L'ajout de zinc dans le processus de galvanisation à chaud sert de barrière protectrice contre les environnements difficiles et les impuretés. En savoir plus sur la bobine d'acier galvanisé et ses avantages.
Qu'est-ce qu'une bobine d'acier galvanisé ?
La bobine d'acier galvanisé est un type de bobine d'acier qui a été recouverte d'une couche de zinc pour la protéger de la rouille et de la corrosion. Le processus de galvanisation consiste à immerger la bobine d'acier dans un bain de zinc fondu, ce qui crée une liaison métallurgique entre le zinc et l'acier. Il en résulte une résistance à la rouille et à la corrosion.
La bobine d'acier galvanisé est couramment utilisée dans diverses applications industrielles, telles que la construction de bâtiments, de ponts et d'autres projets d'infrastructure, ainsi que dans la fabrication de pièces automobiles, d'équipements électriques et d'appareils électroménagers. Il est également fréquemment utilisé dans la production de toitures et de revêtements métalliques pour les bâtiments résidentiels et commerciaux.
L'acier galvanisé est généralement fabriqué à partir d'acier à faible teneur en carbone, qui est un type d'acier contenant moins de 0.2 % de carbone. Ce type d'acier est utilisé car il est facile à travailler et possède de bonnes propriétés de soudage et de formage.
Qualité des aciers de la bobine d'acier galvanisé
Acier commercial (CS)
Cet acier est composé de carbone avec une plage de teneur de 0.04 % à 0.10 % et de manganèse avec une plage de teneur de 0.2 à 0.6 %. CS a un substrat laminé à froid avec une réduction de cinquante à quatre-vingts pour cent avant qu'il ne subisse un traitement de ligne de galvanisation. L'acier commercial a trois types de compositions chimiques, telles que CS Type A, CS Type B et CS Type C.
Formage de l'acier (FS)
Cet acier contient environ 0.25 % de manganèse et 0.04 à 0.06 % de carbone. Le FS n'est pas aussi dur que le CS en raison de sa réduction à froid de 60 à 80 % pendant le traitement, ce qui le rend formable pendant l'application.
Acier de construction (SS)
Le SS a une plage de teneur en carbone de 0.04 à 0.20 % et une plage de teneur en manganèse de 0.4 à 1.6 %. La tôle d'acier subit un laminage à froid pour une réduction de cinquante à soixante-dix pour cent. L'acier de construction a une limite d'élasticité de 33 à 80 ksi et satisfait aux exigences standard en matière de propriétés mécaniques.
Processus de bobine d'acier galvanisé à chaud
La bobine en acier galvanisé à chaud subit plusieurs étapes. Il passe un processus continu en utilisant une soudeuse d'entrée de gamme pour connecter l'extrémité de la bobine à la bobine suivante. La saleté, les huiles et les contaminants de surface sur la surface de la feuille sont éliminés dans une section de nettoyage alcaline.
L'acier passe par un processus de chauffage dans un four de recuit aux températures les plus élevées pour appliquer les propriétés mécaniques souhaitées, telles que la formabilité et la résistance. La tôle d'acier subit un bain de zinc fondu à un certain niveau de revêtement, en fonction de l'application.
Une application de couteaux à gaz a lieu pour nettoyer l'excès de revêtement métallique et atteindre le poids de revêtement souhaité. La tôle d'acier passe dans une section de refroidissement pour se refroidir et permettre au revêtement de se solidifier après avoir été retiré du bain. Il passe dans un laminoir de trempe pour obtenir la finition souhaitée de l'acier sur sa surface avant de l'aplatir à l'aide d'un planeur de tension.
Après avoir satisfait aux exigences de l'utilisateur final, la tôle d'acier passe dans une section de traitement pour la protéger des taches de stockage sur sa surface de revêtement. Une huile de formage est appliquée dans la section d'huilage pour empêcher la feuille de rouiller avant qu'elle ne soit acheminée vers un enrouleur pour être rembobinée.
Ressource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_2_1.pdf
Métriques utiles de la bobine galvanisée
Poids théorique (masse) par unité de surface
La bobine en acier galvanisé à chaud a une densité inférieure à celle de l'acier. Comparé à un acier non revêtu de même épaisseur, l'acier galvanisé à chaud a un poids par unité de surface moindre. Le poids surfacique théorique est essentiel lors de la fabrication de grands volumes d'acier revêtu.
Le type de revêtement, l'épaisseur du revêtement et le substrat en acier influencent l'ajustement du poids dans les alliages de zinc. Le facteur de revêtement (CF) représente l'ajustement du poids (masse) par unité de surface. C'est la différence de poids entre l'acier de même épaisseur et le métal de revêtement. Pour calculer le poids théorique par unité de surface de la tôle revêtue, il faut soustraire le CF du poids de la tôle d'acier non revêtue de même épaisseur.
resource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_1_10.pdf
Quelle partie d'une bobine galvanisée est constituée de zinc ?
Une bobine galvanisée standard a environ 99.7 % de revêtement de zinc. Mais tout dépend de l'épaisseur de bobine de la tôle d'acier. Par exemple, une bobine d'acier avec une feuille G0.012 de 90″ d'épaisseur contient 12.5% de zinc, tandis que le G0.050 de 90″ d'épaisseur contient 3% de zinc.
Les jauges plus fines contiennent une teneur en zinc plus élevée. Le coût du zinc impacte l'épaisseur des revêtements de zinc sur les tôles galvanisées. Les épaisseurs de galvanisation sont représentées par des nombres G. Par exemple, G60 a un revêtement de zinc de 0.60 oz/ft2 des deux côtés. Le revêtement de zinc de chaque côté est de 0.5 mil (1 mil équivaut à 0.001 pouce).
resource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_1_10.pdf
Sélection de l'épaisseur de revêtement (poids ou masse) pour une bobine d'acier galvanisé
Effet des conditions atmosphériques
Les conditions atmosphériques ont un impact sur le taux de corrosion des bobines en acier galvanisé. Différentes régions du monde ont des influences différentes sur leurs applications extérieures, comme la partie sud-ouest des États-Unis. Cette région connaît de longues saisons brumeuses et de fortes précipitations annuelles qui contribuent à la corrosion.
D'autres facteurs affectant le taux de corrosion comprennent les polluants et les impuretés dans l'air, tels que l'acide, les nitrates, les chlorures, les sulfates et les émissions de fumée. La teneur en oxygène de l'électrolyte, les températures extrêmes, l'humidité et l'humidité contribuent toutes à la durée de vie des serpentins en acier galvanisé.
Considérations sur la durée de vie du produit
Le poids (masse) du revêtement en acier galvanisé à chaud dépend de ses exigences de performance dans l'application souhaitée. Les applications extérieures comme un toit de bâtiment en métal nécessitent un revêtement de zinc plus épais pour empêcher la formation de rouille rouge.
Au fil des ans, le toit a lentement commencé à montrer de la rouille rouge, ce que les experts appellent le moment de l'échec. Cet événement aurait pu être évité si le toit avait un revêtement de zinc épais. Considérer la durée de vie de l'acier galvanisé pour une application donnée peut réduire le taux de perforation et de corrosion.
L'identification de l'épaisseur idéale de l'acier et de l'épaisseur idéale du revêtement de zinc pour les applications extérieures spécifiques peut prévenir les défaillances. Il est essentiel de faire correspondre les informations sur la durée de vie du produit et le taux de corrosion en déterminant le poids du revêtement de zinc.
On peut le voir sur la photo. Plus le poids du revêtement de zinc est élevé, plus la durée de vie est longue.
Un poids de revêtement G60 présentera environ deux fois la durée de vie d'un poids de revêtement G30.
Un poids de revêtement G90 présentera une durée de vie environ 50 % plus longue qu'un poids de revêtement G60.
resource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_1_6.pdf
Bobine galvanisée vs Galvannealed
Le serpentin en acier galvanisé et le serpentin en acier recuit par galvanisation sont deux types d'acier qui ont été recouverts de zinc pour assurer une protection contre la corrosion. Cependant, il existe des différences essentielles entre ces deux types d'acier :
Processus de revêtement: La bobine d'acier galvanisé est recouverte d'une couche de zinc en immergeant la bobine d'acier dans un bain de zinc fondu. La bobine d'acier recuit par galvanisation, d'autre part, est d'abord recouverte d'une couche de zinc, puis soumise à un processus de traitement thermique qui allie le zinc et l'acier, ce qui donne un revêtement d'alliage zinc-fer.
Aspect du revêtement: La bobine en acier galvanisé a un aspect brillant et pailleté, tandis que la bobine en acier recuit par galvanisation a une finition gris mat.
Soudabilité: La bobine d'acier galvanisé est plus facile à souder que la bobine d'acier recuit par galvanisation, car le revêtement de zinc sur l'acier galvanisé fond à une température plus basse que le revêtement d'alliage zinc-fer sur l'acier recuit par galvanisation.
Adhésion de la peinture: La bobine d'acier recuit par galvanisation a une meilleure adhérence de la peinture que la bobine d'acier galvanisé, car la surface mate de l'acier recuit par galvanisation offre une meilleure surface d'adhérence de la peinture.
Paillette en tôle d'acier galvanisée à chaud
Les paillettes sur les tôles d'acier galvanisé sont de différentes tailles et formes. Les étincelles ressemblent à des flocons de neige ou à des étoiles qui scintillent lorsqu'il y a réflexion de la lumière. Les producteurs d'acier galvanisé à chaud ont développé une technologie pour réduire la taille des paillettes car les clients préfèrent les revêtements lisses et sans plomb.
Voici les différentes tailles de paillettes.
- Paillette régulière : Il s'agit d'une paillette visible qui se développe lorsque le zinc fondu qui s'accroche à l'acier se refroidit de manière incontrôlable en dessous du point de fusion du zinc. Il en résulte des cristaux de zinc aux multiples facettes.
- Paillette minimisée : la paillette semble visible, mais elle contient des motifs plus petits et moins nombreux que la paillette ordinaire. Le développement de la croissance des cristaux de zinc est inhibé à l'aide d'une technique de production spéciale ou d'une technique combinée de bain de zinc fondu et de refroidissement.
- Sans paillettes : La tôle galvanisée est lisse et sans irrégularités de surface. La finition uniforme est un produit de la chimie du revêtement par lots, de la technique de refroidissement ou d'une combinaison des deux.
La figure A montre de grandes paillettes ≥ 15 mm de diamètre et la figure B montre des paillettes moyennes jusqu'à 10 mm de diamètre
La figure C a de petites paillettes jusqu'à 5 mm de diamètre, la figure D est sans paillettes ≤ 0.5 mm de diamètre.
resource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_2_6.pdf
Guide de l'acheteur
Catégorie de matériel
Lors de l'achat de bobines d'acier galvanisé, la qualité de matériau appropriée doit être sélectionnée en fonction de l'application. Pour les applications de toiture, le DX51D matériau de la norme en 10346 (équivalent à l'acier commercial de la norme ASTM A653) doit être sélectionné. L'application de cadre en acier léger choisira le matériau en acier de construction standard astm a653, mais il est nécessaire d'acheter une limite d'élasticité appropriée.
Masse de revêtement
La masse de revêtement de la norme en 10346 est généralement Z100, Z140, Z200, Z225 et Z275, ce qui signifie que les deux surfaces sont en grammes par mètre carré selon la méthode de test triple point.
La masse de revêtement de la norme ASTM A653 est généralement G30, G40, G60 et G90, ce qui signifie les deux côtés oz/pied carré selon la méthode de test triple point.
Astuce : G90 = Z275
Dans le milieu très corrosif comme le bord de mer, il faut choisir la masse Z275, et son prix est relativement élevé.
Traitement de surface
L'achat de bobines galvanisées doit indiquer le traitement de surface, y compris la passivation chimique, l'huilage, la phosphatation, qui jouent un rôle dans la prévention de la corrosion pendant le transport.
Conclusion
Choisir une bobine en acier galvanisé pour une application extérieure est une bonne décision. La durée de vie du produit dépend de l'épaisseur du revêtement et de la tôle d'acier.
