Staal (metaal)
Staal is een legering bestaand uit ijzer en koolstof. De term staal wordt met name gebruikt voor ijzerlegeringen met een zodanig beperkt koolstofgehalte (typisch minder dan 1,9%) of gehalte aan toevoegingen als chroom, dat ze warm vervormd kunnen worden. Hierin onderscheidt staal zich van bijvoorbeeld gietijzer, dat meestal een hoger koolstofgehalte heeft.Er zijn veel verschillende legeringen met deze twee elementen, meestal ook met andere bestanddelen. De wereld kent vandaag de dag ongeveer 2500 verschillende soorten staal. Mede hierdoor en door de uitstekende bewerkbaarheid is staal een veel gebruikt constructiemateriaal. Het koolstof wordt gebruikt om een hoge treksterkte en hardheid te verkrijgen.
Wereldwijd wordt er jaarlijks ongeveer 900 miljoen ton staal geproduceerd, Corus Nederland (Hoogovens IJmuiden) neemt hiervan bijna zeven miljoen voor haar rekening.
Roest is het roodbruine materiaal dat ontstaat wanneer ijzer reageert met zuurstof in de aanwezigheid van water. Het is een mengeling van ijzeroxide en hydroxylgroepen. Roesten is de veelgebruikte term voor een vorm van corrosie van ijzerhoudende materialen zoals staal.
•
Chemische samenstelling
Een voorbeeld van de chemische samenstelling is: Fe2O3.IJzer wordt in natuurlijke staat gevonden in het erts hematiet als ijzeroxide. Metaalvormig ijzer heeft de neiging naar deze staat terug te keren wanneer het blootgesteld wordt aan lucht en water. Deze corrosie is te wijten aan de oxidatiereactie die plaatsvindt wanneer ijzermetaal terugkeert naar een energetische voorkeurstoestand. Hierbij komt energie vrij. Het roestproces kan voorgesteld worden in drie basisstappen:
• de vorming van ijzer(II)-ionen uit het metaal
• de vorming van hydroxylgroep-ionen
• hun reactie samen, met de toevoeging van zuurstof
Wanneer staal in contact komt met water begint er een elektrochemisch proces. Aan het oppervlak wordt het ijzer geoxideerd tot ijzer(II):
Bescherming tegen corrosie
Er zijn verschillende methodes om corrosie af te remmen.
• Kathodische bescherming is een elektrochemische methode.
• Galvanisatie bestaat uit het aanbrengen van een laag van een ander metaal, zoals zink.
• Een deklaag of coating.
• Legering met andere elementen zoals Chroom, Nikkel, Molybdeen, zie Roestvast staal.
Thermisch verzinken
Bij thermisch verzinken wordt staal na een voorbehandeling gedompeld in vloeibaar zink van circa 450oC. Tijdens dit dompelproces worden zink/ijzerlegeringslagen gevormd, afgedekt met een laagje zuiver zink.Eigenschappen van de op het staal gevormde laag:
Betrouwbaarheid
Ook bedekking op moeilijk bereikbare plaatsen
Goede hechting
Het zink is chemisch gebonden aan het staal
Kathodische bescherming
Bij krassen en kleine beschadigingen geen roestvorming, omdat zink electro-negatief is ten opzichte van ijzer.
Zeer goede bedekking op kanten en randen
Op randen en kanten is de zinklaagdikte over het algemeen groter dan op de vlakke delen. Dit in tegenstelling tot verfsystemen
Hoge weerstand tegen slijtage
De gevormde zinklegeringslaag is doorgaans harder dan het onderliggende staal zelf
• Poederlakken
Onder een poederlak of -coating verstaat men een deklaag van een organisch materiaal aangebracht op een metalen ondergrond. Deze deklaag dient ter verfraaiing en/of bescherming. Het karakteristieke van poederlak is dat het materiaal aangebracht wordt vanuit een poeder-luchtmengsel. In tegenstelling tot verf (natlak) maakt men bij de applicatie dus geen gebruik van oplos- en verdunningsmiddelen.• Poedersoorten
Evenals bij verf (natlak) treft men in een poederlak twee hoofdbestanddelen aan, namelijk:
- het bindmiddel
- het pigment
Er bestaan ook niet-gepigmenteerde poederlakken, zoals blanke lakken of vernissen bij verf.
De bindmiddelen voor poederlak zijn in feite kunststoffen.
Hierdoor kan een indeling in twee groepen worden aangehouden, namelijk:
- thermoplastische kunststoffen.
- thermohardende kunststoffen.
• Thermoplastische kunststoffen (wordt niet door Kriek Poedercoatings verwerkt)
Deze kunststoffen worden bij verwarming zacht en smelten zelfs.
Bij het afkoelen verharden deze kunststoffen
Dit zachter maken door verwarming en opstijven door afkoeling kan onbeperkt worden herhaald.
Bekende voorbeelden van thermoplastische poeders zijn:
- PVC (polyvinylchloride)
- PE (polyetheen)
- Nylon (nylon-11. Ril-san/rilsaneren)
- Polyamide, PA
Thermoplastische poedercoating wordt in het algemeen middels wervelsinteren aangebracht.
Een beperkt aantal thermoplastische kunststoffen worden ook met elektrostatisch poederspuiten aangebracht.
