L'acciaio galvanconico è un tipo di acciaio rivestito che combina le proprietà dei processi di zincatura e ricottura.
Viene prodotto immergendo a caldo l'acciaio in un bagno di zinco fuso e quindi riscaldandolo in un ambiente controllato per indurre una reazione tra il rivestimento di zinco e il substrato di acciaio.
Questo processo si traduce in un rivestimento in lega di zinco-ferro che fornisce maggiore resistenza alla corrosione, eccellente adesione della vernice e migliore saldabilità rispetto al normale acciaio zincato.
Composizione dell'acciaio galvanizzato
La composizione tipica dell'acciaio galvanizzato comprende:
- Acciaio basso: Il materiale del nucleo, solitamente acciaio a basso tenore di carbonio o acciaio dolce, che fornisce resistenza strutturale.
- Zinco Rivestimento: Lo strato iniziale viene applicato durante il processo di zincatura a caldo. Lo strato di zinco contiene tipicamente piccole quantità di altri elementi per migliorare le proprietà del rivestimento:
– Zinco (Zn): il componente primario, solitamente intorno al 99% o più.
– Alluminio (Al): spesso aggiunto in piccole quantità (0.1-0.2%) per controllare la microstruttura del rivestimento e migliorarne l'adesione e l'aspetto.
– Piombo (Pb) e antimonio (Sb): talvolta presenti in tracce come impurità o per influenzare le proprietà del rivestimento.
- Strato di lega di zinco-ferro: Si forma durante il processo di ricottura, dove lo zinco e il ferro si diffondono l'uno nell'altro. Il rivestimento risultante tipicamente contiene:
– Ferro (Fe): il contenuto di ferro nel rivestimento può variare dall'8 al 12%, a seconda del processo specifico e delle proprietà desiderate.
La composizione finale del rivestimento galvanizzato è tipicamente intorno al 90% di zinco e al 10% di ferro, anche se può variare.
Le proporzioni esatte dipendono da fattori quali la temperatura di ricottura, il tempo e i parametri di processo specifici utilizzati dal produttore.
Acciaio galvanizzato contro acciaio galvanizzato
| caratteristica | Acciaio Galvannealed | Acciaio galvanizzato |
|---|---|---|
| Processo di rivestimento | Immerso a caldo nello zinco, quindi ricotto | Immerso a caldo in zinco |
| Composizione del rivestimento | Lega zinco-ferro | Zinco puro |
| Aspetto superficiale | Grigio opaco, più uniforme | Lucido, scintillante |
| Verniciabilità | Eccellente, grazie alla superficie più ruvida | Buono, ma potrebbe richiedere un pretrattamento |
| Resistenza alla corrosione | Alto, ma leggermente meno zincato | Molto alto |
| saldabilità | Meglio, grazie al ferro nel rivestimento | Bene, ma lo zinco può causare problemi |
| Formabilità | Buono, ma meno duttile di quello zincato | Eccellente, più duttile |
| Applicazioni tipiche | Pannelli automobilistici, elettrodomestici, edilizia | Strutture esterne, coperture, recinzioni |
| Costo | Generalmente superiore a quello zincato | Generalmente inferiore a quello zincato |
| La durabilità | Elevata, con buona resistenza all'abrasione | Alto, ma il rivestimento può essere più soggetto a danni |
Questa tabella illustra le principali differenze e le applicazioni tipiche per entrambi i tipi di acciaio, aiutandoti a scegliere il materiale giusto per le tue esigenze specifiche.
Properties
Proprietà fisiche
Forza e durata
– Resistenza: l'acciaio galvanizzato presenta un'elevata resistenza alla trazione grazie alla combinazione di rivestimento in acciaio e lega di zinco-ferro. Ciò lo rende adatto per applicazioni che richiedono una robusta integrità strutturale.
– Durata: il rivestimento in lega garantisce una maggiore durata, rendendo il materiale resistente all'usura per periodi prolungati.
Durezza superficiale
– Il processo di galvanizzazione, che prevede il riscaldamento del rivestimento di zinco per formare una lega di zinco-ferro, si traduce in una superficie più dura rispetto al normale acciaio zincato. Questa maggiore durezza migliora la resistenza ai graffi e ad altri danni superficiali.
Proprietà chimiche
Resistenza alla corrosione
– Resistenza alla corrosione: il rivestimento in lega di zinco-ferro offre una resistenza alla corrosione superiore rispetto all'acciaio non rivestito. Lo zinco agisce come uno strato sacrificale, corrodendosi prima del substrato di acciaio, proteggendolo così dalla ruggine e da altre forme di corrosione.
Verniciabilità e adesione
– Verniciabilità: l'acciaio zincato ha un'eccellente superficie per l'adesione della vernice. Il rivestimento in lega di zinco-ferro fornisce una consistenza più ruvida che consente alla vernice di aderire in modo più efficace.
– Adesione: la superficie dell'acciaio galvanizzato è particolarmente ricettiva a diversi rivestimenti e adesivi, garantendo finiture di lunga durata e proprietà estetiche e funzionali migliorate.
Queste proprietà rendono l'acciaio galvanizzato un materiale versatile e affidabile per un'ampia gamma di applicazioni industriali e commerciali, tra cui componenti automobilistici, materiali da costruzione ed elettrodomestici.
Specificazione
- Composizione
– Materiale di base: tipicamente acciaio a basso tenore di carbonio, spesso specificato come qualità commerciale (CQ), qualità per trafilatura (DQ) o acciaio bassolegato ad alta resistenza (HSLA), a seconda dell'applicazione.
– Rivestimento: lega di zinco-ferro, con un contenuto di ferro tipicamente compreso tra l'8% e il 12%.
- Peso e spessore del rivestimento
– Peso del rivestimento:
– Misurato in grammi per metro quadrato (g/m²) o once per piede quadrato (oz/ft²).
– I pesi comuni dei rivestimenti includono:
– A25 (0.25 oz/ft² o circa 76 g/m²)
– A40 (0.40 oz/ft² o circa 122 g/m²)
– A60 (0.60 oz/ft² o circa 183 g/m²)
- Spessore del rivestimento:
– Tipicamente varia da 0.0001 a 0.0003 pollici (da 2.54 a 7.62 micron).
- Finitura di superficie
– Aspetto: Finitura grigio opaco dovuta alla lega zinco-ferro.
– Verniciabilità: eccellenti proprietà di adesione della vernice, che spesso richiedono una preparazione minima della superficie.
- Resistenza alla corrosione
– Generale: maggiore resistenza alla corrosione rispetto all'acciaio non trattato grazie alla natura sacrificale del rivestimento in lega di zinco-ferro.
– Test in nebbia salina: spesso utilizzato per valutare la resistenza alla corrosione; le prestazioni possono variare in base al peso del rivestimento e alle condizioni ambientali.
- Formabilità
– Generale: buona formabilità, adatto a vari processi di fabbricazione come stampaggio, piegatura e imbutitura. Tuttavia, il rivestimento della lega di zinco-ferro è più fragile dello zinco puro, quindi è necessario prestare attenzione per evitare fessurazioni durante la formatura.
- saldabilità
– Generale: l'acciaio zincato presenta generalmente una buona saldabilità. Tuttavia, la presenza del rivestimento zinco-ferro può influenzare il processo e i parametri di saldatura.
– Metodi di saldatura:
– Saldatura a resistenza: spesso utilizzata per la saldatura a punti; potrebbero essere necessarie regolazioni per tenere conto del rivestimento.
– Saldatura ad arco: è possibile utilizzare la saldatura MIG e TIG, ma il rivestimento potrebbe produrre fumi che richiedono un’adeguata ventilazione.
– Saldatura laser: fornisce precisione e controllo, riducendo al minimo l’impatto del rivestimento.
Internazionali
– ASTM A653/A653M: specifiche standard per lamiere di acciaio, rivestite in zinco (zincato) o rivestite in lega di zinco-ferro (galvannealed) mediante processo di immersione a caldo.
– ASTM A924/A924M: specifiche standard per i requisiti generali per lamiere di acciaio rivestite metallicamente mediante processo di immersione a caldo.
– JIS G 3302: standard industriale giapponese per lamiere di acciaio zincate a caldo.
– EN 10346: Norma europea per prodotti piani di acciaio rivestiti a caldo in continuo.
Applicazioni
Industria automobilistica
– Pannelli della carrozzeria: l'acciaio galvanizzato è comunemente utilizzato per i pannelli della carrozzeria delle automobili grazie alla sua eccellente resistenza alla corrosione e alle proprietà di adesione della vernice.
– Componenti strutturali: viene utilizzato anche nei componenti strutturali dei veicoli, fornendo resistenza e durata nel tempo resistendo alla ruggine.
Industria di costruzioni
– Coperture e rivestimenti: nella costruzione, l'acciaio galvanizzato viene utilizzato per i materiali di coperture e rivestimenti, offrendo una protezione duratura contro gli elementi.
– Telai e supporti strutturali: viene impiegato in telai e supporti strutturali, fornendo infrastrutture robuste e affidabili negli edifici.
Produzione di elettrodomestici
– Elettrodomestici: l’acciaio galvanizzato viene utilizzato nella produzione di elettrodomestici come frigoriferi, lavatrici e forni grazie alla sua durabilità e resistenza alla corrosione.
– Attrezzature industriali: viene utilizzato anche in attrezzature industriali, fornendo un materiale resistente e duraturo in grado di resistere ad ambienti difficili.
Conclusione
Poiché le industrie continuano a innovare e a dare priorità alla sostenibilità, l’acciaio galvanizzato rimarrà un materiale chiave, contribuendo allo sviluppo di prodotti durevoli e di alta qualità che soddisfano sia gli obiettivi prestazionali che quelli ambientali.
La sua vasta gamma di applicazioni, dall’automotive all’edilizia fino agli elettrodomestici, sottolinea la sua importanza nella produzione moderna e nello sviluppo delle infrastrutture.
