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Bobines d'acier galvanisé : propriétés, processus, normes et spécifications

Les bobines d'acier galvanisé sont des tôles d'acier recouvertes de zinc pour éviter la corrosion, ce qui les rend durables. Le processus de galvanisation consiste à immerger des bobines d'acier dans du zinc fondu, créant ainsi un revêtement robuste et uniforme qui améliore la résistance structurelle. Les bobines revêtues peuvent être utilisées directement ou transformées en divers produits, y compris des formes et des structures, et peuvent être peintes pour une protection et un attrait esthétique supplémentaires.

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Type de galvanisation 

Galvanisation à chaud

  • Description du processus

Lors de la galvanisation à chaud, les bobines d’acier sont immergées dans du zinc fondu. Ce processus forme un revêtement de zinc résistant à la corrosion. La température d'immersion est généralement d'environ 460°C. Après avoir été retiré du zinc, l'acier subit un processus de trempe pour améliorer ses propriétés mécaniques.

  • Avantages et limites

La couche obtenue est épaisse et offre une protection substantielle contre la corrosion. Cette méthode est rentable pour une production à grande échelle. Cependant, cela peut conduire à une finition de surface rugueuse et la taille de la cuve de trempage peut limiter les dimensions des produits en acier traitables.

Électro-galvanisation

  • Description du processus

L'électrogalvanisation implique l'application de zinc sur l'acier par un processus électrochimique. L'acier passe à travers une solution de sulfate de zinc ou de cyanure et un courant électrique est appliqué pour former un revêtement de zinc sur la surface de l'acier. Cette méthode donne généralement une couche de zinc plus fine.

  • Comparaison avec la galvanisation à chaud

Le processus d’électrogalvanisation fournit une couche uniforme et contrôlée avec plus de précision que la galvanisation à chaud. Bien que plus fine, la couche obtenue est plus lisse et convient aux produits où l'esthétique est importante. Cependant, il n’est peut-être pas aussi résistant à la corrosion qu’un revêtement plus épais trempé à chaud.

 

Spécifications des bobines d’acier galvanisé

 

Épaisseur

L'épaisseur courante varie de 0.15 à 3.4 millimètres, ce qui permet une utilisation dans diverses industries, de la construction à l'automobile.

 

épaisseur(mm)

Applications industrielles

0.15 – 0.5

Electronique, instruments de précision

0.5 – 1.5

Construction, CVC, conduits

1.5 – 3.4

Composants structurels, automobile

 

Options de largeur et de taille

Les largeurs peuvent varier, avec des tailles standard allant de 600 millimètres à 1500 XNUMX millimètres. Des services de coupe à longueur sont souvent disponibles pour garantir que la bobine d'acier répond aux besoins spécifiques du projet.

 

Largeur (mm)

Cas d’utilisation courants

600 – 900

Conduits, garnitures

900 – 1200

Toiture, panneaux muraux

1200 – 1500

Charpente, Structurelle

 

Nuance d'acier

Les nuances d'acier telles que CS (acier commercial), FS (acier de formage), DDS (acier pour emboutissage profond) et EDDS (acier pour emboutissage extra profond) indiquent la ductilité et la résistance de l'acier.

 

Traitement de surface

Le traitement de surface des bobines d'acier galvanisé est un aspect important du processus de production, car il améliore la résistance à la corrosion et l'apparence du produit final, ainsi que son aptitude à la peinture ou à un traitement ultérieur. Voici quelques traitements de surface courants appliqués aux bobines d’acier galvanisé :

 

  1. Passivation (revêtement chromate) : Une couche de passivation, souvent une solution à base de chromate, est appliquée sur la surface pour améliorer la résistance à la corrosion. Cette couche permet d’éviter la formation de rouille blanche lors du stockage et de la manipulation. Des solutions de passivation sans chromate sont également utilisées pour des raisons environnementales.

 

  1. Graissage: Une fine couche d'huile est appliquée sur la surface pour éviter la rouille pendant le stockage et le transport. L'huile constitue une barrière contre l'humidité et les contaminants.

 

  1. Traitement aux phosphates : Cela implique l’application d’un produit chimique phosphaté pour créer une couche qui améliore l’adhérence de la peinture et augmente la résistance à la corrosion.

 

  1. Traitement anti-empreintes digitales : Un nano-revêtement est appliqué sur la surface pour résister aux traces de doigts et aux taches, ce qui est particulièrement utile pour les produits qui seront manipulés lors de l'installation ou utilisés dans les appareils électroménagers.

 

Finition de surface

La finition de surface des bobines d'acier galvanisé peut affecter considérablement leur apparence, leurs performances et leur adéquation à certaines applications. Voici quelques types courants de finitions de surface pour les bobines d’acier galvanisé :

 

  1. Paillette régulière : La finition typique de l'acier galvanisé à chaud, caractérisée par des motifs cristallins visibles sur toute la surface, appelés paillettes. Ceux-ci sont le résultat du processus normal de solidification du revêtement de zinc.

 

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  1. Paillette minimisée : En contrôlant le processus de refroidissement et en utilisant des compositions spéciales de bain de zinc, la taille des paillettes peut être minimisée, ce qui donne un aspect plus uniforme. Cette finition est souvent utilisée pour les applications où une finition de peinture plus lisse est souhaitée.

 

  1. Zéro paillette : Grâce à l'utilisation d'alliages de zinc et de techniques de refroidissement, il est possible de produire une surface galvanisée avec un éclat très minime, voire inexistant. Cela fournit une surface uniforme préférée pour la peinture ou les applications nécessitant un aspect de haute qualité.

 

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Epaisseur de revêtement

L'épaisseur du revêtement sur les bobines d'acier galvanisé, en référence à la couche de zinc, est cruciale pour la durabilité et la résistance à la corrosion. Elle est mesurée en grammes par mètre carré (g/m²) et varie en fonction de l'application. Les poids de revêtement courants incluent G30, G60, G90, indiquant le poids du zinc par pied carré de surface en acier.

 

Normes ASTM: L'American Society for Testing and Materials (ASTM) fournit des normes pour l'épaisseur du revêtement. Par exemple, ASTM A653 spécifie les poids minimum de revêtement de zinc pour différentes désignations, allant de G30 (0.30 oz/pi² au total des deux côtés) à G235 (2.35 oz/pi² au total des deux côtés), ce qui correspond à différentes épaisseurs moyennes de revêtement.

Normes EN : La norme EN 10346 utilise un système de désignation des revêtements pour spécifier la masse totale minimale du revêtement sur les deux faces de l'acier. Le système de désignation est donné en termes de masse de revêtement en grammes par mètre carré (g/m²). Par exemple, une désignation de revêtement de DX51D+Z275 indique une masse totale minimale de revêtement de 275 g/m²

Il est important de spécifier l'épaisseur de revêtement souhaitée lors de la commande de bobines d'acier galvanisé afin de garantir que le produit répond aux critères de performance requis en matière de résistance à la corrosion. L'épaisseur réelle du revêtement doit être conforme aux normes en vigueur ou aux spécifications du client et peut être vérifiée à l'aide de méthodes de test appropriées après le processus de galvanisation.

 

Propriétés des bobines d'acier galvanisé

Les bobines d'acier galvanisé possèdent une gamme de propriétés qui sont renforcées par le processus de galvanisation, qui consiste à recouvrir l'acier d'une couche de zinc pour le protéger de la corrosion. Voici quelques propriétés clés des bobines d’acier galvanisé :

 

  1. Résistance à la corrosion: Le principal avantage de la galvanisation des bobines d’acier est l’augmentation significative de la résistance à la corrosion. Le revêtement de zinc agit comme une barrière pour empêcher les éléments environnementaux d'atteindre la surface de l'acier. De plus, le zinc se corrode préférentiellement par rapport à l'acier, offrant une protection sacrificielle même si le revêtement est endommagé.

 

  1. Formabilité: Malgré la couche supplémentaire de zinc, les bobines d'acier galvanisé peuvent toujours être coupées, pliées et façonnées sous diverses formes sans perdre leurs propriétés protectrices, ce qui les rend adaptées à un large éventail d'applications.

 

  1. Soudabilité : L'acier galvanisé peut être soudé, même si des précautions doivent être prises pour éviter d'inhaler des vapeurs de zinc et pour garantir l'intégrité du revêtement de zinc autour de la zone soudée.

 

  1. Propriétés mécaniques: Les propriétés mécaniques de l'acier, telles que la résistance à la traction, la limite d'élasticité et l'allongement, ne sont généralement pas affectées par le processus de galvanisation. Cependant, l’épaisseur totale du matériau augmentera légèrement en raison de l’ajout du revêtement de zinc.

 

  1. Résistance à la température: L'acier galvanisé peut résister à des températures élevées jusqu'à un certain point avant que le revêtement de zinc ne commence à se dégrader. Les performances de l'acier galvanisé à haute température dépendront des conditions spécifiques et de la durée d'exposition. En règle générale, les revêtements galvanisés ne sont pas recommandés pour une exposition continue à des températures supérieures à 200 °C (392 °F), car cela peut entraîner un pelage et une résistance réduite à la corrosion.

 

Processus de production de bobines d'acier galvanisé

 

1 Déroulage et soudage

 

Déroulez la bobine d'acier pour fournir la bande d'acier nécessaire au fonctionnement continu, et soudez la queue de la bande avant et la tête de la bande arrière pour assurer la production continue de l'unité.

 

2 Dégraissage et nettoyage

 

La section de nettoyage consiste à nettoyer la surface de la bande pour éliminer l'huile de laminage et la poudre de fer afin d'obtenir une bonne adhérence du revêtement et une bonne qualité de surface. Il comprend généralement la pulvérisation, le brossage, le nettoyage électrolytique, le brossage, la pulvérisation, l'essorage et le séchage à l'air chaud. Dans un tel équipement, la section de nettoyage est plus importante pour la galvanisation à chaud et constitue une étape importante pour obtenir une bonne qualité de surface de la bande.

 

3 Recuit

Un recuit de recristallisation est effectué sur la bande durcie pour obtenir de bonnes propriétés mécaniques du produit. En contrôlant l'atmosphère dans le four, de bonnes propriétés de revêtement en bande sont obtenues. Le four de recuit comprend généralement le préchauffage, le chauffage, le trempage, le refroidissement, etc.

 

4 Contrôle de la couche de zinc de la lame d'air

 

L'épaisseur du revêtement sur la surface de la bande est contrôlée en soufflant du gaz, généralement de l'air ou de l'azote pur, sur la surface de la bande après avoir quitté le pot de zinc.

 

5 Traitement d'alliage

 

Le traitement d'alliage est un processus de chauffage de la bande galvanisée pour obtenir un revêtement en alliage zinc-fer.

 

6 Nivellement et redressage

 

Roulez la bande avec une petite force de roulement pour éliminer la plate-forme de rendement de l'acier à faible teneur en carbone, améliorer les performances de la bande, obtenir la rugosité de surface souhaitée de la bande, améliorer la forme de la bande et obtenir une bonne planéité, etc. Après le nivelage, il y a est un nivellement de tension. Le nivellement de tension consiste à étirer et à redresser la bande. Le plus important est d’obtenir une bonne forme de plaque.

 

7 Post-traitement

 

Une passivation ou un autre traitement de surface chimique est effectué sur la bande d'acier pour obtenir la résistance à la corrosion, la lubrification ou d'autres exigences souhaitées par l'utilisateur. Généralement, on utilise une compression par pulvérisation ou un revêtement au rouleau et un séchage.

 

8 Parage

 

Coupez la bande si nécessaire pour obtenir la précision de largeur appropriée.

9 Huilage

 

Enduire la bande d'huile pour obtenir certaines propriétés antirouille et lubrifiantes.

 

Applications des bobines d'acier galvanisé

Les bobines d'acier galvanisé présentent une excellente résistance à la corrosion et une excellente durabilité, ce qui les rend adaptées à un large éventail d'applications dans diverses industries.

Industrie de construction

  • Toiture et revêtement mural: Ces bobines sont couramment utilisées pour créer des composants qui résistent aux intempéries, tels que les toits et les murs extérieurs, en raison de leur capacité à résister à la dégradation environnementale.

 

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  • Composants structurels: Ils font partie intégrante de la construction des charpentes et des structures de support car leur solidité et leur résilience contribuent à la longévité des bâtiments.

 

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Industrie automobile

  • Pièces de carrosserie et cadres: La robustesse de l'acier galvanisé en fait un choix privilégié pour la fabrication de châssis et de pièces de carrosserie de voitures résilients et résistants à la rouille.
  • Améliorations de la sécurité et de la durabilité: Les propriétés du matériau renforcent considérablement les caractéristiques de sécurité du véhicule et l'intégrité structurelle globale.

Autre

  • Appareils Ménagers: La durabilité et la résistance à l’usure sont essentielles pour les appareils électroménagers ; ainsi, l'acier galvanisé est utilisé dans des produits comme les réfrigérateurs, les machines à laver et les micro-ondes.
  • Équipement agricole: Les outils et machines agricoles bénéficient du revêtement protecteur en acier galvanisé, garantissant qu'ils restent opérationnels pendant de longues périodes, quelle que soit l'exposition à des substances potentiellement corrosives.

 

Normes

Les bobines d'acier galvanisé respectent les normes internationales pour garantir la qualité, la durabilité et l'adéquation à des applications spécifiques, couvrant des aspects tels que le poids, les dimensions et la résistance du revêtement. Ces normes sont essentielles au maintien de la cohérence et de la fiabilité pour les fabricants, les fournisseurs et les consommateurs.

ASTM A653 / A653M: Cette spécification couvre les tôles d'acier zinguées (galvanisées) ou en alliage zinc-fer (galvanrealed) par le procédé d'immersion à chaud en bobines et en longueurs coupées.

 

ASTM A924 / A924M: Elle précise les exigences générales applicables aux tôles d'acier à revêtement métallique vendues sous forme de bobines ou de longueurs coupées, destinées à être utilisées dans des applications structurelles ou non structurelles.

 

EN 10346: Cette norme spécifie les exigences relatives aux produits plats en acier revêtus à chaud en continu. Il est utilisé pour le formage à froid et pour les applications où une résistance élevée, des tolérances dimensionnelles précises et des limites d'élasticité minimales spécifiées sont nécessaires.

 

EN 10326: La présente Norme européenne spécifie les exigences relatives aux tôles d'acier revêtues à chaud en continu de qualité structurelle dans les nuances et qualités indiquées dans les tableaux de composition chimique et les tableaux de propriétés mécaniques dans les conditions de livraison.

 

COMME 1397 : Cette norme spécifie les exigences relatives aux tôles et bandes d'acier métalliques revêtues à chaud en continu.

 

JIS G 3302: Cette norme spécifie les exigences relatives aux tôles et bandes d'acier zinguées à chaud

 

Conclusion

Les bobines d'acier galvanisé sont essentielles dans diverses industries en raison de leur durabilité et de leur résistance à la corrosion, en particulier dans la construction, l'automobile et la fabrication d'appareils électroménagers. Ces matériaux devraient jouer un rôle central dans les efforts de développement durable en raison de leur recyclabilité et de leurs méthodes de production économes en énergie. Les progrès technologiques continus dans le domaine de la galvanisation améliorent la qualité et l'efficacité de ces bobines, garantissant ainsi leur utilisation continue dans de nombreuses applications.

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