Thép mạ kẽm là gì? Ưu điểm, ứng dụng và lưu ý khi sử dụng

Thép mạ kẽm là một loại vật liệu xây dựng được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng, cơ khí, nông nghiệp,… Sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật như chống rỉ sét, bền bỉ, giá thành hợp lý, thép mạ kẽm đã trở thành một lựa chọn hàng đầu của nhiều khách hàng.

Trong bài viết này của Thu mua phế liệu Thịnh Phát, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu sâu hơn về thép mạ kẽm, từ khái niệm cơ bản đến các đặc tính, ứng dụng và những ưu nhược điểm của loại vật liệu này.

Thép mạ kẽm là gì?

Thép mạ kẽm, hay còn được gọi là Galvanized Steel trong tiếng Anh, là một loại thép được phủ bên ngoài một lớp kẽm mỏng. Lớp kẽm này đóng vai trò như một lớp bảo vệ, ngăn chặn quá trình oxy hóa và ăn mòn của thép, giúp kéo dài tuổi thọ và tăng cường độ bền của vật liệu.

Cấu tạo của thép mạ kẽm

Cấu tạo của thép mạ kẽm bao gồm hai thành phần chính:

Lõi thép

Lõi thép là thành phần chính của thép mạ kẽm, quyết định độ cứng, độ bền và khả năng chịu lực của vật liệu. Lõi thép thường được làm từ thép cacbon hoặc thép hợp kim.

Thép cacbon là loại thép phổ biến nhất, có giá thành thấp và dễ gia công. Thép cacbon có thành phần chủ yếu là sắt (Fe) và cacbon (C). Hàm lượng cacbon trong thép cacbon càng cao thì độ cứng và độ bền của thép càng cao, nhưng khả năng gia công lại càng thấp.

Thép hợp kim là loại thép có thêm các nguyên tố hợp kim, giúp tăng cường độ cứng, độ bền và khả năng chịu lực của vật liệu. Các nguyên tố hợp kim thường được sử dụng trong thép hợp kim bao gồm:

• Mangan (Mn): Tăng cường độ cứng và độ bền
• Crom (Cr): Tăng cường khả năng chống ăn mòn
• Niken (Ni): Tăng cường độ cứng, độ bền và khả năng chống ăn mòn
• Molybdenum (Mo): Tăng cường khả năng chống ăn mòn và chịu tải trọng

Lớp kẽm

Lớp kẽm được phủ bên ngoài lõi thép bằng hai phương pháp chính:

• Mạ kẽm nhúng nóng: Thép được nhúng vào bể kẽm nóng chảy, tạo ra một lớp kẽm dày và bền.
• Mạ kẽm điện phân: Thép được ngâm trong dung dịch kẽm và được điện phân, tạo ra một lớp kẽm mỏng và đồng nhất hơn.

Lớp kẽm có khả năng phản ứng với oxy và hơi ẩm để tạo thành một lớp màng bảo vệ, ngăn chặn sự tiếp xúc của thép với môi trường bên ngoài. Nhờ đó, thép mạ kẽm có thể chịu được thời tiết khắc nghiệt và môi trường ăn mòn trong nhiều năm, giúp tiết kiệm chi phí sửa chữa và thay thế.

Ưu điểm của thép mạ kẽm

Thép mạ kẽm sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm:

Chống rỉ sét và ăn mòn cao

Rỉ sét là một hiện tượng tự nhiên xảy ra khi thép tiếp xúc với oxy và hơi ẩm. Thép mạ kẽm có khả năng chống rỉ sét và ăn mòn cao là nhờ lớp kẽm bên ngoài. Lớp kẽm có khả năng phản ứng với oxy và hơi ẩm để tạo thành một lớp màng bảo vệ, ngăn chặn sự tiếp xúc của thép với môi trường bên ngoài. Nhờ đó, thép mạ kẽm có thể chịu được thời tiết khắc nghiệt và môi trường ăn mòn trong nhiều năm, giúp tiết kiệm chi phí sửa chữa và thay thế.

Tuổi thọ cao

Tuổi thọ của thép mạ kẽm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:

• Độ dày của lớp kẽm
• Môi trường sử dụng
• Cách bảo quản

Thông thường, thép mạ kẽm có tuổi thọ trung bình từ 20 đến 50 năm. Trong môi trường khắc nghiệt, tuổi thọ của thép mạ kẽm có thể giảm xuống còn 10 đến 20 năm.

Dễ dàng gia công

Thép mạ kẽm có thể dễ dàng cắt, hàn, uốn nắn và tạo hình, giúp cho quá trình thi công nhanh chóng và thuận tiện. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và thời gian thi công.

Bền bỉ và chắc chắn

Thép mạ kẽm có độ cứng và độ bền cao, thích hợp cho các ứng dụng chịu tải trọng lớn. Thép mạ kẽm thường được sử dụng làm khung kèo, xà gồ, tôn lợp, cửa, cổng, hàng rào,…

Giá thành hợp lý

So với các loại thép khác, thép mạ kẽm có giá thành tương đối rẻ, phù hợp với nhiều nhu cầu và dự án.

Nhược điểm của thép mạ kẽm

Thép mạ kẽm là một loại vật liệu xây dựng có nhiều ưu điểm nổi bật, tuy nhiên cũng có một số nhược điểm cần lưu ý.

Độ thẩm mỹ

Thép mạ kẽm có màu sắc xám bạc, không đẹp mắt như các loại thép không mạ kẽm. Điều này có thể ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của công trình.

Khả năng chịu nhiệt

Lớp kẽm có nhiệt độ nóng chảy là 420 độ C, khi nhiệt độ vượt quá mức này, lớp kẽm có thể bị bong tróc, làm giảm khả năng bảo vệ của thép. Do đó, thép mạ kẽm không thích hợp cho các ứng dụng trong môi trường nhiệt độ cao.

Khả năng chịu lực cắt

Khi hàn thép mạ kẽm, nhiệt độ cao có thể làm ảnh hưởng đến lớp kẽm, làm giảm khả năng chịu lực cắt của mối hàn. Do đó, cần chú ý trong quá trình gia công thép mạ kẽm.

Tác động môi trường

Kẽm có thể bị hòa tan trong môi trường axit mạnh, làm giảm khả năng bảo vệ của thép. Do đó, cần lựa chọn loại thép mạ kẽm phù hợp với môi trường sử dụng.

Quá trình mạ kẽm

Có hai phương pháp mạ kẽm chính là:

Mạ kẽm nhúng nóng

Mạ kẽm nhúng nóng là phương pháp mạ kẽm phổ biến nhất hiện nay. Trong phương pháp này, thép được nhúng vào bể kẽm nóng chảy ở nhiệt độ 450 – 480 độ C. Kẽm nóng chảy sẽ bám dính vào bề mặt thép, tạo thành một lớp mạ kẽm dày và đồng đều.

Quá trình mạ kẽm nhúng nóng

Các bước của quá trình mạ kẽm nhúng nóng bao gồm:

1. Chuẩn bị thép: Thép cần được gia công sạch sẽ, loại bỏ dầu mỡ, gỉ sét và các tạp chất khác.
2. Nhúng thép vào bể kẽm: Thép được nhúng vào bể kẽm nóng chảy ở nhiệt độ 450 – 480 độ C trong thời gian khoảng 1 phút.
3. Loại bỏ thép khỏi bể kẽm: Thép được loại bỏ khỏi bể kẽm và làm nguội.

Ưu điểm của mạ kẽm nhúng nóng

• Lớp mạ kẽm dày và đồng đều, có khả năng chống ăn mòn cao.
• Quy trình thực hiện đơn giản, dễ dàng kiểm soát chất lượng.
• Chi phí thấp.

Nhược điểm của mạ kẽm nhúng nóng

• Thép cần được gia công sạch sẽ trước khi mạ.
• Chỉ áp dụng được cho các sản phẩm có hình dạng đơn giản.

Mạ kẽm điện phân

Mạ kẽm điện phân là phương pháp mạ kẽm trong môi trường điện phân. Trong phương pháp này, thép được sử dụng làm điện cực âm, kẽm được sử dụng làm điện cực dương. Dưới tác dụng của dòng điện, kẽm sẽ bám dính vào bề mặt thép, tạo thành một lớp mạ kẽm.

Quá trình mạ kẽm điện phân

Các bước của quá trình mạ kẽm điện phân bao gồm:

1. Chuẩn bị thép: Thép cần được gia công sạch sẽ, loại bỏ dầu mỡ, gỉ sét và các tạp chất khác.
2. Lắp đặt điện cực: Thép và kẽm được lắp đặt vào bể điện phân.
3. Bật dòng điện: Dòng điện được bật để kẽm bám dính vào bề mặt thép.
4. Thời gian mạ: Thời gian mạ phụ thuộc vào độ dày lớp mạ kẽm cần đạt được.
5. Tắt dòng điện: Dòng điện được tắt và thép được lấy ra khỏi bể điện phân.

Ưu điểm của mạ kẽm điện phân

• Có thể mạ được các sản phẩm có hình dạng phức tạp.
• Có thể kiểm soát độ dày lớp mạ kẽm dễ dàng.

Nhược điểm của mạ kẽm điện phân

• Lớp mạ kẽm mỏng hơn so với phương pháp mạ kẽm nhúng nóng.
• Chi phí cao hơn so với phương pháp mạ kẽm nhúng nóng.

Lựa chọn phương pháp mạ kẽm

Việc lựa chọn phương pháp mạ kẽm cần căn cứ vào các yếu tố sau:

• Khả năng chống ăn mòn của sản phẩm: Nếu sản phẩm cần có khả năng chống ăn mòn cao, cần lựa chọn phương pháp mạ kẽm nhúng nóng.
• Hình dạng của sản phẩm: Nếu sản phẩm có hình dạng phức tạp, cần lựa chọn phương pháp mạ kẽm điện phân.
• Chi phí: Phương pháp mạ kẽm nhúng nóng có chi phí thấp hơn phương pháp mạ kẽm điện phân.

Các loại thép mạ kẽm phổ biến

Tùy thuộc vào độ dày lớp kẽm, phương pháp mạ kẽm và thành phần lõi thép, thép mạ kẽm được chia thành nhiều loại khác nhau. Dưới đây là một số loại thép mạ kẽm phổ biến:

Thép mạ kẽm thông thường

Thép mạ kẽm thông thường có độ dày lớp kẽm từ 25 đến 50 micron. Đây là loại thép mạ kẽm phổ biến nhất, có giá thành thấp và dễ gia công. Thép mạ kẽm thông thường thường được sử dụng cho các ứng dụng không đòi hỏi khả năng chống ăn mòn cao, chẳng hạn như:

• Lợp mái
• Vách ngăn
• Hàng rào
• Cửa, cổng
• Thang
• Bàn ghế

Thép mạ kẽm nặng

Thép mạ kẽm nặng có độ dày lớp kẽm từ 50 đến 100 micron. Loại thép này có khả năng chống ăn mòn cao hơn thép mạ kẽm thông thường, thích hợp cho các ứng dụng chịu tác động của môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như:

• Cầu
• Đường
• Nhà máy
• Nhà kho
• Công trình ven biển

Thép mạ kẽm nhúng nóng

Thép mạ kẽm nhúng nóng là loại thép được mạ kẽm bằng phương pháp nhúng nóng. Phương pháp này tạo ra một lớp kẽm dày và bền, có khả năng chống ăn mòn cao hơn các phương pháp mạ kẽm khác. Thép mạ kẽm nhúng nóng thường được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống ăn mòn cao, chẳng hạn như:

• Cầu
• Đường
• Nhà máy
• Nhà kho
• Công trình ven biển

Thép mạ kẽm điện phân

Thép mạ kẽm điện phân là loại thép được mạ kẽm bằng phương pháp điện phân. Phương pháp này tạo ra một lớp kẽm mỏng và đồng nhất hơn, dễ gia công hơn thép mạ kẽm nhúng nóng. Thép mạ kẽm điện phân thường được sử dụng cho các ứng dụng không đòi hỏi khả năng chống ăn mòn cao, chẳng hạn như:

• Lợp mái
• Vách ngăn
• Hàng rào
• Cửa, cổng
• Thang
• Bàn ghế

So sánh thép mạ kẽm và thép không gỉ

Thép mạ kẽm

Thép mạ kẽm là một loại vật liệu được tạo thành từ lõi thép và lớp kẽm bên ngoài. Lớp kẽm có khả năng phản ứng với oxy và hơi ẩm để tạo thành một lớp màng bảo vệ, ngăn chặn sự tiếp xúc của thép với môi trường bên ngoài, giúp kéo dài tuổi thọ của thép.

Thép không gỉ

Thép không gỉ là một loại thép có chứa crom từ 10,5% trở lên. Crom là một kim loại hoạt động kém hơn thép, do đó, nó sẽ tạo thành một lớp màng bảo vệ tự nhiên trên bề mặt thép, giúp ngăn chặn sự tiếp xúc của thép với môi trường bên ngoài, giúp kéo dài tuổi thọ của thép.

Bảng so sánh

Đặc điểm	Thép mạ kẽm	Thép không gỉ
Thành phần	Lõi thép + Lớp kẽm	Thép + Crom
Độ bền	Bền vững	Rất bền
Khả năng chống ăn mòn	Tốt	Rất tốt
Chi phí	Thấp	Cao
Trọng lượng	Nhẹ	Nặng hơn
Độ thẩm mỹ	Trung bình	Cao
Khả năng gia công	Dễ dàng	Khó khăn hơn
Ứng dụng	Xây dựng, cơ khí, nông nghiệp, điện lực,…	Xây dựng, cơ khí, y tế, thực phẩm,…

Ứng dụng của thép mạ kẽm

Dưới đây là một số ứng dụng của thép mạ kẽm trong các lĩnh vực khác nhau:

Xây dựng

Thép mạ kẽm được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng dân dụng và công nghiệp, bao gồm:

• Lợp mái: Thép mạ kẽm là vật liệu lợp mái phổ biến, có khả năng chống ăn mòn cao, bền màu và dễ thi công.
• Vách ngăn: Thép mạ kẽm được sử dụng làm vách ngăn trong nhà ở, văn phòng, nhà kho,…
• Hàng rào: Thép mạ kẽm được sử dụng làm hàng rào bảo vệ cho các công trình xây dựng, nhà ở,…
• Cửa, cổng: Thép mạ kẽm được sử dụng làm cửa, cổng cho các công trình xây dựng, nhà ở,…
• Thang: Thép mạ kẽm được sử dụng làm thang máy, thang bộ, thang leo,…
• Bàn ghế: Thép mạ kẽm được sử dụng làm bàn ghế, đồ nội thất,…

Cơ khí

Thép mạ kẽm được ứng dụng trong cơ khí, bao gồm:

• Các chi tiết máy: Thép mạ kẽm được sử dụng làm các chi tiết máy như trục, bánh răng,… giúp bảo vệ máy móc khỏi bị ăn mòn.
• Cấu kiện xây dựng: Thép mạ kẽm được sử dụng làm cấu kiện xây dựng như khung kèo, xà gồ,… giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn cho công trình.
• Cầu, đường: Thép mạ kẽm được sử dụng làm cầu, đường,… giúp tăng cường độ bền và khả năng chống ăn mòn cho công trình.

Nông nghiệp

Thép mạ kẽm được ứng dụng trong nông nghiệp, bao gồm:

• Hàng rào: Thép mạ kẽm được sử dụng làm hàng rào bảo vệ cho các trang trại, vườn cây,…
• Nhà kính: Thép mạ kẽm được sử dụng làm nhà kính giúp bảo vệ cây trồng khỏi thời tiết khắc nghiệt.
• Dụng cụ nông nghiệp: Thép mạ kẽm được sử dụng làm các dụng cụ nông nghiệp như cuốc, xẻng,… giúp bảo vệ dụng cụ khỏi bị ăn mòn.

Giao thông vận tải

Thép mạ kẽm được ứng dụng trong giao thông vận tải, bao gồm:

• Cầu, đường: Thép mạ kẽm được sử dụng làm cầu, đường,… giúp tăng cường độ bền và khả năng chống ăn mòn cho công trình.
• Xe cộ: Thép mạ kẽm được sử dụng làm khung xe, thân xe,… giúp bảo vệ xe cộ khỏi bị ăn mòn.

Điện lực

Thép mạ kẽm được ứng dụng trong điện lực, bao gồm:

• Các trụ điện: Thép mạ kẽm được sử dụng làm các trụ điện giúp bảo vệ trụ điện khỏi bị ăn mòn.
• Các đường dây điện: Thép mạ kẽm được sử dụng làm các đường dây điện giúp bảo vệ dây điện khỏi bị ăn mòn.

Hóa chất

Thép mạ kẽm được ứng dụng trong hóa chất, bao gồm:

• Các thiết bị hóa chất: Thép mạ kẽm được sử dụng làm các thiết bị hóa chất giúp bảo vệ thiết bị khỏi bị ăn mòn bởi hóa chất.
• Các đường ống hóa chất: Thép mạ kẽm được sử dụng làm các đường ống hóa chất giúp bảo vệ đường ống khỏi bị ăn mòn bởi hóa chất.

Lưu ý khi sử dụng thép mạ kẽm

Thép mạ kẽm là một loại vật liệu xây dựng có nhiều ưu điểm nổi bật, giúp kéo dài tuổi thọ của công trình và tiết kiệm chi phí bảo trì, sửa chữa. Tuy nhiên, để thép mạ kẽm phát huy tối đa khả năng của mình, người sử dụng cần lưu ý một số vấn đề sau:

Lựa chọn loại thép mạ kẽm phù hợp

Tùy thuộc vào nhu cầu và mục đích sử dụng, người sử dụng cần lựa chọn loại thép mạ kẽm phù hợp. Ví dụ, nếu ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt, cần lựa chọn loại thép mạ kẽm có độ dày lớp kẽm lớn và phương pháp mạ kẽm phù hợp.

Cách bảo quản thép mạ kẽm

Thép mạ kẽm cần được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh tiếp xúc với hóa chất và các chất ăn mòn khác. Khi vận chuyển và thi công, cần chú ý tránh va đập mạnh, gây hư hỏng lớp mạ kẽm.

Cách vệ sinh thép mạ kẽm

Thép mạ kẽm có thể bị bám bẩn bởi bụi bẩn, dầu mỡ,… Trong trường hợp này, cần vệ sinh thép mạ kẽm bằng nước sạch và khăn mềm. Không sử dụng các chất tẩy rửa mạnh, có thể làm ảnh hưởng đến lớp mạ kẽm.

Cách sửa chữa thép mạ kẽm

Nếu thép mạ kẽm bị hư hỏng, cần sửa chữa kịp thời để tránh tình trạng ăn mòn lan rộng. Sửa chữa thép mạ kẽm cần được thực hiện bởi các chuyên gia có kinh nghiệm, sử dụng các vật liệu và phương pháp phù hợp.

Dưới đây là một số lưu ý cụ thể khi sử dụng thép mạ kẽm trong từng lĩnh vực:

Lĩnh vực xây dựng

• Khi sử dụng thép mạ kẽm làm lợp mái, cần chú ý độ dốc mái phù hợp để thoát nước tốt, tránh tình trạng đọng nước gây rỉ sét.
• Khi sử dụng thép mạ kẽm làm vách ngăn, hàng rào, cửa, cổng,… cần chú ý lắp đặt đúng kỹ thuật, tránh tình trạng va đập mạnh gây hư hỏng lớp mạ kẽm.

Lĩnh vực cơ khí

• Khi sử dụng thép mạ kẽm làm các chi tiết máy, cần chú ý bảo dưỡng thường xuyên, tránh tình trạng ăn mòn gây hư hỏng máy móc.
• Khi sử dụng thép mạ kẽm làm cầu, đường,… cần chú ý kiểm định định kỳ để kịp thời phát hiện và sửa chữa các hư hỏng.

Lĩnh vực nông nghiệp

• Khi sử dụng thép mạ kẽm làm hàng rào, nhà kính,… cần chú ý bảo vệ khỏi tác động của thời tiết và các yếu tố khác.
• Khi sử dụng thép mạ kẽm làm dụng cụ nông nghiệp, cần chú ý bảo dưỡng thường xuyên, tránh tình trạng ăn mòn gây hư hỏng dụng cụ.

Lĩnh vực giao thông vận tải

• Khi sử dụng thép mạ kẽm làm cầu, đường,… cần chú ý kiểm định định kỳ để kịp thời phát hiện và sửa chữa các hư hỏng.
• Khi sử dụng thép mạ kẽm làm xe cộ, cần chú ý bảo dưỡng thường xuyên, tránh tình trạng ăn mòn gây hư hỏng xe cộ.

Lĩnh vực điện lực

• Khi sử dụng thép mạ kẽm làm trụ điện, đường dây điện,… cần chú ý bảo vệ khỏi tác động của thời tiết và các yếu tố khác.

Lĩnh vực hóa chất

• Khi sử dụng thép mạ kẽm làm các thiết bị hóa chất, đường ống hóa chất,… cần chú ý lựa chọn loại thép mạ kẽm có khả năng chống ăn mòn hóa chất tốt.

Thép mạ kẽm là một loại vật liệu xây dựng có nhiều ưu điểm nổi bật, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Với những ưu điểm nổi bật của mình, thép mạ kẽm giúp kéo dài tuổi thọ của công trình và tiết kiệm chi phí bảo trì, sửa chữa.

Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về thép mạ kẽm.