L'acciaio zincato lo riveste con uno strato di zinco per proteggerlo dalla corrosione. Lo zinco è stato utilizzato per la prima volta nell'edilizia intorno al periodo della distruzione di Pompei, ma è stato utilizzato per la prima volta per galvanizzare l'acciaio (in realtà il ferro) nel 1742 e il processo brevettato nel 1837. L'acciaio zincato viene utilizzato per realizzare scossaline, grondaie e pluviali in lamiera., così come per le unghie esterne. Esistono diversi processi che possono essere utilizzati per galvanizzare l'acciaio: zincatura a caldo, elettrozincatura, sherardizzazione e spruzzatura metallica.
Passi
Metodo 1 di 4: zincatura a caldo
Passaggio 1. Eliminare i contaminanti superficiali
Prima di eseguire qualsiasi altra operazione, è necessario pulire accuratamente la superficie in acciaio. Il modo in cui questo viene fatto dipende da cosa deve essere ripulito.
- Sporco, grasso, olio o segni di vernice richiedono l'uso di un acido delicato, un alcali caldo o un detergente biologico.
- Asfalto, resina epossidica, vinile o le scorie di saldatura devono essere pulite mediante sabbiatura o altri abrasivi.
Passaggio 2. Elimina la ruggine
Il decapaggio viene effettuato con acido cloridrico o acido solforico caldo; rimuove sia la ruggine che le incrostazioni.
In alcuni casi, la pulizia abrasiva può essere sufficiente per rimuovere la ruggine, oppure può essere necessario utilizzare sia una soluzione decapante che abrasivi. In alcuni casi, abrasivi più grandi come i pallettoni vengono soffiati ad aria sull'acciaio
Passaggio 3. Metti il metallo in movimento
In questo caso, "flux" è una soluzione di cloruro di zinco ammonio che rimuove ogni residuo di ruggine e incrostazioni e protegge l'acciaio dalla ruggine fino a quando non viene effettivamente zincato.
Passaggio 4. Immergere l'acciaio nello zinco fuso
Il bagno di zinco fuso dovrebbe contenere almeno il 98% di zinco e mantenuto a un intervallo di temperatura compreso tra 435 e 455 gradi C da 815 a 850 gradi F.
Mentre l'acciaio è immerso nel bagno di zinco, il suo ferro reagisce con lo zinco per formare una serie di strati di lega e uno strato esterno di zinco puro
Passaggio 5. Estrarre lentamente l'acciaio zincato dal bagno di zinco
La maggior parte dello zinco in eccesso si scaricherà; ciò che non defluisce può essere fatto vibrare o centrifugato in una centrifuga.
Passaggio 6. Raffreddare l'acciaio zincato
Il raffreddamento del metallo interrompe la reazione di zincatura, che continua finché l'acciaio mantiene la stessa temperatura a cui era immerso nel bagno di zinco. Il raffreddamento può essere effettuato in diversi modi:
- Immergere l'acciaio in una soluzione di passivazione come l'idrossido di potassio.
- Immergi l'acciaio nell'acqua.
- Lascia raffreddare l'acciaio all'aria aperta.
Passaggio 7. Ispezionare l'acciaio zincato
Una volta che l'acciaio zincato si è raffreddato, controllalo per assicurarti che il rivestimento di zinco abbia un bell'aspetto, aderisca all'acciaio e sia abbastanza spesso. Esistono numerosi test che possono essere eseguiti per garantire che la zincatura abbia avuto successo.
Gli standard per la zincatura a caldo e l'ispezione dei suoi risultati sono stati stabiliti da organizzazioni come l'American Society for Testing and Materials (ora chiamata ASTM International), l'International Standards Organization (ISO), la Canadian Standards Association (CSA) e l'American Associazione dei funzionari delle strade statali e dei trasporti (AASHTO).:
Metodo 2 di 4: elettrozincatura
Passaggio 1. Preparare l'acciaio come per la zincatura a caldo
L'acciaio deve essere pulito e arrugginito prima che possa avvenire l'elettrozincatura.
Passaggio 2. Preparare una soluzione di elettrolita di zinco
Per l'elettrolita viene normalmente utilizzato solfato di zinco o cianuro di zinco.
Passaggio 3. Immergere l'acciaio nell'elettrolita
La soluzione reagirà con l'acciaio per far precipitare lo zinco sull'acciaio, rivestendolo. Più a lungo l'acciaio rimane nell'elettrolita, più spesso sarà il rivestimento che verrà prodotto.
Sebbene questo metodo offra un maggiore controllo sullo spessore del rivestimento di zinco rispetto alla zincatura a caldo, di solito non consente agli strati di diventare così spessi
Metodo 3 di 4: Sherardizzazione
Passaggio 1. Preparare l'acciaio come per gli altri metodi di zincatura
Pulire lo sporco con acido o sabbiatura, se necessario, e togliere la ruggine.
Passaggio 2. Posizionare l'acciaio in un involucro senz'aria
Passaggio 3. Circondare l'acciaio con polvere di zinco
Passaggio 4. Riscaldare l'acciaio
Questo fonde lo zinco in polvere in un liquido che, una volta raffreddato, lascia un sottile rivestimento di lega.
La sherardizzazione viene utilizzata al meglio per i pezzi di acciaio sagomati, poiché il rivestimento galvanico seguirà le configurazioni dell'acciaio sottostante. È meglio usarlo con oggetti metallici abbastanza piccoli
Metodo 4 di 4: spruzzatura metallica
Passaggio 1. Preparare l'acciaio come per gli altri metodi
Pulisci tutto lo sporco e rimuovi la ruggine in modo che sia pronto per essere spruzzato.
Passaggio 2. Spruzzare su un sottile rivestimento di zinco fuso
Passaggio 3. Riscaldare l'acciaio rivestito per garantire un'adesione adeguata
I rivestimenti galvanici prodotti con questo metodo sono meno fragili e meno soggetti a pelatura e sfaldamento, ma forniscono meno protezione dalla ruggine per l'acciaio sottostante
Suggerimenti
- L'acciaio zincato può essere ulteriormente protetto dalla corrosione verniciandolo con una vernice pigmentata con polvere di zinco. Tuttavia, la vernice a base di zinco non può essere utilizzata come sostituto della zincatura.
- Quando verniciato, l'acciaio zincato può avere un aspetto a lustrini.
- L'acciaio zincato è resistente alla corrosione per contatto con cemento, malta, alluminio, piombo, stagno e, naturalmente, zinco.
- La galvanizzazione è una forma di quella che viene chiamata protezione catodica, in cui il metallo protetto funge da catodo in una reazione elettrochimica e il metallo protettivo funge da anodo, o più specificamente, un anodo sacrificale che si corrode al posto del metallo protetto. Un metallo rivestito con un metallo anodico sacrificale è talvolta chiamato metallo anodizzato.
Avvertenze
- Il rivestimento di zinco dell'acciaio zincato è vulnerabile alla corrosione da acidi e alcali (basi). È particolarmente vulnerabile agli acidi solforico e solforoso, che possono essere prodotti dalla miscelazione di idrogeno solforato e anidride solforosa con l'acqua piovana (piogge acide), aggravata se la pioggia è caduta su scandole di legno o muschio. L'acqua piovana può anche reagire con il rivestimento di zinco per formare carbonato di zinco. Nel tempo, il carbonato di zinco diventerà fragile e alla fine esporrà la lega di zinco o anche il metallo di base sottostante alla corrosione.
- L'acciaio zincato è più difficile da verniciare rispetto all'acciaio non zincato.
- L'acciaio zincato ha poca resistenza alla corrosione essendo a contatto con qualsiasi metallo diverso da alluminio, piombo, stagno o zinco. È particolarmente soggetto a corrosione intorno a ferro, acciaio e rame, nonché accanto a cementi contenenti cloruri o solfati.
- Il rivestimento di zinco nell'acciaio zincato è anche vulnerabile alla fatica del metallo, perché lo zinco tende ad espandersi quando riscaldato ea contrarsi quando viene raffreddato.
