ในโลกวิศวกรรมอันกว้างใหญ่ การเลือกใช้วัสดุทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับทุกโครงการที่ประสบความสำเร็จ การเลือกระหว่างเหล็กชุบสังกะสีและสแตนเลสสตีลแสดงถึงจุดตัดสินใจที่สำคัญ ซึ่งสามารถกำหนดอายุการใช้งาน ประสิทธิภาพ และความคุ้มค่าของโครงสร้างได้
เหล็กชุบสังกะสีมีสารเคลือบสังกะสีป้องกันที่นำไปใช้กับเหล็กมาตรฐานผ่านกระบวนการจุ่มร้อนหรือการชุบด้วยไฟฟ้า สารเคลือบนี้ให้การป้องกันสองชั้น:
- การป้องกันแบบกีดขวาง: ชั้นสังกะสีป้องกันไม่ให้องค์ประกอบที่กัดกร่อนเข้าถึงเหล็กฐาน
- การป้องกันแบบเสียสละ: คุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าของสังกะสีทำให้เกิดการกัดกร่อนเมื่อเกิดความเสียหาย
กระบวนการชุบสังกะสีสมัยใหม่สามารถสร้างสารเคลือบที่มีความหนาตั้งแต่ 45 ถึง 300 ไมครอน โดยสารเคลือบที่หนากว่าจะให้การป้องกันที่ยาวนานขึ้นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
โลหะผสมสแตนเลสสตีลมีโครเมียมอย่างน้อย 10.5% ซึ่งทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟที่:
- ทนทานต่อการกัดกร่อนผ่านความเสถียรทางเคมี
- ซ่อมแซมตัวเองเมื่อเกิดความเสียหาย
- รักษาความสมบูรณ์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
- ความคุ้มค่า: โดยทั่วไปแล้วมีราคาถูกกว่าสแตนเลสสตีล 30-40%
- ความง่ายในการผลิต: สามารถกลึงได้ดีเยี่ยมสำหรับการตัด ดัด และเชื่อม
- ความทนทานที่เพียงพอ: เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมปานกลาง
- อายุการใช้งานที่จำกัดในสภาพแวดล้อมชายฝั่งหรืออุตสาหกรรม
- ศักยภาพในการไหลของสังกะสีในงานทางน้ำ
- ความเปราะบางของโซนเชื่อมที่ต้องมีการบำบัดหลังการเชื่อม
- ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าในทุกสภาพแวดล้อม
- คุณสมบัติพื้นผิวที่ถูกสุขอนามัยสำหรับอาหาร/การแพทย์
- อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงในโลหะผสมขั้นสูง
- อายุการใช้งานที่ยาวนานโดยไม่ต้องบำรุงรักษาเกิน 50 ปี
- ต้นทุนวัสดุที่สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ
- ข้อกำหนดในการผลิตแบบพิเศษ
- ศักยภาพในการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียด
การใช้งานโครงสร้างรวมถึง:
- โครงสร้างอาคารและหลังคา
- ราวกันถนนและป้าย
- อุปกรณ์การเกษตรและการจัดเก็บ
- เสาไฟฟ้าและเสาส่งสัญญาณ
สภาพแวดล้อมที่สำคัญที่ต้องการ:
- อุปกรณ์และพื้นผิวแปรรูปอาหาร
- รากฟันเทียมทางการแพทย์และเครื่องมือผ่าตัด
- ภาชนะแปรรูปสารเคมี
- โครงสร้างพื้นฐานชายฝั่งและฮาร์ดแวร์ทางทะเล
- ส่วนประกอบการบินและอวกาศ
การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ระบุว่าในขณะที่สแตนเลสสตีลมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่า แต่ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานทั้งหมดมักจะแข่งขันได้หลังจาก 15-20 ปีเนื่องจากความต้องการในการบำรุงรักษาลดลง
การเลือกใช้วัสดุต้องพิจารณาอย่างรอบคอบถึง:
- ข้อจำกัดด้านงบประมาณของโครงการ
- อายุการใช้งานที่คาดหวัง
- การสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม
- ข้อกำหนดด้านสุนทรียศาสตร์
- ความสามารถในการบำรุงรักษา

