Deniz suyuna maruz bir uygulama için doğru malzeme, hangi metalin genel olarak en dayanıklısı olduğuna değil, mukavemet, ağırlık, korozyon direnci ve komşu metallerle galvanik uyumun hangi bileşiminin gerektiğine bağlıdır. Paslanmaz çelik, sıcak daldırma galvanizli çelik ve alüminyum farklı durumlarda öne çıkar; bunları dikkatsizce bir arada kullanmak galvanik sorunlara yol açar.
Tek bir en iyi deniz malzemesi yoktur
Deniz suyuna maruz kalacak bir parça için malzeme seçimi, tek bir en dayanıklı metali aramak değil, bir eşleştirme egzersizidir. Doğru cevap; mekanik yükün, sıçrama mı yoksa tam daldırma mı olduğunun, parçanın başka metallere yakın oturup oturmayacağının, ne kadar kolay muayene ve onarım yapılabileceğinin ve parçanın kullanım ömrü boyunca hem satın alma hem bakım bütçesinin özel bileşimine bağlıdır.
Her parça için aynı malzemeyi varsayılan olarak seçen bir tasarımcı, örneğin korozyona dayanıklı göründüğü için her yerde paslanmaz çelik kullanan biri, çoğu zaman ya gereğinden güçlü ve pahalı bir parça ya da daha kötüsü, farklı ve daha ucuz bir malzemenin önleyeceği belirli bir arıza türüne karşı savunmasız bir parça ile sonuçlanır. İyi uygulama her bileşeni kendi koşullarında değerlendirir.
Bunların hiçbiri maliyetin göz ardı edilmesi gerektiği anlamına gelmez, sadece maliyetin, daha ucuz bir malzemenin kalemin kullanım ömrü boyunca yarattığı bakım ve değiştirme yüküne karşı tartılması gerektiği anlamına gelir. Kurulduktan sonra erişilmesi zor veya pahalı parçalar için, hiç değiştirilmesi gerekmeyen biraz daha pahalı bir bağlantı elemanı, işçilik ve duruş süresi hesaba katıldığında genellikle daha ucuz seçimdir.
Paslanmaz çelik: başarılı olduğu ve zayıf kaldığı yerler
Paslanmaz çelik, düzenli temizlenen, iyi havalandırılan ve durgun deniz suyunda oturmayan yerlerde, örneğin su hattının üzerindeki korkuluk, donanım ve bağlantı elemanlarında itibarını hak eder. Korozyon direnci, kendini yenilemek için oksijene ihtiyaç duyan ince bir pasif oksit tabakasından gelir; deniz işlerinde yaygın kullanılan 316 gibi kaliteler bu koşullarda genel korozyona iyi direnir.
Aynı pasif tabaka, düşük oksijenli ve düşük akışlı koşullarda malzemenin zayıf noktasıdır: çatlaklar, dişli bağlantılar ve deniz suyunun metale karşı durgun kaldığı her yer, paslanmaz çeliğin oyuklanma veya çatlak korozyonuna uğrama olasılığının en yüksek olduğu noktalardır, bazen aynı noktada düz karbon çeliğinin korozyonundan bile daha hızlı. Bu nedenle paslanmaz çelik, tasarım özellikle akışı ve çatlak kaçınmayı hesaba katmadıkça sürekli su altında kalan bileşenler için zayıf bir varsayılan seçimdir.
Sıcak daldırma galvanizli çelik: büyük ölçekte ekonomik koruma
Sıcak daldırma galvaniz, çeliği iki şekilde koruyan bir çinko tabakasıyla kaplar: suya ve oksijene karşı fiziksel bir bariyer olarak, ve kaplama çizildiğinde veya hasar gördüğünde, öncelikli olarak korozyona uğrayarak altındaki açığa çıkan çeliği koruyan kurban bir metal olarak. Bu bileşim, galvanizli çeliği merdiven, yürüyüş yolu, iskelet ve çit gibi büyük yapısal kalemler için dayanıklı ve ekonomik bir seçim haline getirir.
Ana sınırlaması, kaplamanın sınırlı ömrüdür: çinko öngörülebilir ama gerçek bir hızda korozyona uğrar, sıcak, kirli veya hızlı akışlı deniz suyunda soğuk ve temiz sudan daha hızlı tükenir; tükendiğinde altındaki çelik açığa çıkar. Galvanizli çelik ayrıca deniz suyunda paslanmaz çelik veya bronzla doğrudan ve uzun süreli temas için elektriksel olarak zayıf bir eşleşmedir; çünkü çinko kaplama, yanındaki daha soy metali korumak için amaçlanandan daha hızlı kendini feda eder.
Alüminyum: hafiflik ama kendi kurallarıyla
Alüminyum, çeliğin yaklaşık üçte biri yoğunluğa sahipken deniz suyunda iyi genel korozyon direnci sağlayan kendi ince ve kendini yenileyen oksit tabakasını oluşturur; bu yüzden ağırlığın, dolayısıyla taşıma kolaylığının veya yakıt tüketiminin önemli olduğu iskele, tekne gövdesi, merdiven ve her türlü yapıda tercih edilir. Genellikle 5000 serisi alaşımlardan oluşan deniz kaliteleri, ham mukavemetten çok korozyon direnci ve kaynaklanabilirlik için özellikle seçilir.
Alüminyumun kuralları çeliğinkinden farklıdır: diğer metallerle galvanik temasa daha duyarlıdır, bu yüzden bağlantı elemanları, donanım ve çelik veya bronzla her temas noktası izolasyon veya dikkatli malzeme eşleştirmesi gerektirir; ayrıca belirli kimyasallara ve koruyucu oksit tabakasını aşındırabilecek sürtünmeye de daha duyarlıdır. Doğru tasarlanıp izole edildiğinde alüminyum onlarca yıl güvenilir performans gösterir; kötü izole edildiğinde ise tam olarak başka bir metale değdiği noktalarda hızla korozyona uğrayabilir.
Malzemeler bir arada kullanıldığında galvanik korozyondan kaçınmak
Gerçek yapıların neredeyse tamamı malzemeleri bir arada kullanır: alüminyum bir braket içindeki paslanmaz bir pim, çelik bir iskelet üzerindeki bronz bir donanım gibi; deniz suyu iki metal arasında köprü kurabiliyorsa her böyle bir birleşim noktası potansiyel bir galvanik hücredir. İki metal galvanik seride birbirinden ne kadar uzaktaysa etki o kadar güçlü olur; daha az soy olan metal yalnız başına olduğundan daha hızlı, daha soy olan metal ise daha yavaş korozyona uğrar.
Pratik önlem basit ve iyi bilinir: mümkün olan her yerde farklı metalleri iletken olmayan bir conta, burç veya kaplamayla izole etmek, daha az soy metalin yüzey alanını tersine değil daha soy metale göre büyük tutmak ve birleşim noktasında durgun deniz suyu tutan çatlaklar oluşturmaktan kaçınmak. Bunu çizim aşamasında doğru yapan bir tasarım, yapı suya girdikten sonra çözülmesi çok daha pahalıya mal olacak sorunlardan kaçınmış olur.
Malzemeyi bileşene pratikte eşleştirmek
Tüm bunları uygulamanın pratik bir yolu, bir yapıyı bütün olarak tek bir malzemeye göre seçmek yerine bileşen bileşen ele almaktır. Sıçrama bölgesinin üzerinde kalan ve kolayca muayene edilebilen taşıyıcı iskelet, kaplamalı veya galvanizli çelik için makul bir adaydır; bakım için ulaşılması zor küçük bağlantı elemanları ve donanımlar ise, gelecekte değiştirme işçiliğinden tasarruf fiyat farkını fazlasıyla karşıladığı için daha yüksek maliyetli olsa bile korozyona dayanıklı bir malzemeden fayda görür.
Yüksek yükü sürekli daldırmayla birleştiren bileşenler, pervane şaftları, dümen donanımları ve benzeri kalemler, genellikle genel bir deniz kalitesi malzeme yerine özellikle o görev için seçilmiş özel bir alaşımı haklı çıkarır; bu tam olarak çizimler kesinleşmeden önce, yapı inşa edildikten sonra değil, deneyimli bir imalatçıyla konuşulmaya değer türden bir karardır.
Bu aynı bileşen bileşen değerlendirme alışkanlığı, bir çizimdeki malzeme notunu doğru okumaya da uzanır. Belirli bir paslanmaz kalitesi veya belirli bir alüminyum alaşımı, metal türünün ötesinde bilgi taşır: belirli bir korozyon direnci düzeyini, tipik bir mukavemet aralığını ve genellikle tasarım hesaplanırken varsayılan uyumlu bağlantı elemanı ve kaplama aralığını ima eder, bu yüzden bu etkileri kontrol etmeden benzer görünen bir malzemeyle değiştirmek, aslında sağlam olan bir tasarımı sessizce zayıflatabilir. Şüphe durumunda en güvenli yaklaşım, aynı genel ailedeki herhangi bir metalin birbirinin yerine geçebileceğini varsaymak yerine, tasarımcıya veya imalatçıya belirtilen malzemenin hangi özellik için seçildiğini, korozyon direnci, kaynaklanabilirlik, mukavemet veya komşu bir parçayla galvanik uyum, sormaktır; sipariş verilmeden önce sorulan bu tek soru, daha sonra açıklanamayan korozyon olarak ortaya çıkan ikame sorunlarının çoğunu önler.