر أصعب من الفولاذ المجلفن. 

لحام الفولاذ المجلفن

الفرق الخامس: قابلية التشكيل أعلى في الفولاذ المجلفن

يتميز الفولاذ المجلفن بقابلية تشكيل عالية، مما يسمح بثنيه أو تشكيله دون إتلاف أو تشقق الطبقة السطحية. هذه الخاصية مفيدة في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والأجهزة المنزلية، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب قطعًا معقدة.

على العكس من ذلك، فإن طلاء الفولاذ المجلفن عرضة للتقشير أو التقشر عند تعرضه لعمليات تشكيل قاسية. لذلك، فهو غير مناسب للتطبيقات المذكورة.  

 

جدول نظرة عامة على الفولاذ المجلفن مقابل الفولاذ المجلفن

فيما يلي جدول مقارنة للخصائص المختلفة للفولاذ المجلفن مقابل الفولاذ المجلفن: 

الممتلكات	جالفانيال ستيل	الصلب المجلفن
الانتهاء من السطح	مظهر رمادي غير لامع وموحد	لمسة نهائية معدنية لامعة ومتألقة
تكوين طلاء	سبيكة الحديد والزنك (90% زنك، 10% حديد)	طلاء الزنك النقي
التصاق الطلاء	أعلى	الخير
المقاومة للتآكل	جيد للتطبيقات الداخلية	مثالي ومناسب للتطبيقات الخارجية
التكلفة	أعلى نسبيًا بسبب المعالجة الحرارية	أكثر تكلفة لأن العملية أبسط
القابلية للتشكيل	الخير	أعلى
التشغيل في الماكينات	أفضل بسبب السطح الأكثر صلابة	معتدل
قابلية الطلاء	أسعار	معرض
صلابة السطح	أقوى بسبب سبيكة الحديد والزنك	ليونة
تطبيقات مشتركة	الأجهزة وقطع غيار السيارات	التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والمعدات الخارجية

خاتمة 

يُعدّ كلٌّ من الفولاذ المجلفن والفولاذ المُعالج حرارياً من المنتجات الشائعة، لكن لكلٍّ منهما خصائصه الفريدة. بالنسبة للمستخدم، تشمل الاعتبارات عند اختيار الفولاذ المجلفن مقابل الفولاذ غير المجلفن: مقاومة التآكل، والاستخدام الخارجي أو الداخلي، والتكلفة، وتعدد الاستخدامات، وغيرها من العوامل.

إذا كنت بحاجة إلى حماية موثوقة للأجزاء المعدنية، فإن منتجات Boda خدمة الجلفنة يُساعد على تحسين مقاومة التآكل وإطالة عمر الخدمة. وهو مناسب لمجموعة واسعة من المكونات الصناعية، ويضمن جودة سطح متسقة لتلبية احتياجات التطبيقات المختلفة. يمكنك الحصول على جميع التفاصيل وخدمات تصنيع الصفائح المعدنية من خلال برولين تك. اتصل بنا اليوم ل تواصل معنا.