الفولاذ المجلفن هو الفولاذ الذي مر بعملية كيميائية لمنعه من التآكل، حيث يتم تغطية الفولاذ بطبقات من أكسيد الزنك لأن هذا المعدن الواقي لا يصدأ بسهولة.
كما يعطي هذا الطلاء خصائص أخرى للصلب، حيث يُصبح من الصعب خدشه بفضل المتانة التي يضيفها أكسيد الزنك، وبالنسبة إلى التطبيقات الخارجية أو البحرية أو الصناعية التي لا تعد ولا تحصى، يُشكّل الفولاذ المجلفن عنصر أساسي في التصنيع.
كيف يُصنع الفولاذ المجلفن
أحد الطرق الأكثر شيوعاً لجعل الفولاذ مقاوماً للصدأ هي من خلال الجمع بينه وبين معدن أقل عرضة للتآكل مثل الزنك. عندما يتم غمر الفولاذ في الزنك السائل فإن التفاعل الكيميائي يربط الزنك بالصلب بشكل دائم.
لذلك فإن الزنك ليس مجرد مانع للتسريب لأنه لا يغطي الصُلب فقط، بل إنه يصبح جزء منه بشكل دائم، وتُصبح الطبقة الخارجية معظمها من الزنك، لكن الطبقات الداخلية هي خليط من الزنك والحديد، مع جزء داخلي من الفولاذ النقي.
هذه العملية المعروفة باسم الجلفنة بالغمس الساخن، هي واحدة من أكثر الطرق شيوعاً لصُنع الفولاذ المجلفن ولكنها ليست الوحيدة.
حيث توجد أيضاً طريقة جلفنة الصفائح المستمرة وفيها يتم إدارة صفائح أو أسلاك من الفولاذ من خلال الزنك المصهور، وتعتبر هذه الطريقة قريبة من الغمس الساخن ولكنها تترك طبقة رقيقة فقط من المعدن الواقي.
يُمكن أيضاً طلاء الفولاذ أو رشه بالزنك خارجياً، ولكن هذه الطريقة لا تُكوّن رابط قوي بين الاثنين مثلما يفعل الغمس الساخن.
وعادةً ما توصف درجة الجلفنة بأنها وزن الزنك في مساحة السطح وليس سماكته، لأن هذا يعطي تمثيلاً أفضل لمقدار المعدن الذي تم تطبيقه.
كما أن الفولاذ المجلفن غالباً ما يتم الحصول عليه بعد تشكيل الأجزاء الفردية، مثل الأقواس، والمسامير، والبراغي، والحزم، والأزرار.
فوائد جلفنة الصلب
يعمل الزنك على حماية الفولاذ بطريقتين؛ أولاً أنه مقاوم عالي للصدأ خاصةً وأن الحديد – مكوّن رئيسي في الصلب – يتفاعل بسهولة مع الأكسجين والرطوبة، ويتحلل في نهاية المطاف. وتمنع طبقة الزنك على السطح هذه العناصر من الوصول إلى الفولاذ بسرعة.
كما أنّه يطور الباتينا – طبقة من أكاسيد الزنك والأملاح والمركبات الأخرى – التي توفر المزيد من الحماية، كما يتميز الزنك بمتانته العالية ومقاومته للخدوش، وله مظهر ناعم يجده الكثيرون جذاباً.
المميز في الزنك أيضاً أنه يتآكل أولاً قبل الصلب، وبالتالي فإنه في حالة حدوث صدأ يحدث التآكل للطبقة الخارجية من الزنك ويبقى الصُلب كما هو، بحيث يمكن إعادة جلفنته من جديد.
يتباين عمر الفولاذ المجلفن ولكن الصلب الصناعي الذي يبلغ سمكه 3.9 مللي يمكن أن يدوم أكثر من 70 عام بدون صيانة في الظروف العادية.
استخداماته
يمكن العثور على استخدامات الفولاذ المجلفن في كل شيء حولنا تقريباً، حيث يتم استخدامها في تشييد أسقف المنازل، وهناك العديد من قطع الصلب المجلفن في السيارات لحمايتها من الأمطار، وتُستخدم أيضاً في العديد من التطبيقات البحرية بفضل قدرتها على تحمل الملح.
كما أن قابلية إعادة التدوير والاستخدام عدّة مرات تجعل من الصلب المجلفن شائع في الاستخدامات الصناعية المختلفة.
عيوب الفولاذ المجلفن
هناك عيوب قليلة نسبياً في الجلفنة، حيث أن بعض الأجسام لا يمكن أن تتعرض للغمس الساخن، سواء لأنها كبيرة جداً أو صغيرة جداً، والأشكال الأخرى من الجلفنة لا تكون واقية بشكل كامل، كما أنها لا تدوم طويلاً.
كما أن الزنك سوف يتآكل في نهاية المطاف، خاصةً إذا تعرض بشكل منتظم إلى الأمطار أو مياه البحر.
وفي بعض الأحيان يتم تبريد الصلب المجلفن ببطء شديد، أو يتم تكديسه فوق بعضه قبل أن يبرد بالكامل، مما قد يؤدي إلى تقشير الطبقة الخارجية من الزنك.
وفي بعض الحالات، تتشكل فجوات صغيرة بين الزنك والطبقات الأسفل منه مما قد يسبب التقشير.
