Hoja de acero galvanizada es un material compuesto de acero y zinc. Los productos galvanizados combinan las ventajas de los dos materiales. El material compuesto tiene la resistencia y plasticidad del acero y una capa protectora resistente a la corrosión. Se utiliza ampliamente en campos industriales como la construcción, los electrodomésticos y los automóviles.
¿Qué es una Hoja de Acero Galvanizado?
Hoja galvanizada es una hoja de acero con una capa de zinc metálico recubriendo la superficie del acero para proteger el sustrato de acero. Dado que la actividad electroquímica del zinc es mayor que la del hierro, la presencia de la capa de zinc puede retrasar la oxidación y corrosión del acero. El grosor común de hojas de Acero Galvanizado generalmente está entre 0,25 mm y 5 mm, y hay muchas especificaciones disponibles según los diferentes requisitos de aplicación.
Mecanismo de Resistencia a la Corrosión de la Hoja de Acero Galvanizado:
La resistencia a la corrosión de chapa de acero galvanizado proviene del efecto protector de la capa de zinc. Su principio de funcionamiento se logra principalmente a través de tres mecanismos: el efecto de barrera física, el efecto de ánodo de sacrificio y el fenómeno de pasivación durante la corrosión.
Efecto de barrera física
Como la capa más externa de hoja galvanizada , la capa de zinc aísla el contacto directo entre el aire, la humedad y el acero mediante el efecto de barrera física, evitando así la oxidación y la corrosión. El propio zinc tiene una buena resistencia a la oxidación. La espesor de la capa determina la duración del efecto protector. Cuanto más gruesa sea la capa de zinc, más significativo será el efecto de protección física proporcionado.
Efecto de ánodo de sacrificio
Cuando el placas de acero galvanizado si está parcialmente expuesto a la superficie del acero debido al desgaste mecánico o a la corrosión química, el "efecto de ánodo de sacrificio" del zinc comienza a tener un papel. El zinc tiene un potencial más bajo que el acero y una mayor actividad electroquímica. Se oxidará preferentemente para proteger al acero de la corrosión. Esta característica permite que el placas de acero galvanizado para extender su vida incluso cuando el recubrimiento está dañado, mostrando una alta resistencia a la corrosión.
Fenómeno de pasivación durante la corrosión
En un entorno húmedo o con contenido de oxígeno, se formará una delgada capa de óxido o carbonato básico de zinc en la superficie de la capa de zinc. Esta película de pasivación puede ralentizar aún más la velocidad de corrosión, haciendo que el panel de acero galvanizado tenga buena resistencia a la corrosión en una variedad de entornos adversos.
Tipos de proceso de galvanización:
Actualmente, los procesos de producción de hojas de Acero Galvanizado incluyen principalmente galvanización en caliente y galvanización electroquímica:
Galvanización en caliente: El acero se sumerge en un líquido de zinc fundido para formar un recubrimiento de zinc mediante adhesión física y reacción química. Bajo este proceso, la capa de zinc es más gruesa (normalmente más de 50 micras), proporciona un efecto de protección más fuerte y tiene alta resistencia a la corrosión. Es adecuado para materiales de construcción expuestos a la atmósfera y componentes de acero en entornos adversos.
Electro-galvanización: El zinc se adhiere uniformemente a la superficie del acero utilizando el principio de la deposición electroquímica. El recubrimiento es más delgado (generalmente menos de 20 micras) y tiene una superficie más lisa. Se utiliza normalmente para productos que requieren alta precisión o requisitos estéticos elevados. Aunque su resistencia a la corrosión no es tan buena como la de galvanizado en caliente hojas de Acero Galvanizado , tiene un buen efecto en entornos interiores o con baja corrosión.
El Papel De La Capa Galvanizada:
La capa de zinc proporciona una barrera física efectiva para la placa de acero, evitando que la humedad y el oxígeno externos entren en contacto directo con el acero, reduciendo así la tasa de corrosión de la placa de acero. Al mismo tiempo, como material de ánodo sacrificado, el mecanismo de protección electroquímica del zinc puede mejorar aún más el efecto anticorrosivo.
Factores Que Afectan La Resistencia A La Corrosión De Las Chapas De Acero Galvanizadas:
Espesor del recubrimiento de zinc
Cuanto más grueso sea el recubrimiento de zinc, mayor será la resistencia a la corrosión. El galvanizado en caliente generalmente puede lograr un recubrimiento más grueso, mientras que el recubrimiento de zinc electrodepositado es relativamente delgado, y la espesor del recubrimiento puede necesitar aumentarse cuando se utiliza en un entorno húmedo.
Calidad del proceso de galvanización
La calidad diferente del proceso de galvanización también afecta directamente la resistencia a la corrosión. El galvanizado en caliente generalmente tiene una mejor resistencia a la corrosión que el electrodepositado debido a su mayor espesor de recubrimiento de zinc.
Calidad del acero en sí
La limpieza, planitud, contenido de carbono, etc., de la superficie del acero afectarán la adherencia del recubrimiento de zinc. Los recubrimientos de acero de alta pureza y bajo contenido de carbono tienen una mejor adherencia y ayudan a mejorar la resistencia a la corrosión.
Condiciones Ambientales
Las chapas de acero galvanizadas se corroen más rápidamente cuando están expuestas en áreas costeras, áreas calurosas y húmedas o ambientes ácidos, por lo que se requieren recubrimientos más gruesos o mantenimiento regular para extender su vida útil.
Rendimiento de las chapas de acero galvanizadas en diferentes entornos corrosivos:
La durabilidad de placas galvanizadas en diferentes entornos corrosivos varía. A continuación se detalla su rendimiento específico en varios entornos corrosivos típicos.
Áreas Costeras
El aire en las áreas costeras contiene un alto contenido de sal, lo que es altamente corrosivo para los materiales metálicos. La galvanización por inmersión en caliente hojas de Acero Galvanizado puede resistir eficazmente la corrosión por sal en este entorno y tienen una vida útil larga, generalmente superior a 15 o 20 años.
Áreas con contaminación industrial
El aire en las zonas industriales contiene una gran cantidad de sustancias ácidas o alcalinas, como el dióxido de azufre y el cloro, que pueden causar reacciones químicas en la capa galvanizada y acelerar el proceso de corrosión. Las chapas de acero galvanizado por inmersión en caliente pueden resistir mejor los gases ácidos, pero requieren limpieza y mantenimiento regulares.
Entorno de alta humedad y temperatura elevada
Los entornos húmedos y de alta temperatura pueden causar fácilmente la oxidación de la capa de zinc en las chapas de acero galvanizado, especialmente en ambientes con poca circulación de aire. Por lo tanto, al utilizar chapas de acero galvanizado en condiciones de alta humedad o temperatura, se debe seleccionar una capa de zinc más gruesa y asegurar una buena ventilación para retrasar la corrosión.
Métodos de Prueba de Corrosión Para Chapas de Acero Galvanizado:
Para evaluar la resistencia a la corrosión de las chapas de acero galvanizado, generalmente se utilizan los siguientes métodos de prueba estándar:
Prueba de rocío salino
La prueba de niebla salina evalúa la resistencia a la corrosión de las chapas de acero en entornos costeros o de alta salinidad exponiéndolas a ambientes de niebla salina. Después de un cierto período de tiempo, se observa el grado de corrosión en la superficie de la capa de zinc. Los resultados de la prueba pueden reflejar la fuerza de resistencia a la corrosión de recubrimientos de diferentes espesores.
Prueba de calor húmedo
La prueba de calor húmedo simula la resistencia a la corrosión de las chapas de acero galvanizado bajo condiciones climáticas extremas (especialmente climas tropicales y marinos) colocándolas en un entorno de alta temperatura y alta humedad. Este experimento es adecuado para probar la durabilidad y estabilidad general de los recubrimientos de las chapas de acero.
Prueba de exposición al aire libre
Al exponer chapas de acero galvanizado en el entorno natural, se monitorea su rendimiento durante mucho tiempo. Esta prueba puede obtener datos más realistas sobre la durabilidad, pero el ciclo es largo y normalmente tarda varios años en obtener datos de prueba completos.
Áreas de aplicación de las chapas de acero galvanizado:
Industria de la construcción: hojas de Acero Galvanizado pueden utilizarse para componentes de construcción como techos, paneles de pared y tuberías.
Fabricación de automóviles: las chapas de acero galvanizado pueden utilizarse para carrocerías y chasis.
Electrodomésticos: hojas de Acero Galvanizado se utilizan principalmente para las carcasa exteriores de refrigeradores, lavadoras, etc.
Industria de la energía y la potencia: las chapas de acero galvanizado se utilizan para las carcasa externas de equipos de energía y estructuras como torres de transmisión.
Instalaciones de transporte: hojas de Acero Galvanizado se utilizan en la fabricación de instalaciones públicas como puentes, barandas y señales de tráfico.
Con el avance de la tecnología, la adición de materiales compuestos resistentes a la corrosión a las chapas de acero galvanizado y el desarrollo de recubrimientos autoreparables mejorarán aún más su valor de aplicación en el futuro. En aplicaciones prácticas, elegir el proceso de galvanizado y el grosor adecuados según las características ambientales y los requisitos del proyecto es clave para garantizar el uso a largo plazo y estable de las chapas de acero galvanizado en diversos entornos.
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