Qu'est-ce que la galvanisation : 6 méthodes, utilisations et avantages

La galvanisation est une méthode ancienne de protection contre la corrosion, largement utilisée dès le XIXe ^siècle . Ce procédé consiste à appliquer du zinc fondu sur les métaux susceptibles de se corroder. Si vous hésitez quant à l'application ou la méthode de galvanisation la plus appropriée, cet article vous fournira les informations nécessaires pour choisir la méthode la plus adaptée à votre situation.

Définir la galvanisation

En chimie, la galvanisation est une méthode de simulation pour provoquer une action ou un effort. En ingénierie, cela signifie que nous appliquons une couche protectrice de zinc sur les métaux suspectés de corrosion. C'est un moyen relativement peu coûteux de se protéger contre la corrosion. La prévention de la corrosion est le principal objectif de la galvanisation. Le zinc crée une couche barrière entre la surface du matériau et l'environnement pour protéger le matériau.

Différents termes de galvanisation

Le zinc étant le principal constituant de la galvanisation, on l'appelle aussi zingage ou revêtement de zinc. Le zinc joue son rôle de métal sacrificiel dans la protection du matériau sous-jacent en créant une barrière entre l'humidité de l'environnement, l'oxygène et la surface du métal.

Que signifie la galvanisation ?

En chimie, la galvanisation signifie résister à l'action. En ingénierie, il s'agit d'un traitement de surface des métaux, et ce processus est utilisé pour protéger les métaux, en particulier l'acier, de la corrosion. Il se fait de six manières différentes qui seront abordées dans cet article. Le processus de galvanisation est connu sous le nom de méthode de prévention de la corrosion ou de la rouille.

L'acier galvanisé rouille-t-il ?

Non, l'acier galvanisé ne rouille pas. Le zinc devient une couche protectrice de zinc entre l'environnement et la surface des matériaux. Cette couche barrière de Zn se sacrifie pour protéger le matériau subjectif. Le Zn joue son rôle d'anode sacrificielle.

Le rôle du zinc dans la prévention de la corrosion

Le rôle du zinc dans la méthode de prévention de la corrosion ou de la rouille est qu'il se sacrifie pour empêcher la corrosion. Dans la série galvanique, un matériau avec un potentiel négatif plus élevé se corrode plus tôt. Dans la série galvanique, le Zn a un potentiel plus négatif que l'acier. Ce processus est également connu sous le nom de traitement au zinc.

Ainsi, le Zn se corrode, mais sous le revêtement de Zn, le matériau reste sûr jusqu'à ce que la couche protectrice reste.

Peut-on galvaniser sur de la rouille ?

Non, une surface rouillée ne peut pas être galvanisée. Pour la galvanisation ou pour appliquer du zinc fondu, il faut une surface claire car une surface rouillée est déjà recouverte d'une couche. Cette couche de FeO provoque une mauvaise adhérence entre la surface Zn et Fe.

La galvanisation est-elle durable ?

Oui, vous pouvez envisager la galvanisation durable en raison de sa longue durée de vie. Ce revêtement ne nécessite aucun entretien en raison de son effet auto-réparateur. Une fois sa durée de vie terminée, l'acier et le zinc peuvent être recyclés et réutilisés.

Avantages et inconvénients de la galvanisation

La couche protectrice en Zn est très bénéfique, elle offre une résistance à la corrosion ou à la rouille. Le Zn est un matériau moins cher, c'est pourquoi il s'agit d'une méthode de surface métallique rentable pour contrôler la corrosion. La galvanisation rend le matériau plus durable.

L'inconvénient du revêtement en Zn est que les rayures sur le revêtement rendent le matériau exposé à l'environnement, comme on peut le voir sur la figure suivante :

L’autre inconvénient de la galvanisation est la contamination de l’eau.

A quoi sert la galvanisation ?

La galvanisation est utilisée pour la prévention de la corrosion. Elle augmente la durée de vie du matériau, le rendant plus résistant. En fin de compte, le traitement au zinc augmente la sécurité des applications. La galvanisation est utilisée dans tous les secteurs. Son utilisation courante est la protection des barrières en acier recouvertes d'une couche de zinc sur les bords de route.

Qu'est-ce que la galvanisation de l'acier

La galvanisation de l'acier signifie l'application d'une couche protectrice de zinc ou d'un revêtement en acier pour empêcher la corrosion. L'acier galvanisé est utilisé dans les secteurs de la construction et de la fabrication. La figure suivante présente ses différentes applications :

Quand l'acier galvanisé a-t-il été inventé ?

Il s'agit d'une méthode ancestrale de protection du fer et de l'acier contre la rouille et la corrosion. La galvanisation a été inventée au XIXe ^siècle.

Quel est le coût de l’acier galvanisé ?

Il existe six techniques de revêtement de zinc qui sont utilisées pour appliquer le zinc fondu sur l'acier. Chaque procédé a ses paramètres. Ainsi, le coût de l'acier galvanisé dépend de la méthode de galvanisation. Deuxièmement, l'épaisseur du revêtement détermine le coût.

Finition en acier galvanisé

L'acier galvanisé est doté d'une couche de zinc lisse, brillante et protectrice. L'aspect commun après la galvanisation de l'acier est une finition pailletée.

Les paillettes sont un motif visible de cristallites à la surface de l'acier galvanisé qui se présente sous la forme de flocons de neige ou d'étoiles à six branches. Elles se forment lorsque le zinc fondu est refroidi en dessous de son point de fusion, ce qui entraîne l'organisation des atomes de zinc selon un motif ordonné.

Comment fonctionne la galvanisation

Lors du procédé de galvanisation, le zinc réagit avec l'oxygène et forme une couche protectrice d'oxyde de zinc (ZnO) sur le matériau. Cette couche sacrificielle protège le métal de base de la corrosion. Lorsque la couche de ZnO réagit ensuite avec le dioxyde de carbone (CO₂ ₎ présent dans l'humidité, le carbonate de zinc (ZnCO₃ ₎ adhère fortement au métal de base et renforce sa résistance.

Le zinc comme couche protectrice

La couche de zinc fonctionne comme une anode sacrificielle car elle possède un potentiel négatif plus élevé que le fer ou l'acier. Cette couche protectrice de zinc forme un bouclier contre l'humidité et l'oxygène.

Effet d'anode sacrificielle

La galvanisation est un effet d'anode sacrificielle. Dans la corrosion électrochimique, une anode et une cathode sont nécessaires. L'anode libère les électrons et se corrode, mais la cathode reste intacte. Il en est de même dans la galvanisation, le Zn devient une anode et l'acier une cathode.

Longévité et durabilité des surfaces galvanisées

Les surfaces galvanisées sont très résistantes et ont une durée de vie supérieure à celle des surfaces non revêtues. Cela s'explique par le fait que la couche de zinc est autoréparatrice lorsqu'elle est rayée. Elle réagit avec l'oxygène _et forme à nouveau une couche protectrice d'oxyde de zinc (ZnO).

Quel est le processus de galvanisation du métal ?

Le concept de base de la galvanisation des métaux (traitement de surface des métaux) consiste à appliquer un revêtement de zinc sur les métaux de base. Le zinc est appliqué sous forme liquide, de vapeurs, etc. selon la méthode. Le processus commence par la préparation de la surface du métal et se termine par l'application de zinc sur le métal.

6 méthodes de galvanisation

Dans cet article, 6 techniques de revêtement de zinc sont abordées. La méthode courante de traitement du zinc est la galvanisation à chaud, utilisée dans presque toutes les industries. Les six méthodes comprennent la galvanisation à chaud, l'électro-galvanisation, la galvanisation en bande, la shérardisation, le galvannealing et le placage mécanique. Toutes ces méthodes conviennent à différentes applications, étudions ces méthodes :

1. Galvanisation à chaud

Dans cette méthode, l'acier fabriqué ou tout autre métal de base est immergé dans du zinc fondu, c'est-à-dire dans un bain à 830 °F. Ce processus comprend trois étapes principales : la préparation de la surface, la galvanisation et l'inspection, comme l'illustre la figure suivante :

2. Électro-galvanisation

Cette méthode consiste à immerger un métal de base dans une solution de zinc et de solution saline chargée électriquement. Cette méthode permet d'obtenir une couche protectrice de ZnO plus fine et plus esthétique. L'adhérence de la couche de Zn est plus importante en raison de la charge électrique.

3. Galvanisation par bande

Le zinc est appliqué sur les deux faces des bobines d'acier ou de fer lorsque ces bobines traversent du zinc fondu. Il s'agit d'un processus continu. L'acier galvanisé en bande est ensuite traité par formage, découpage et poinçonnage. Cette méthode permet d'obtenir une couche de Zn de 7 à 42 microns d'épaisseur.

4. Shérardisation

Il s'agit d'un procédé de revêtement par diffusion. Le métal de base est chauffé à 500 °C dans un tambour rotatif avec de la poussière de zinc ou du sable. Le zinc s'évapore à cette température et se diffuse dans la surface du métal de base. C'est une méthode idéale pour les petites pièces ou les pièces qui nécessitent un revêtement interne. La taille de la pièce dépend de la taille du tambour.

5. Galvanisation

Il s'agit d'une méthode en deux étapes. Dans la première étape, la galvanisation à chaud est effectuée, tandis que dans la deuxième étape, le recuit est effectué. La galvanisation à chaud est effectuée à 450 °C tandis que la température de recuit est d'environ 556 °C. Le revêtement final est plus dur et plus cassant que l'acier galvanisé et la couleur est gris mat.

6. Placage mécanique

Le placage mécanique est également connu sous le nom de placage par grenaillage ou de dépôt mécanique. Dans ce processus de galvanisation, des billes de Zn sont déposées sur la surface du métal de base grâce à l'énergie mécanique. C'est comme une soudure à froid à température ambiante. Le métal de base et le matériau de revêtement sont placés dans un tambour à rotation rapide. La vitesse de rotation provoque le dépôt du matériau de revêtement sur le métal de base. Cette méthode convient aux petites pièces comme les écrous, les boulons et les vis, etc.

Zingué ou galvanisé

Les deux procédés ont le même objectif, à savoir la résistance à la corrosion. Le zingage signifie que le zinc est appliqué sur le métal de base par un procédé de galvanoplastie dans lequel le métal de base et le zinc sont connectés respectivement aux bornes positives et négatives de la batterie. La couleur du revêtement est argent brillant. L'épaisseur est de 5 à 25 microns.

Bien que la galvanisation comporte 6 méthodes en général pour recouvrir les métaux de base de zinc, la galvanisation à chaud est très courante. Dans cette méthode, la base est immergée dans un bain de zinc fondu, soit à 450 °C. La couleur du revêtement est gris mat et l'épaisseur est de 35 à 125 microns.

Boulons en zinc ou galvanisés

Le zinc est un métal comme le fer. Il possède sa propre structure cristalline et son point de fusion, soit 419.5 °C. Il a un potentiel négatif plus élevé que n'importe quel métal, à l'exception du magnésium, c'est pourquoi il se corrode très rapidement. Il est utilisé comme anode sacrificielle dans de nombreuses applications.

Les boulons galvanisés sont des boulons plaqués zinc. Le zinc est plaqué sur ces boulons pour éviter la corrosion pendant l'application. Les boulons galvanisés sont utilisés dans les projets de construction de maisons et de clôtures ornementales.

Acier galvanisé vs acier inoxydable

L'acier galvanisé est galvanisé par n'importe quelle méthode de galvanisation pour le protéger contre la corrosion. Cette couche de zinc est artificielle et appliquée manuellement. L'épaisseur de la couche de ZnO peut varier en fonction de l'application.

L'acier inoxydable est un acier recouvert d'une couche de CrO₂ _. Lors de sa fabrication, le chrome (Cr) est incorporé à sa composition. Le chrome réagit ensuite naturellement avec l'oxygène (O₂ ₎ pour former du CrO₂ _. Cette couche est beaucoup plus résistante qu'un revêtement de zinc. L'acier inoxydable est utilisé dans des environnements agressifs tels que les hautes températures et les milieux riches en chlorures. L'épaisseur du revêtement est très fine et difficilement contrôlable.

Aluminium vs acier galvanisé

L'aluminium et l'acier galvanisé sont deux métaux différents à tous égards : point de fusion, microstructure et applications. L'aluminium possède une couche protectrice naturelle d'Al₂O₃. _{C'est un} matériau très conducteur, utilisé dans les câbles de transmission. L'aluminium est moins résistant que l'acier.

L'acier galvanisé est doté d'une couche artificielle d'oxyde de zinc appliquée manuellement. La conductivité électrique est médiocre, mais sa résistance à la corrosion et à la corrosion est supérieure à celle de l'aluminium. L'acier galvanisé est le plus souvent utilisé comme barrière de protection le long des routes, des ponts, etc.

Galvanisé ou galvanisé à chaud

La galvanisation est un procédé de dépôt de Zn sur les métaux de base pour les protéger de la corrosion. Elle peut être réalisée par plusieurs méthodes et la galvanisation à chaud en fait partie. Dans cette méthode, une tôle ou une pièce en métal de base est plongée dans la solution de Zn à haute température, c'est-à-dire 450 °C.

Acier au carbone vs acier galvanisé

Les deux aciers sont identiques, mais la principale différence réside dans leur résistance à la corrosion. L'acier au carbone est fortement suspecté de corrosion, en particulier de corrosion intergranulaire. L'acier galvanisé possède une couche protectrice d'oxyde de zinc qui agit comme une anode sacrificielle et protège l'acier.

Bonderisé vs galvanisé

Les méthodes de galvanisation et de bondérisation sont des traitements pour l'acier mais avec des objectifs différents.

Lors de la galvanisation, le Zn est déposé par n'importe quel procédé, c'est-à-dire par galvanoplastie ou par galvanisation à chaud, etc., pour la protection contre la corrosion.

Mais dans la bondérisation, la pièce galvanisée est traitée chimiquement avec du phosphate, généralement avec des chromates, pour augmenter l'adhérence entre la peinture ou la surface du métal de base.

Galvanisé ou revêtu de poudre

Galvanisé signifie recouvert de zinc. Dans un procédé de revêtement par poudre, n'importe quel métal peint est appliqué sur l'acier sous forme de poudre sèche. Ensuite, ce métal de base est placé dans un four, et cette poudre fond et se dépose sur la surface du métal. Son but est d'être utilisé pour des applications décoratives ou très visibles.

Quelle est la meilleure façon de galvaniser le métal ?

Il existe 6 méthodes de galvanisation des métaux, mais la galvanisation à chaud est considérée comme la meilleure. Comme cette méthode consiste à immerger la pièce dans une solution de zinc, elle permet d'obtenir un revêtement uniforme. C'est une méthode rentable par rapport aux autres et le revêtement est plus durable que toute autre méthode. L'épaisseur du revêtement peut être adaptée en fonction des besoins en fixant le nombre de cycles d'immersion.

Pouvez-vous souder de l'acier galvanisé ?

Oui, l'acier galvanisé peut être soudé, mais c'est difficile. Outre les problèmes de santé, lorsque vous soudez de l'acier galvanisé, le revêtement appliqué sur la surface devient une barrière contre la pénétration du matériau d'apport. De plus, il provoque des inclusions et de la porosité dans la soudure.

Tout d'abord, nous avons besoin d'un ouvrier très qualifié pour souder les pièces en acier galvanisé. Deuxièmement, nous devons retirer le revêtement de zinc de la zone qui doit être soudée.

Usinage CNC de l'acier galvanisé

Les machines CNC sont très polyvalentes et oui, les pièces en acier galvanisé peuvent être usinées sur des machines CNC. Ces machines offrent une finition de surface propre et des coupes précises et efficaces.

QFP

Fer galvanisé ou métal : lequel est le plus résistant ?

La galvanisation de n'importe quel métal protège simplement contre la corrosion. Elle n'apporte aucune résistance au métal de base.

Composé de galvanisation ZRC vs composé de galvanisation à froid

Le composé de galvanisation ZRC (Zinc Rich Coating) contient une teneur élevée en Zn, soit 95 %. Il présente une caractéristique unique de compatibilité de soudure.

Dans les composés de galvanisation à froid, la teneur en Zn est faible, c'est-à-dire 60 à 65 %. Il peut être facilement déposé par pulvérisation ou au pinceau.

Comment raccorder un tuyau galvanisé non fileté au PVC

Le tuyau galvanisé non fileté est relié au PVC par un raccord en caoutchouc flexible. Le raccord joue son rôle de connecteur. D'un côté, placez le tuyau et connectez l'autre extrémité du raccord au PVC. Après la connexion, pour vérifier la durabilité, faites passer l'eau à travers ces tuyaux. Toute fuite indiquera une mauvaise connexion.