شمش روی خالص

شمش روی چیست ؟ آلیاژهای روی کدام اند ؟

روی با Zn به عنوان نماد شیمیایی با رنگ آبی نقره ای قابل شناسایی است. فلز روی در بسیاری از کاربرد ها قابل استفاده است. شمش روی خالص را می توان به صورت شمش های استاندارد و درشت و نیز بر اساس درجه شان تفکیک کرد؛برای مثال درجه با کیفیت ویژه بالا، درجه گالوانیزه مداوم، درجه بالا، و غیره.

این فلز به طور فراوان در پوسته زمین یافت می شود، و کاربرد های صنعتی و زیستی فراوانی دارد. در دمای اتاق روی شکننده بوده و رنگ آبی-سفید دارد، اما می تواند صیقل داده شود تا به رنگ نهایی روشن درآید.

این فلز ابتدائا جهت فولاد گالوانیزه استفاده می شود، فرایندی که از فلز در برابر خوردگی ناخواسته محافظت می کند. آلیاژ های روی، از جمله برنج، در گستره وسیعی از کاربرد ها نقش مهمی دارند، از قطعات دریایی مقاوم به خوردگی گرفته تا ابزار موسیقی.

شمش روی خالص قابلیت انتخاب وزن مختلف را دارند .ZL12 ( شمش زاماک ) آلیاژ 12% آلومینیوم-روی است و برای استفاده به عنوان آلیاژ ریخته گری با کاربرد عمومی تولید شده است. ویژگی های منحصر به فرد آن را به قالبی برای استفاده در هر فرایند ریخته گری گرانشی معمول، مبدل ساخته است.

ZL12  ( شمش زاماک ) آلیاژ مستحکم و استوار است، که امکان ریخته گری قطعات نازک و جزئیات پیچیده را دارا است. ZL12 تجاری هزینه ابتدایی و تبدیل پایینی دارد. ZL12 می تواند با استفاده از فرایند مشابه با آنچه که در ساخت ریخته گری های فشاری آلومینیوم استفاده می شود، محفظه فشار سرد ریخته گری باشد.

ویژگی های ریخته گری ZL12 آن را قادر می سازد تا به طور مطلوبی با دیگر فلزات ریخته گری از جمله آلیاژ های آهن، برنج، برونز و آلومینیوم رقابت نماید. ZL12 ویژگی های ماشین کاری بسیار خوب و مقاومت در برابر خوردگی مناسب داشته و به حداقل آماده سازی سطح برای آب کاری یا رنگ آمیزی نیازمند است.

آلیاژ ZL5  ( شمش زاماک ) به طور کلی برای ریخته گری هایی که نیازمند مقاومت و سختی نسبتا بالا تری بوده، و نیز در زمانی که پایداری ابعادی معیار مهمی در کاربرد محصول نیستند، استفاده می شود.

این آلیاژ اغلب برای کاربرد های خودرویی در اروپا مشخص شده است. این آلیاژ حاوی مس به عنوان عنصر آلیاژ کننده بوده، که این امر باعث افزایش بهتر خواص ریخته گری نسبت به آلیاژ ZL3 ( شمش زاماک ) می شود و ویژگی های مکانیکی را بهبود می بخشد. 1% اسمی آن، آلیاژ را بسیار گران تر کرده و بنابراین استفاده از آن باید در کاربرد هایی که نیازمند ویژگی های بالا تری هستند، محدود شود.

خواص و ویژگی های روی خالص چیست ؟

مقاومت: روی فلزی ضعیف با مقاومت کششی کمتر از نصف فولاد کربن ملایم است. شمش روی عموما در کاربرد های تحمل بار استفاده می شود؛ اگرچه بخش های مکانیکی ارزان می توانند از روی ریخته گری شوند.

سختی: روی خالص سختی اندکی داشته و عموما شکننده است، اما آلیاژ های روی عموما در مقایسه با دیگر آلیاژ های ریخته گری مقاومت در برابر ضربه بالایی دارد.

شکل پذیری: بین 212 و 302 درجه فارنهایت، روی شکل پذیر و چکش خوار می شود، اما با افزایش دما به وضعیت شکننده خود باز می گردد. در زمان آلیاژ شدن، آلیاژ های روی به میزان زیادی این ویژگی شمش روی خالص را بهبود می بخشند، و امکان روش های تولید پیچیده تر را فراهم می سازد.

رسانایی: رسانایی روی برای یک فلز متوسط است. روی ویژگی های الکترو شیمیایی قوی دارد، اگرچه به خوبی در باتری های آلکالاین و در طی فرایند گالوانیزه کردن عمل می کند.

روی در حال حاضر پس از آهن، آلومینیوم و مس، چهارمین فلز با مصرف گسترده در جهان است. شمش روی ویژگی های ضد خوردگی قوی داشته و به خوبی با دیگر فلزات ترکیب می شود.

نحوه تولید شمش روی خالص

روی عموما در رسوبات دریایی همراه با فلزات پایه مانند مس و سرب یافت می شود. رسوبات روی به طور گسترده ای بر اساس چگونگی یافت آنها طبقه بندی می شوند.

شمش روی روی عمدتا از 3 نوع رسوب تولید می شود: بازدم رسوبی (Sedex)، نوع دره می سی سی پی (MVT) و سولفید حجیم آتش فشانی (VMS).

کاربرد انواع شمش روی خالص

هر ساله 13 میلیون تن روی در سراسر جهان تولید می شود که تفکیک آن بر اساس کاربردش صورت می پذیرد:

1. بیش از نیمی از کل درصد شمش روی تولید شده سالیانه ، در فرایند گالوانیزه کردن استفاده می شود، که جهت محافظت از فولاد در برابر خوردگی می باشد .
2. در حدود 14% از شمش روی تولید شده در جهت ساخت آلیاژ های ریخته گری روی استفاده می شود.
3. حدودا 9% از شمش روی خالص تولید شده برای تولید مواد شیمیایی و اکسید ها استفاده می شود.
4. حدود 10%  از آن در تولید برنج نیمه نهایی و محصولات ریخته گری استفاده می شود.

گالوانیزه کردن: در فرایند گالوانیزه کردن، محصولات فولادی با روی پوشانده می شوند تا آنها را در مقابل خوردگی محافظت نماید. محصولات فولادی گالوانیزه شده بیشمار هستند، از وسایل فولادی گرفته، تا ساختمان ها، خودرو هاو کاربرد های خانگی.

اکسید روی: اکسید روی ترکیبی از روی است که در کاربرد های مختلف از جمله رنگ، سرامیک و لاستیک دارد.

ریخته گری: آلیاژ ریخته گری آن در قطعات مختلف الکترونیکی، اتصالات سخت افزاری، تجهیزات الکتریکی و سایر موارد کاربرد دارد.

آلیاژ ها: روی و مس در تولید آلیاژی که برنج نامیده می شود کاربرد دارند.

شمش روی با مقاومت بالا، خالص و با شکل پذیری بالا در بخش های مختلف صنعتی از مواد شیمیایی گرفته، تا لاستیک، خوردو و باتری گرفته تا ابزار و وسایل استفاده می شود.

در نتیجه حدود نیمی از روی تولیدی در گالوانیزه کردن روی استفاده می شود، که فرایندی است که لایه های نازک روی به آهن یا فولاد اضافه می شود، تا از زنگ زدگی جلوگیری شود.

کاربرد عمده دیگر  شمش روی به عنوان یک آلیاژ است، روی با مس (جهت تولید برنج)، و دیگر فلزات ترکیب می شود تا تشکیل موادی دهد که در خودرو، قطعات الکتریکی و لوازم منزل استفاده می شوند.

سومین کاربرد مهم روی در تولید اکسید روی (مهم ترین ماده شیمیایی روی با حجم تولید) است، که در تولید لاستیک و به عنوان پماد محافظتی پوست استفاده می شود.
روی همچنین برای سلامتی نیز مهم است. روی عنصر ضروری برای رشد مناسب انسان، حیوانات و گیاهان است. بدن انسان بالغ شامل 2-3 گرم روی است، که میزان لازم برای آنزیم های بدن و عملکرد صحیح سیستم ایمنی است.

همچنین روی برای چشایی، بویایی و ترمیم زخم اهمیت دارد. عنصر کمیاب روی در بسیاری از غذا ها از جمله صدف خوراکی، گوشت گاو و بادام زمینی یافت می شود.

مزایای استفاده از روی خالص

• هزینه آلیاژ تجاری با ذوب کم هزینه و از دست رفتن فلز اندک
• عدم حساسیت به درجات خنک سازی مختلف، امکان ریخته گری آن با فرایند های ریخته گری مختلف گرانشی را فراهم می سازد.
• قابلیت ریخته گری عالی شمش روی میتواند فشار تنگی، بخش های نازک و جزئیات پیچیده را فراهم می سازد.
• انقباض اندک و تخلخل گاز، احیا سنباده بالا
• در تجهیزات الگوی موجود و ریخته گری گرانشی قابل استفاده است.
• ویژگی های ماشین کاری عالی
• ویژگی های براق کردن و پرداخت عالی
• مقاومت در برابر خوردگی خوب
• مقاومت کششی و سختی عالی در دما های محیطی
• آلیاژ بدون جرقه که برای محیط های خطرناک مناسب است.
• تحمل و ویژگی های پوششی خوب برای کاربرد های بارگذاری سبک