亜鉛メッキ鋼解説：錆に強い理由と用途

製造方法

鋼を錆びにくくする最も一般的な方法は、腐食しにくい金属である亜鉛と合金化することです。鋼を溶融亜鉛に浸すと、化学反応で亜鉛が鋼に永久的に結合します。したがって、亜鉛はペイントのような単なるシーラーではなく、鋼の一部として永久的に一体化します。最表層は純亜鉛ですが、内側の層は亜鉛と鉄の混合層となり、内部は純鋼です。

このプロセスは「溶融亜鉛めっき」と呼ばれ、最も一般的な方法ですが、唯一ではありません。連続溶融めっきは鋼板やワイヤーを溶融亜鉛に通す方法で、これも溶融めっきの一種ですが、より薄い保護層になります。鋼に亜鉛を塗装やスプレーすることも可能ですが、溶融めっきほど強固な結合は得られません。電気めっきは電気を用いて二金属を結合させ、比較的薄い亜鉛層になります。

めっき度は通常、厚さではなく単位面積あたりの亜鉛重量で表されます。これは適用された金属量をより適切に表すためです。鋼は、ブレース、釘、ネジ、ビーム、スタッドなど個別部品に成形された後にめっきされることが多いですが、連続シートめっきは製品化前の金属に対して行われ、ある程度の曲げ加工でも剥がれません。

亜鉛めっきのメリット

亜鉛は2つの方法で鋼を保護します。第一に、亜鉛は錆に強く、鋼の主要成分である鉄は酸素と水分と容易に反応して最終的に崩壊します。表面の亜鉛層がこれらの要素の到達を遅らせます。また、パチナ（亜鉛酸化物、塩、その他化合物の層）を形成し、さらなる保護を提供します。亜鉛は極めて耐久性が高く傷つきにくく、多くの人が魅力的に感じる絹のような外観を持ちます。

外層は「犠牲層」としても機能します。何らかの理由で亜鉛メッキ鋼の表面に錆が発生しても、亜鉛が先に腐食されます。表面が傷ついたり損傷したりした箇所でも、周囲の亜鉛が鋼より先に腐食されます。寿命は様々ですが、3.9ミル（0.099mm）厚のコーティングを施した工業用鋼は、平均的条件下でメンテナンスなしで70年以上持つこともあります。

用途

亜鉛メッキ鋼は至る所で見られます。多くの人が鉄骨住宅に住み、建物には亜鉛メッキ鋼の屋根が使われます。自動車の複数部品に使用され、天候から保護します。塩分と風雨に耐えるため、海洋用途でも多用されます。安価、耐久、効果的であることに加え、リサイクル・再利用が繰り返し可能なため人気です。

デメリット

亜鉛めっきのデメリットは比較的少ないですが、すべての鋼製品に適しているわけではありません。一部の物体は溶融めっきできません。大きすぎたり小さすぎたりするためです。他のめっき方法は、保護性と持続性で劣ることが多いです。最終的に亜鉛は腐食されますが、期間はコーティング厚と環境によります。雨や海水に常時さらされる環境では、亜鉛メッキ鋼の寿命は大幅に短くなります。

冷却が遅すぎたり、完全に冷める前に積み重ねたりすると、外側の亜鉛層が剥離することがあります。亜鉛と下地合金の間に微小な隙間ができ、剥離の原因になることもあります。非常に厚い亜鉛コーティングを施すと、脆くなって剥がれることがあります。

亜鉛めっきの代替案

一部の金属製品は効果的にめっきできません。例えば小さなネジでは亜鉛コーティングが厚すぎます。多くの場合、クロムを含むステンレス鋼が代わりに使用されます。亜鉛メッキ金属とは異なり、ステンレス鋼は金属でコーティングされるのではなく、クロムが鋼合金の組成の一部として含まれています。