L'acciaio rivestito di zinco-alluminio-magnesio (ZAM) è un tipo di acciaio rivestito con una lega specifica costituita principalmente da zinco, alluminio e magnesio. Questo rivestimento viene applicato alla superficie dell'acciaio per migliorarne la resistenza alla corrosione e la durata.
Composizione dell'acciaio allo Zinco-Alluminio-Magnesio
L'acciaio zinco-alluminio-magnesio (ZAM) è un tipo di acciaio rivestito che offre una maggiore resistenza alla corrosione rispetto al tradizionale acciaio zincato. La composizione del rivestimento include tipicamente:
Zinco (Zn): Il componente primario, che solitamente comprende circa il 90-96% del rivestimento. Lo zinco fornisce la protezione primaria dalla corrosione.
Alluminio (Al): Generalmente costituisce circa l'1-8% del rivestimento. L'alluminio aiuta a migliorare l'adesione del rivestimento e aumenta la resistenza alla corrosione.
Magnesio (Mg): Tipicamente presente nell'intervallo 1-4%. Il magnesio migliora ulteriormente la resistenza alla corrosione, soprattutto in ambienti difficili.
Questi elementi lavorano in sinergia per fornire uno strato protettivo durevole e duraturo che è più efficace dei tradizionali rivestimenti in zinco da soli. La composizione esatta può variare a seconda dei requisiti specifici e delle formulazioni del produttore.
Meccanismo di resistenza alla corrosione in acciaio ZAM
Il meccanismo di resistenza alla corrosione di ZAM è dovuto al suo strato di rivestimento in alluminio e magnesio. La miscela di Mg e Al crea un film protettivo duraturo sulla base di zinco, proteggendolo dalla corrosione.
Rispetto agli strati di rivestimento zincati a caldo, ZAM offre una proprietà adesiva più fine e più stretta sul substrato. Le superfici di rivestimento di ZAM bloccano l'azione corrosiva per un lungo periodo di esposizione ad ambienti difficili.
In un test in nebbia salina durato quattro ore sia su ZAM che su acciaio zincato a caldo, ZAM ha formato una pellicola protettiva sulla superficie del rivestimento. Dai un'occhiata alla figura qui sotto:
Le parti taglienti dell'acciaio ZAM hanno una resistenza alla corrosione superiore. Le estremità sono ricoperte da una base sottile che contiene una pellicola protettiva composta da lisciviazione di alluminio e magnesio sul suo strato di rivestimento.
La resistenza alla corrosione sul bordo tagliato si è basata su un test sul substrato di acciaio. Il periodo di esposizione iniziale è durato diverse settimane, durante le quali si è verificata una ruggine iniziale sul bordo tagliato esposto. La ruggine si è formata a causa dell'ossidazione della condensa e della pioggia.
Il periodo di esposizione intermedio è durato da diverse settimane ad anni. Durante questo periodo, il tagliente resiste alla corrosione grazie al sottile film protettivo a base di zinco, che presenta una lisciviazione degli strati di rivestimento di zinco, alluminio e magnesio. Il substrato diventa più scuro al grigio-nero nel corso degli anni di esposizione agli elementi.
saldabilità
Lo strato di rivestimento dell'acciaio ZAM influisce sulle sue prestazioni di saldabilità grazie alla sua base di zinco. Lo zinco ha un punto di fusione basso, che non è l'ideale per la saldatura ad arco. Questa applicazione porta a giunzioni deboli e deformazioni rispetto alle lamiere di acciaio laminate a freddo e a caldo.
ZAM è soggetto a schizzi, formazione di buchi e crepe. ZAM funziona meglio se lo si salda nei giunti, a condizione che la struttura abbia una resistenza adeguata e sia in condizioni adeguate.
Gli esperti raccomandano di eseguire test durante la saldatura dell'acciaio ZAM per ottenere maggiore resistenza e parametri di saldatura massimi. La qualità della saldatura dipende dal tipo di saldatrice e dalla forma dei giunti.
I giunti difettosi sono evitabili se si seguono le giuste condizioni durante la saldatura dell'acciaio ZAM. I giunti devono avere una resistenza di saldatura sufficiente e un'adeguata struttura in sezione interna prima di saldare l'acciaio.
Acciaio ZAM contro acciaio galvalume
| caratteristica | ZAM Acciaio | Acciaio Galvalume |
|---|---|---|
| Composizione | Zinco, alluminio e magnesio | 55% alluminio, 43.4% zinco e 1.6% silicio |
| Resistenza alla corrosione | Superiore grazie all'inclusione di magnesio | Molto buono, ma leggermente inferiore a ZAM |
| Spessore del rivestimento | Tipicamente più sottile a causa della maggiore efficienza | Generalmente più spesso per prestazioni simili |
| La durabilità | Alto, con eccellente protezione dei bordi | Elevata, ma i bordi potrebbero essere più suscettibili alla corrosione |
| Aspetto superficiale | Liscia e brillante | Liscio e leggermente stellato |
| Costo | Generalmente più alto a causa delle proprietà avanzate | Generalmente inferiore rispetto a ZAM |
| Applicazioni | Coperture, rivestimenti, automotive, elettrodomestici | Coperture, rivestimenti, costruzioni |
| Impatto ambientale | Utilizza meno zinco, potenzialmente più ecologico | Rivestimento standard in zinco-alluminio |
| Adesione della vernice | Ottimo | Molto Buone |
| Resistenza al calore | Buone | Buone |
Entrambi i materiali offrono prestazioni eccellenti in termini di durata e resistenza alla corrosione, ma l'acciaio ZAM tende a fornire una protezione migliorata, soprattutto sui bordi, grazie alla sua composizione unica. L’acciaio galvalume, d’altro canto, è ampiamente utilizzato ed economico, il che lo rende una scelta popolare per molte applicazioni.
Internazionali
AND 10346: Specifica le condizioni tecniche di fornitura per i prodotti piatti in acciaio rivestiti a caldo in continuo, compresi i rivestimenti in zinco-alluminio-magnesio.
JISG3323: Specifica i requisiti per lamiere e rotoli di acciaio rivestiti in lega di zinco-alluminio-magnesio per immersione a caldo.
ASTM A1046/A1046M: Questa specifica copre i requisiti per la lamiera di acciaio rivestita in lega di zinco-alluminio-magnesio mediante il processo di immersione a caldo.
Applicazioni
ZAM è un marchio di acciaio versatile utile in varie applicazioni. ZAM è una scelta popolare nel settore dell'edilizia e delle costruzioni. Viene utilizzato per realizzare condotti del refrigerante, traverse di soffitti, campi da baseball al coperto, feritoie per barriere acustiche, persiane per carichi pesanti e strutture di case.
Nell'ingegneria stradale e civile, i suoi usi includono piastra di rinforzo del ponte, parete insonorizzata (trattamento ZPG), pannello barriera antivento, barriera acustica, elemento barriera acustica, recinzione antineve, guardrail, ringhiera del ponte, tubo per unire bulloni di blocchi di cemento, bullone da roccia, schermo frangivento, tubo di rinforzo dello scarico, corrimano in galleria, palo in tubo d'acciaio e protezione ignifuga per fibra ottica.
ZAM è ideale per realizzare parti di automobili come tiranti dei tergicristalli, custodie dei filtri, copertura del motore della ventola del radiatore, staffa del motorino di avviamento, serratura del cofano, clacson, puleggia, paraspruzzi, staffa del motore del regolatore della finestra, protezione termica del serbatoio, copertura del giunto omocinetico e parte inferiore fascia.
L'acciaio ZAM viene utilizzato anche nella produzione di energia elettrica e apparecchiature elettriche, strutture agricole, ferrovie, abitazioni e costruzioni.
Conclusione
In sintesi, l'acciaio rivestito in zinco-alluminio-magnesio (ZAM) rappresenta un progresso significativo nella tecnologia di rivestimento, offrendo resistenza alla corrosione, durata e versatilità superiori. La sua vasta gamma di applicazioni, combinata con i vantaggi in termini di rapporto costo-efficacia e sostenibilità, lo rendono una scelta interessante per vari settori.
Riferimenti:
https://www.nipponsteel.com/product/catalog_download/pdf/U110en.pdf
Caso di studio ZAM. Nippon Steel
