O que é galvanização por imersão a quente?

A galvanização por imersão a quente é um processo de proteção contra corrosão pós{0}}fabricação em que componentes de aço ou ferro limpos são totalmente imersos em um banho de zinco fundido, normalmente mantido a815–850 graus F (435–455 graus)com química de banho de zinco especificada emASTM B6. Quando a superfície do aço entra em contato com o zinco fundido, o zinco reage com o ferro e forma camadas de liga de zinco-ferro com uma camada externa de zinco. Esta reação metalúrgica é a principal diferença entre a galvanização por imersão a quente e um simples revestimento de superfície.

Como o processo é realizado após corte, perfuração, soldagem e conformação, o revestimento galvanizado-por imersão a quente pode proteger bordas, cantos, furos de parafusos, áreas de solda, suportes e geometrias fabricadas complexas em um ciclo de imersão. Isso o torna adequado para peças de aço expostas à atmosfera externa, umidade de plantas, sais de estradas, respingos de água e longos intervalos de manutenção, incluindo estruturas estruturais, suportes de tubos, guarda-corpos, ferragens utilitárias e conjuntos de aço fabricados.

A qualidade do aço galvanizado-por imersão a quente não é avaliada apenas pelo brilho. Uma inspeção profissional normalmente se concentra na espessura do revestimento, continuidade da superfície, adesão, áreas descobertas ou não revestidas, condição de reparo e o padrão aplicável, comoASTM A123, ASTM A153, ASTM F2329, ASTM A780, ouISO 1461. Em termos práticos, a galvanização por imersão a quente é selecionada quando as peças de aço precisam de um revestimento de zinco durável e mensurável que possa proteger superfícies reais fabricadas, em vez de apenas fornecer uma aparência limpa.

O processo pode ser entendido em três etapas:

1. A superfície do aço é limpa quimicamenteentão o zinco pode entrar em contato com o ferro descoberto.
2. O zinco fundido reage com o ferroe forma camadas intermetálicas de zinco-ferro.
3. O revestimento protege o açopor meio de proteção de barreira, proteção sacrificial e formação-de pátina de zinco a longo prazo.

É por isso que a preparação da superfície é crítica. Se óleo, ferrugem, carepa de laminação, tinta, escória de soldagem ou óxido permanecerem na superfície, o zinco não poderá formar uma camada de reação contínua. O resultado pode ser manchas nuas, mau crescimento do revestimento ou fraca continuidade do revestimento.

O aço galvanizado-por imersão a quente protege o metal base de diversas maneiras:

• Proteção de barreira:o revestimento de zinco separa o aço do oxigênio, da umidade e de meios corrosivos.
• Proteção catódica:se o revestimento estiver arranhado, o zinco corrói preferencialmente e ajuda a proteger o aço exposto próximo.
• Proteção de pátina:após o desgaste, a superfície do zinco desenvolve produtos de corrosão estáveis ​​que retardam a taxa de corrosão.

Essa combinação é o que torna a galvanização por imersão a quente diferente de muitos revestimentos finos de zinco ou sistemas de pintura.

Download:Lista de verificação do processo de galvanização por imersão a quente

Na maioria das operações de galvanização em lote, o aço fabricado é mergulhado após corte, soldagem, perfuração ou conformação. Isto é importante porque bordas, furos, áreas soldadas e superfícies fabricadas podem receber revestimento de zinco em um ciclo de imersão, desde que o projeto permita ventilação e drenagem adequadas.

A estrutura do revestimento é o ponto técnico mais importante na galvanização por imersão a quente. Um revestimento-galvanizado por imersão a quente não é um único filme de zinco puro. É um sistema em camadas formado por difusão e reação entre zinco e ferro. Um revestimento HDG típico inclui camadas de liga de zinco-ferro próximas à superfície do aço e uma camada de zinco puro na parte externa.

Download:Guia de anatomia-de revestimento galvanizado por imersão a quente e proteção contra corrosão

As camadas de liga de zinco-ferro são mais duras que o zinco puro e estão fortemente ligadas ao aço. Isso ajuda o revestimento a resistir a danos de manuseio, abrasão de transporte, contato de instalação e desgaste local nas bordas ou cantos. A camada externa Eta é mais macia e dúctil, o que ajuda a absorver impactos menores e fornece a principal superfície de zinco para intemperismo.

Por que a estrutura em camadas é importante

O revestimento em camadas oferece ao aço galvanizado-por imersão a quente diversas vantagens práticas:

• O revestimento é ligado ao aço através de uma reação metalúrgica.
• Cantos e bordas geralmente recebem boa cobertura de revestimento porque toda a peça fabricada fica imersa.
• Danos menores no revestimento não expõem imediatamente o aço à corrosão rápida.
• O zinco pode fornecer proteção sacrificial em torno de pequenos arranhões ou áreas cortadas.
• O revestimento pode ser medido, inspecionado e especificado por padrões.

Essa estrutura em camadas também é a razão pela qual a aparência do revestimento HDG pode variar. Algumas partes são brilhantes e lantejoulas, enquanto outras são cinza fosco ou fosco. Uma superfície cinza opaca não significa automaticamente uma galvanização deficiente. A química do aço, especialmente o teor de silício e fósforo, pode acelerar o crescimento da liga de zinco-ferro e produzir um revestimento mais espesso e escuro.

Pátina de zinco e proteção-de longo prazo

Depois que o aço{0}galvanizado por imersão a quente é exposto à atmosfera, a superfície externa do zinco começa a reagir com oxigênio, umidade e dióxido de carbono. Com o tempo, uma pátina de zinco estável se forma na superfície. Esta pátina reduz a taxa de corrosão do zinco e prolonga a vida útil. No entanto, o aço recém-galvanizado deve ser armazenado corretamente. Se as peças forem empilhadas firmemente em condições úmidas e sem fluxo de ar, poderá formar-se ferrugem branca. A ferrugem branca geralmente está relacionada à umidade retida e à má ventilação durante o armazenamento ou transporte, não necessariamente uma falha do próprio processo de galvanização.

Para projetos que envolvam armazenamento externo, trânsito marítimo ou longas rotas de entrega, as peças galvanizadas devem ser embaladas e armazenadas com:

• espaço de drenagem entre superfícies
• armazenamento seco sempre que possível
• boa circulação de ar
• separação de produtos químicos agressivos
• inspeção antes da instalação

A galvanização por imersão a quente deve ser especificada e inspecionada de acordo com o padrão correto. Diferentes padrões se aplicam a aço estrutural, ferragens, barras de reforço, fixadores roscados e áreas de reparo.

A inspeção não é apenas uma verificação visual. Uma inspeção prática de HDG geralmente inclui medição da espessura do revestimento, revisão da aparência, verificação de pontos descobertos, revisão de reparos e confirmação de que marcas de drenagem ou ventilação não afetam o uso pretendido.

Os itens de inspeção comuns incluem:

• Espessura do revestimento:medido por medidor de espessura magnético ou outros métodos aceitos.
• Aparência da superfície:verificado quanto a rugosidade, grumos, escorrimentos, cinzas, partículas de escória ou acúmulo excessivo.
• Áreas nuas:revisado para determinar se o reparo é necessário.
• Adesão:verificado quando exigido pela norma aplicável ou especificação do projeto.
• Áreas rosqueadas:revisado para ajuste após o revestimento onde parafusos, porcas ou peças roscadas estão envolvidos.
• Zonas de reparo:reparado de acordo com o método de reparo e critérios de aceitação especificados.

Para aço fabricado, os requisitos de espessura geralmente dependem da espessura do aço e da categoria do material. Uma especificação clara deve definir mais do que os requisitos gerais de galvanização; deve indicar a norma aplicável, o tipo de produto, o escopo da inspeção e qualquer condição especial de superfície ou montagem.

Nem todo aço galvanizado possui a mesma estrutura de revestimento. A palavra "galvanizado" pode referir-se a vários métodos de revestimento de zinco, mas sua durabilidade, espessura de revestimento, proteção de borda e desempenho de serviço podem ser muito diferentes.

Download: Galvanização-por imersão a quente versus outros revestimentos de zinco

A galvanização por imersão a quente é geralmente preferida quando a peça final fabricada deve ser protegida após soldagem, corte, perfuração ou conformação. O aço pré-galvanizado pode ser adequado para chapas-de serviços leves ou produtos tubulares, mas bordas cortadas e áreas soldadas precisam de atenção adicional. A eletro-galvanização e a zincagem podem fornecer um acabamento mais liso, mas normalmente são usadas onde um revestimento mais fino é aceitável.

O aço galvanizado por imersão a quente é usado onde a proteção contra corrosão deve sobreviver à exposição real ao ar livre ou industrial. As aplicações mais adequadas são aquelas onde a repintura é difícil, o acesso é limitado ou a superfície do aço pode estar exposta à umidade, abrasão ou intemperismo-de longo prazo.

As condições de aplicação comuns incluem:

• Estruturas estruturais externas:estruturas de estacionamento, plataformas, escadas, corrimãos e estruturas de suporte expostas à chuva, umidade e poluição atmosférica.
• Racks e suportes para tubos:suportes, selas, ganchos e aço de suporte usados ​​em plantas onde podem ocorrer condensação, respingos de água e danos ao revestimento durante a instalação.
• Componentes da rodovia:guarda-corpos, postes de sinalização, postes de iluminação, acessórios de pontes e barreiras expostas à água da estrada, poeira, sais e impacto de manutenção.
• Estruturas de serviços públicos e de poder:peças de torres de transmissão, postes, cruzetas e ferragens instaladas em ambientes abertos onde a repintura regular não é prática.
• Conjuntos de aço fabricados:placas de base, suportes soldados, estruturas e seções ocas onde bordas, soldas e furos exigem proteção pós{0}}fabricação.

Para tubos de aço, tubos e componentes ocos, os detalhes do projeto tornam-se especialmente importantes. As seções fechadas devem permitir que o ar e o zinco fundido se movam com segurança. Sem ventilação e drenagem adequadas, pode ocorrer pressão retida, retenção de ácido ou revestimento incompleto. Para projetos de fornecimento de tubos,tubo de aço galvanizado-por imersão a quentedeve ser revisado juntamente com o padrão do tubo, o requisito de revestimento de zinco, o tipo de extremidade, o método de embalagem e os documentos de inspeção.

A galvanização por imersão a quente é um processo de imersão total, portanto o design da peça afeta diretamente a qualidade e a segurança do revestimento. Uma peça galvanizada bem-projetada permite que fluidos de limpeza, fluxo, ar e zinco fundido entrem e sejam drenados sem reter líquido ou pressão.

Pontos importantes de fabricação incluem:

• Seções ocas precisam ser dimensionadas corretamenteorifícios de ventilação e orifícios de drenagem.
• Superfícies sobrepostas e espaços apertados podem reter produtos químicos de limpeza ou umidade.
• Escória de solda, tinta, óleo e marcas pesadas devem ser removidas antes da galvanização.
• Roscas, furos de precisão e conjuntos deslizantes precisam de margem para acúmulo de revestimento.
• Conjuntos grandes devem caber na caldeira de galvanização ou ser projetados para imersão progressiva.
• A soldagem ou esmerilhamento após a galvanização remove a proteção local e requer reparos.
• Os conjuntos-soldados de vedação devem ser revisados ​​cuidadosamente para evitar aprisionamento de ar ou risco de explosão durante a imersão.

Para estruturas complexas, suportes de tubos e estruturas tubulares, o projeto de galvanização deve ser revisado antes da fabricação. A ventilação e drenagem corretas não são detalhes cosméticos; afetam a continuidade do revestimento, a segurança do trabalhador, o ajuste dimensional e a aceitação final.

A galvanização por imersão a quente é valorizada porque fornece um sistema de proteção contra corrosão robusto, inspecionável e de baixa{0}manutenção. Seu desempenho vem da estrutura da liga de zinco-ferro e do comportamento sacrificial do zinco.

Vantagens

• Revestimento ligado metalurgicamente com forte adesão
• Camadas de liga de zinco-ferro que resistem ao manuseio e à abrasão
• Proteção de barreira mais proteção catódica
• Boa cobertura em bordas, cantos, soldas e furos após a fabricação
• Adequado para muitos componentes de aço industriais e externos
• Menor demanda de manutenção em comparação com muitos sistemas-somente pintados
• Padrões reconhecidos para espessura de revestimento, reparo e inspeção

Limitações

• O tamanho da peça é limitado pelas dimensões da chaleira e pela capacidade de manuseio.
• A química do aço pode afetar a cor, a espessura e a textura da superfície do revestimento.
• Componentes com-tolerância estreita podem precisar de usinagem ou limpeza de rosca após a galvanização.
• Seções fechadas requerem ventilação e drenagem corretas.
• A ferrugem branca pode ocorrer se as peças recém-galvanizadas forem armazenadas úmidas e sem circulação de ar.
• Soldar, cortar ou retificar após a galvanização remove o revestimento protetor localmente.

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Perguntas frequentes

 

 

01.Um revestimento galvanizado-por imersão a quente mais espesso é sempre melhor?

Nem sempre. A espessura do revestimento depende da espessura do aço, condição da superfície, química, tempo de imersão e design da peça. O segredo é atender aos padrões exigidos, como ASTM A123 ou ISO 1461, em vez de simplesmente buscar o revestimento mais espesso.

02.Por que o aço-galvanizado por imersão a quente às vezes parece cinza fosco?

Uma superfície cinza opaca geralmente é causada pelo crescimento da liga de zinco-ferro ou pelo desgaste normal. Isso não significa automaticamente má qualidade. A continuidade do revestimento, a espessura e a conformidade com os padrões são mais importantes do que o brilho.

03.O aço galvanizado-por imersão a quente pode enferrujar durante o armazenamento ou envio?

Sim. Peças recém-galvanizadas podem desenvolver ferrugem branca se forem empilhadas úmidas e com pouca ventilação. Durante o armazenamento ou transporte, as peças devem ser mantidas drenadas, ventiladas e protegidas de água parada.

04.O que deve ser verificado antes de especificar a galvanização por imersão a quente?

Verifique a espessura do aço, a química, o design do produto, a ventilação e a drenagem, as áreas roscadas ou de precisão, a norma aplicável, os requisitos de espessura do revestimento e a aceitação do reparo. Esses detalhes afetam a qualidade do revestimento e a inspeção final.

Certificações

 

Certificado CE

Certificado ISO 9001

Certificado API Q1

Certificado ABS

Certificado AP-5L

Certificado API-5CT