Thép U Mạ Kẽm

Thép U Mạ Kẽm Điện Phân và mạ kẽm nhúng nóng là sản phẩm được sử dụng thông dụng và phổ biến nhất hiện nay. Chủ yếu được dùng trong nghành công nghiệp xây dựng, cầu đường, thủy lợi, kết cấu khung chịu lực, nhà thép tiền chế, sản xuất thùng xe ô tô tải, khung sườn xe, kết cấu trang trí nội ngoại thất,....

Thép U mạ kẽm là gì ? 

THép U mạ kẽm là sản phẩm thép hình chữ U đã được phủ một lớp kẽm lên bề mặt. Lớp mạ kẽm này đóng vai trò như một lớp bảo vệ hy sinh, giúp chống lại quá trình oxy hóa và ăn mòn của môi trường, kéo dài đáng kể tuổi thọ của thép so với thép U đen thông thường.

Khái niệm quan trọng của lớp mạ kẽm bảo vệ

Lớp kẽm bảo vệ thép U có hai cơ chế chính bao gồm : 

• Lớp hàng rào bảo vệ bật lý : Lớp kẽm tự nó tạo thành một rào cản lớn ngăn chặn tiếp xúc trực tiếp với không khí và độ ẩm, là nguyên nhân chính gây nên hen gỉ.
• Bảo vệ điện hóa (anot hy sinh) : Kẽm là kim loại hoạt động hơn sắt. Khi có vết trầy xước hoặc hư hại trên lớp mạ, kẽm sẽ bị ăn mòn trước để bảo vệ sắt bên dưới, miễn là còn đủ kẽm trong khu vực đó.

Phân loại thép U mạ kẽm

Thép U mạ kẽm được phân loại chủ yếu theo phương pháp mạ kẽm

1. Thép U mạ kẽm điện phân 

• Quy trình : Thép U được nhúng vào dung dịch điện phân chứa muỗi kẽm. Dòng điện sẽ kéo những ion kẽm bám và kết tủa trên bề mặt thép.
• Đặc điểm : Lớp mạ kẽm mỏng, đồng đều, bề mặt sáng bóng và mịn hơn.
• Ứng dụng : Thích hợp cho những ứng dụng trong nhà, môi trường ít ăn mòn, hoặc nơi yêu cầu tính thẩm mỹ cao. Khả năng chống ăn mòn không bằng mạ nhúng nóng.

2. Thép U mạ kẽm nhúng nóng

• Quy trình : THép U đen sau khi làm sạch bề mặt bằng cách tẩy dầu mỡ, hen gỉ, rửa nước, nhúng trợ dung sẽ được nhúng vào bể kẽm nóng chảy ở nhiệt độ cao khoảng 480 độ C. Kẽm sẽ phản ứng với sắt trên bề mặt thép, tạo thành những lớp hợp kim - sắt và lớp kẽm nguyên chất bên ngoài.
• Đặc điểm là có lớp mạ dày, thường có mài xám bạc, bề mặt có thể không hoàn toàn mịn do quá trình kết tinh kẽm. Lớp mạ này bám chắc và có khả năng chống ăn mòn vượt trội.
• Ứng dụng trong những dự án ngoài trời, môi trường khắc nghiệt, ẩm ướt, hóa chất, ven biển, hoặc những nơi có yêu cầu cao về tuổi thọ

Quy cách thép U mạ kẽm

Quy cách thép U mạ kẽm tương tự như thép U đen, nhưng trọng lượng sẽ tăng lên một chút do có lớp kẽm

• Bề rộng bụng (H)
• Chiều cao cạnh B
• Độ dày bụng t1
• Độ dày cánh t2
• Trọng lượng

 Thành phần hóa học của thép U mạ kẽm

Thép U mạ kẽm không có thành phần hóa học riêng biệt cho lớp mạ. Thành phần hóa học là của vật liệu nền thép U nguyện bản. Lớp mạ kẽm chỉ là một lớp phủ bên ngoài. Thành phần hóa học của thép U nền sẽ phụ thuộc vào mác thép và tiêu chuẩn sản xuất ví dụ a36, ss400, q235b, s235jr. Tuy thế,  một số nguyên tố trong thép nền có thể ảnh hưởng đến chất luộng và độ bám dính của lớp mạ kẽm nhúng nóng, đặc biệt là hàm lượng silic và phôt pho.

• Silic (Si) : Hàm lượng Si trong thép U có thể ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng giữa kẽm và thép. Một hàm lượng Si nhất định có thể tạo ra lớp mạ dày hơn, nhưng nếu quá cao > 0.25% có thể gây ra hiện tượng lớp mạ bị giòn, bong tróc hoặc có màu xanh đậm bất thường.
• Phôt pho (P) CŨng tương tự như Si, phot pho cũng có thể ảnh hưởng đến độ dày và cấu trúc của lớp mạ kẽm. Những tiêu chuẩn mạ kẽm sẽ có quy định về hàm lượng những nguyên tố này trong thép nền để đảm bảo chất lượng lớp mạ.

Tiêu chuẩn sản xuất thép U mạ kẽm.

1. Tiêu chuẩn thép U đen : 

Những tiêu chuẩn quy định về hình dạng, kích thước, dung sai, thành phần hóa học và cơ lý tính của thép u trước khi mạ kẽm.

• JIG G3101 (Nhật Bản) : SS400
• ASTM A36/A36M của Mỹ : A36
• EN 10025 (Châu Âu) : S235 S275 S355
• GB/ T 706 - 2008 TRung Quốc Q235B, Q345B
• TCVN 1656, TCVN 5709 Việt Nam

2. Tiêu chuẩn cho lớp mạ kẽm thép U

Những tiêu chuẩn này quy định về độ dày lớp mạ, độ bám dính, chất lượng bề mặtg và phương pháp thử nghiệm

• ASTM A132/ A123M của Mỹ : Tiêu chuẩn quy định cho lớp mạ kẽm nhúng nóngl trên những sản phẩm thép hình
• ISO 1461 (Quốc tế) tiêu chuẩn về lớp phủ kẽm nhúng nóng trên những sản phẩm gang và thép được chế tạo
• TCVN 5408 (Việt Nam) tương đương với ISO 1461, Quy định về mạ kẽml nhúng nóng cho sản phẩm sắt và thép.
• ASTM B633 Tiêu chuẩn cho mạk kẽm điện phân.

Quy trình sản xuất thép U mạ kẽm

Quy trình sản xuất thép U mạ kẽm là sự kết hợp của quá trình sản xuất thép u và quy trình mạ kẽm bao gồm : 

 Bước 1 : Sản xuất thép U đen (cán nóng)

• Luyện thép từ quặng sắt, tinh chế thành thép lỏng
• Đúc phôi tạo phôi thép
• Cán nóng : Nung nóng phôi và cán qua những con lăn để tạo hình thép U
• Cắt và làm nguội : Cắt thép U theo chiều dài tiêu chuẩn và làm nguội

Bước 2 : Xử lý bề mặt và mạ kẽm

• Tẩy dầu mỡ giúp loại bỏ bụi bẩm chất bôi trơn bám trên bề mặt bằng dung dịch kiềm hoặc axit yếu.
• Tẩy hen gỉ bằng cách nhúng thép vào dung dịch HCl hoặc H2SO4 để loại bỏ hen gỉ, vảy cán và các tạp chất oxit sắt khác. Đây là bước quan trọng để đảm bảo lớp mạ kẽm bám dính tốt.
• Rửa nước : Rửa sạch axit còn sót lại trên bề mặt thép bằng nước
• Nhúng trợ dung thép thường là dung dịch amoni clorua và kẽm clorua. Lớp trợ dung này giúp làm sạch bề mặt thép ở cập độ vi mô, loại bỏ oxit còn sót lại và ngăn chặn quá trình oxy hóa trước khi nhúng nóng chảy, đồng thời giúp kẽm bám dính tốt hơn.
• Mạ kẽm (Galvanizing) : Thép được nhúng hoàn toàn vào bể kẽm nóng chảy khoảng 480 độ C. Kẽm sẽ phản ứng với thép tạo thành những lớp hợp kim Fe-Zn. Hoặc có thể gia công thép U mạ kẽm điện phân bằng cách cho dòng điện sẽ giúp kẽm bám vào bề mặt thép
• Làm nguội và kiểm tra thành phẩm : Thép U được lấy ra khỏi bể mạ, làm nguội tự nhiên hoặc trong nước. Sau đó, tiến hành kiểm tra chất lượng lớp mạ bao gồm độ dày, độ bám dính, bề mặt, khuyết tật theo tiêu chuẩn.

 Ứng dụng của thép U mạ kẽm

Nhờ khả năng chống ăn mòn vượt trội, thép U mạ kẽm được ứng dụng rộng rãi trong những môi trường và dự án yêu cầu độ bền cao và tuổi thọ lâu dài : 

• Kết cấu nhà xưởng, nhà kho, nhà tiến chế : Đặc biệt là những bộ phận tiếp xúc với môi trường bên ngoải hoặc ẩm ướt như khung kèo, xà gồ, dầm đỡ mái
• Dự án công trình ven biển, hải đảo : Những kết cấu chịu ảnh hưởng trực tiếp của hơi muối biển, gió biển như cầu cảng, nhà kho cảng, giàn khoan.
• Hệ thống đường ống, giàn giáo : Trong những nhà máy hóa chất, xử lý nước thải, hoặc môi trường có yếu tố ăn mòn.
• Kết cấu cầu đường : Làm cầu vượt, lan can cauf, trụ đèn đường, biển báo giao thông
• Hệ thống thông gió, thang máng cáp điện trong khu công nghiệp, tòa nhà lớn để bảo vệ thép U khỏi ẩm ướt và ăn mòn
• Làm trụ tháp truyền tải điện, tháp ăng - ten : Đảm bảo tuổi thọ và độ bền cho kết cấu ngoài trời, chiu tác động của thời tiết.
• Hệ thống khung đỡ năng lượng mặt trời : CHịu được điều kiện bên ngoài trời khắc nghiệt trong thời gian dài
• Sản xuất máy móc, thiết bị nông nghiệp bao gồm những bộ phận tiếp xúc với đất, nước hoặc hóa chất nông nghiệp.

Giá thép U mạ kẽm bao nhiêu tiền 1 cây ? 

• Giá thép U đen chưa mạ có giá 14.500 đ/kg cho đến 17.500 đ/kg
• Giá thép U mạ kẽm có giá từ 20.000 đ/kg cho đến 25.500  đ/kg

Cụ thể khách hàng có thể tham khảo bảng giá dưới đây bao gồm : 

Kết luận

Thép U mạ kẽm là một giải pháp hiệu quả về kinh tế và bền vững cho những dự án đòi hỏi khả năng chống ăn mòn cao, giúp giảm thiểu chi phí bảo trì và tăng tuổi thọ dự án.