tôle d'acier galvanisée est un matériau composite composé d'acier et de zinc. Les produits galvanisés combinent les avantages des deux matériaux. Le matériau composite a la force et la plasticité de l'acier ainsi qu'une couche protectrice résistante à la corrosion. Il est largement utilisé dans des secteurs industriels tels que la construction, les appareils électroménagers et l'automobile.
Qu'est-ce qu'une Feuille d'Acier Galvanisée ?
Feuille galvanisée est une feuille d'acier recouverte d'une couche de zinc métallique sur sa surface pour protéger le substrat en acier. Étant donné que l'activité électrochimique du zinc est supérieure à celle du fer, la présence de la couche de zinc peut retarder l'oxydation et la corrosion de l'acier. L'épaisseur de la Feuilles d'acier galvanisé commune est généralement comprise entre 0,25 mm et 5 mm, et il existe de nombreuses spécifications à choisir selon les différents besoins d'application.
Mécanisme de Résistance à la Corrosion de la Feuille d'Acier Galvanisée :
La résistance à la corrosion de tôle d'acier galvanisé provient de l'effet protecteur du revêtement en zinc. Son principe de fonctionnement est principalement réalisé par trois mécanismes, à savoir l'effet de barrière physique, l'effet d'anode sacrificielle et le phénomène de passivation lors de la corrosion.
Effet de barrière physique
En tant que couche externe de Feuille galvanisée , le revêtement en zinc isole le contact direct entre l'air, l'humidité et l'acier grâce à l'effet de barrière physique, empêchant ainsi l'oxydation et la rouille. Le zinc lui-même possède une bonne résistance à l'oxydation. L'épaisseur du revêtement détermine la durée de l'effet protecteur. Plus la couche de zinc est épaisse, plus l'effet de protection physique fourni est significatif.
Effet d'anode sacrificielle
Lorsque le plaque d'acier galvanisé est partiellement exposé à la surface de l'acier en raison d'usure mécanique ou de corrosion chimique, l'"effet d'anode sacrificielle" du zinc commence à jouer un rôle. Le zinc a un potentiel inférieur à celui de l'acier et une activité électrochimique supérieure. Il subira préférentiellement des réactions d'oxydation pour protéger l'acier de la corrosion. Cette caractéristique permet à l' plaque d'acier galvanisé pour prolonger sa durée de vie même lorsque l’enduit est endommagé, en montrant une haute résistance à la corrosion.
Phénomène de passivation pendant la corrosion
Dans un environnement humide ou contenant de l'oxygène, un mince film d'oxyde ou du carbonate de zinc basique se formera à la surface de la couche de zinc. Ce film de passivation peut encore ralentir le taux de corrosion, rendant le panneau d'acier galvanisé avec une bonne résistance à la corrosion dans divers environnements difficiles.
Types de procédés de galvanisation :
Actuellement, les procédés de production des Feuilles d'acier galvanisé incluent principalement la galvanisation par immersion et la galvanisation électrolytique :
Galvanisation par immersion à chaud : L'acier est immergé dans un bain de zinc fondu pour former une couche de zinc grâce à une adhérence physique et à une réaction chimique. Avec ce procédé, la couche de zinc est plus épaisse (généralement supérieure à 50 microns), offre une meilleure protection et présente une forte résistance à la corrosion. Il est adapté aux matériaux de construction exposés à l'atmosphère et aux composants en acier dans des environnements difficiles.
Galvanisation électrolytique : Le zinc est uniformément fixé à la surface de l'acier selon le principe du dépôt électrolytique. L'enrobage est plus fin (généralement inférieur à 20 microns) et a une surface plus lisse. Il est généralement utilisé pour des produits nécessitant une grande précision ou des exigences esthétiques élevées. Bien que sa résistance à la corrosion ne soit pas aussi bonne que celle de galvanisé par immersion à chaud Feuilles d'acier galvanisé , il donne de bons résultats dans les environnements intérieurs ou peu corrosifs.
Le Rôle De La Couche Galvanisée :
La couche de zinc fournit un barrage physique efficace pour la tôle d'acier, empêchant l'humidité et l'oxygène extérieurs de toucher directement l'acier, réduisant ainsi le taux de corrosion de la tôle. En même temps, en tant que matériau d'anode sacrificielle, le mécanisme de protection électrochimique du zinc peut encore améliorer l'effet anti-corrosion.
Facteurs Influencent La Résistance À La Corrosion Des Feuilles D'Acier Galvanisées :
Épaisseur du revêtement en zinc
Plus l'enrobage en zinc est épais, plus la résistance à la corrosion est forte. Le galvanisation par trempage chaud peut généralement obtenir un revêtement plus épais, tandis que le revêtement en zinc électroplacé est relativement fin, et l'épaisseur du revêtement peut devoir être augmentée lorsqu'il est utilisé dans un environnement humide.
Qualité du processus de galvanisation
La qualité différente du processus de galvanisation affecte également directement la résistance à la corrosion. La galvanisation par trempage chaud a généralement une meilleure résistance à la corrosion que l'électrodeposition en raison de son épaisseur supérieure de revêtement en zinc.
Qualité de l'acier lui-même
La propreté, la planéité, le taux de carbone, etc., de la surface de l'acier influencent l'adhérence du revêtement en zinc. Les revêtements en acier de haute pureté et à faible teneur en carbone ont une meilleure adhérence et aident à améliorer la résistance à la corrosion.
Conditions environnementales
Les tôles d'acier galvanisées se corrodent plus rapidement lorsqu'elles sont exposées dans les zones côtières, les zones chaudes et humides ou les environnements acides, il est donc nécessaire d'avoir des revêtements plus épais ou un entretien régulier pour prolonger la durée de vie.
Performance des tôles d'acier galvanisé dans différents environnements corrosifs :
La durabilité de plaques galvanisées dans différents environnements corrosifs varie. Voici sa performance spécifique dans plusieurs environnements corrosifs typiques.
Zones Côtières
L'air dans les zones côtières contient une forte teneur en sel, ce qui est très corrosif pour les matériaux métalliques. La galvanisation à chaud Feuilles d'acier galvanisé peut résister efficacement à la corrosion par le sel dans cet environnement et possède une longue durée de vie, généralement supérieure à 15 à 20 ans.
Zones polluées industriellement
L'air dans les zones industrielles contient une grande quantité de substances acides ou alcalines, telles que le dioxyde de soufre et le chlore, qui peuvent provoquer des réactions chimiques dans la couche galvanisée et accélérer le processus de corrosion. Les tôles d'acier galvanisé à chaud peuvent mieux résister aux gaz acides, mais elles nécessitent un nettoyage et une maintenance réguliers.
Environnement à haute humidité et haute température
Les environnements humides et à haute température peuvent facilement provoquer l'oxydation de la couche de zinc sur les tôles d'acier galvanisé, surtout dans des environnements avec une mauvaise circulation d'air. Par conséquent, lors de l'utilisation de tôles d'acier galvanisé dans des conditions d'humidité élevée ou de forte chaleur, il est préférable de choisir une couche de zinc plus épaisse et de s'assurer d'une bonne ventilation pour retarder la corrosion.
Méthodes d'essai de corrosion pour les tôles d'acier galvanisé :
Pour évaluer la résistance à la corrosion des tôles d'acier galvanisé, les méthodes d'essai standard suivantes sont généralement utilisées :
Test de brouillard salin
Le test de pulvérisation saline évalue la résistance à la corrosion des tôles d'acier dans des environnements côtiers ou riches en sel en les exposant à un environnement de pulvérisation saline. Après un certain temps, le degré de corrosion sur la surface de la couche de zinc est observé. Les résultats du test peuvent refléter la force de résistance à la corrosion des revêtements de différentes épaisseurs.
Test de chaleur humide
Le test de chaleur humide simule la résistance à la corrosion des tôles d'acier galvanisé sous des conditions climatiques extrêmes (en particulier les climats tropicaux et maritimes) en les plaçant dans un environnement à haute température et forte humidité. Cette expérience est adaptée pour tester la durabilité globale et la stabilité des revêtements des plaques d'acier.
Test d'exposition extérieure
En exposant les tôles d'acier galvanisé dans l'environnement naturel, leur performance est surveillée sur une longue période. Ce test peut fournir des données plus réalistes sur la durabilité, mais le cycle est long et il faut généralement plusieurs années pour obtenir des données de test complètes.
Domaines d'application des tôles d'acier galvanisé :
Secteur de la construction : Feuilles d'acier galvanisé peuvent être utilisées pour des composants de construction tels que les toits, les panneaux de mur et les tuyaux.
Fabrication automobile : les tôles d'acier galvanisé peuvent être utilisées pour les carrosseries et les châssis.
Appareils électroménagers : Feuilles d'acier galvanisé sont principalement utilisées pour les coques extérieures des réfrigérateurs, des machines à laver, etc.
Industrie de l'énergie et de la puissance : des tôles d'acier galvanisées sont utilisées pour les coques extérieures des équipements électriques et des structures telles que les pylônes de transmission.
Installations de transport : Feuilles d'acier galvanisé sont utilisées dans la fabrication d'installations publiques telles que les ponts, les glissières de sécurité et les panneaux de signalisation routière.
Avec l'avancement de la technologie, l'ajout de matériaux composites résistants à la corrosion aux tôles d'acier galvanisé et la recherche et le développement de revêtements autoreparateurs renforceront encore leur valeur d'application à l'avenir. En application pratique, choisir le bon procédé de galvanisation et l'épaisseur appropriée en fonction des caractéristiques environnementales et des exigences du projet est la clé pour garantir une utilisation à long terme et stable des tôles d'acier galvanisées dans divers environnements.
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