Acier galvanisé expliqué : pourquoi il résiste à la rouille

L'acier galvanisé est de l'acier ayant subi un traitement chimique pour le protéger de la corrosion. Il est revêtu de couches d'oxyde de zinc, ce métal protecteur ne rouillant pas facilement. Le revêtement donne aussi une finition plus dure, résistante aux rayures, que beaucoup trouvent esthétique. Pour d'innombrables applications extérieures, marines ou industrielles, l'acier galvanisé est un composant de fabrication essentiel.

Comment c'est fait

L'une des méthodes les plus courantes pour rendre l'acier inoxydable est de l'allier avec un métal moins sujet à la corrosion : le zinc. Quand l'acier est plongé dans du zinc fondu, une réaction chimique lie le zinc à l'acier de façon permanente. Le zinc n'est donc pas juste un scellant comme la peinture ; il devient réellement partie de l'acier. La couche externe est tout zinc, les couches successives sont un mélange zinc/fer, avec un cœur d'acier pur.

Ce procédé, galvanisation à chaud, est l'une des méthodes les plus courantes, mais pas la seule. Galvanisation continue de tôles/fil passe l'acier dans du zinc fondu ; c'est aussi du trempage à chaud, mais laisse une couche plus fine. L'acier peut aussi être peint ou pulvérisé de zinc, mais ni l'une ni l'autre ne crée le lien fort du trempage à chaud. L'électrogalvanisation (électroplacage) utilise l'électricité pour créer le lien, donnant une couche de zinc relativement fine.

Le degré de galvanisation est généralement décrit par le poids de zinc par surface plutôt que l'épaisseur, car cela représente mieux la quantité de métal appliquée. L'acier est souvent galvanisé après formage des pièces : cornières, clous, vis, poutres, montants. La galvanisation continue de tôles se fait souvent avant fabrication des produits, et résiste à certains pliages/formages sans écaillage.

Avantages de la galvanisation

Le zinc protège l'acier de deux façons. 1) Haute résistance à la rouille ; le fer (composant majeur de l'acier) réagit facilement à l'oxygène et l'humidité et finit par se désintégrer. La couche de zinc empêche ces éléments d'atteindre l'acier rapidement. Elle développe aussi une patine (oxydes de zinc, sels, autres composés) offrant protection supplémentaire. 2) Le zinc est très durable, résistant aux rayures, aspect satiné apprécié.

La couche externe agit aussi comme « couche sacrificielle ». Si la rouille attaque la surface, le zinc se corrode d'abord. Même sur zones rayées/endommagées, le zinc environnant se corrode avant l'acier. Durée de vie variable : acier industriel avec revêtement 3,9 mil (0,099 mm) peut durer 70+ ans sans maintenance en conditions moyennes.

Usages

L'acier galvanisé est partout. Maisons à ossature acier, toits galvanisés. Pièces acier dans voitures pour protection météo. Applications marines pour résistance sel/éléments. En plus d'être bon marché, durable, efficace, ce métal est recyclable et réutilisable maintes fois.

Inconvénients

Peu d'inconvénients, mais pas adapté à tous objets acier. Certains ne peuvent être trempés à chaud (trop grands/petits), autres galvanisations moins protectrices/durables. Finalement, le zinc se corrode, vitesse selon épaisseur revêtement et environnement. Durée de vie bien plus courte si exposition régulière pluie/eau de mer.

Acier refroidi trop lentement ou empilé avant refroidissement complet = couche zinc externe peut se décoller. Parfois, micro-espaces entre zinc et alliage sous-jacent causent décollement. Revêtement zinc très épais = peut devenir cassant et s'écailler.

Alternatives à la galvanisation

Certains objets ne peuvent être galvanisés efficacement ; revêtement zinc trop épais sur petite vis. Souvent, l'acier inoxydable (chrome) est utilisé à la place. Contrairement aux métaux galvanisés, l'inox n'est pas revêtu ; le chrome fait partie de la composition de l'alliage.