Qu'est-ce que l'acier galvanisé ? - Types, utilisations, avantages

Qu'est-ce que l'acier galvanisé ?

La galvanisation, ou galvanisation, est un processus de fabrication où une couche de zinc est appliquée sur l'acier ou le fer pour offrir une protection et empêcher la rouille. Il existe plusieurs procédés de galvanisation disponibles, mais la méthode la plus couramment proposée et utilisée est appelée galvanisation à chaud.

L'acier galvanisé est l'un des types d'acier les plus populaires en raison de sa durabilité prolongée, de la résistance et de la formabilité de l'acier ainsi que de la protection contre la corrosion du revêtement zinc-fer. Le zinc protège le métal de base en agissant comme une barrière contre les éléments corrosifs, et la nature sacrificielle du revêtement donne un produit en acier durable et de haute qualité.

Cette polyvalence le rend applicable à une variété de projets et d'industries, y compris l'agriculture, l'énergie solaire, l'automobile, la construction, etc. Ci-dessous, nous visons à fournir une description complète de la façon dont l'acier galvanisé est traité, des différentes méthodes de galvanisation, de ses avantages et de la manière dont il est utilisé dans ces diverses industries.

Les étapes du processus de galvanisation sont les suivantes :

• L'acier est nettoyé dans une solution dégraissante
• Après avoir été nettoyé, l'acier est décapé en étant descendu dans une cuve d'acide sulfurique chaud dilué
• L'acier est ensuite fluxé dans une solution aqueuse (généralement du chlorure de zinc-ammonium)
• Après le flux, l'acier est galvanisé par immersion dans une cuve de zinc fondu
• Ensuite, l'acier est inspecté pour vérifier sa consistance et un revêtement complet

Comment galvaniser l'acier ?

Il existe quelques méthodes de galvanisation du métal. La méthode la plus courante est le processus de galvanisation à chaud. Cette méthode de galvanisation crée une belle couche épaisse de zinc sur le métal de base, ce qui le rend plus résistant à la corrosion. Dans la plupart des cas, le processus de trempage à chaud ne sacrifie pas l'intégrité structurelle du métal, mais certains aciers à très haute résistance peuvent être fragilisés par l'hydrogène.

L'acier utilisé dans les carrosseries de voitures est également galvanisé, mais comme des couches de peinture décorative doivent être appliquées par la suite, ils utilisent un processus de galvanisation différent. C'est parce que la couche de zinc de la méthode d'immersion à chaud est trop épaisse et cause des problèmes d'adhérence de la peinture.

Au lieu de cela, les automobiles utilisent le processus d'électro galvanisation. Une solution d'eau salée (solution saline) et de zinc est placée dans un réservoir, et l'acier ou le métal de base est plongé à l'intérieur. Un courant électrique traverse la cuve et le zinc se lie au métal de base !

Une forme spéciale de galvanisation, appelée shérardisation, est utilisée pour créer un revêtement de zinc sur les produits en fer ou en cuivre. Il a été créé par le métallurgiste Sherard Osborn Cooper-Coles et breveté vers 1900.

Les pièces métalliques qui doivent être galvanisées sont placées à l'intérieur d'un tambour fermé et rotatif avec de la poudre de zinc et parfois du sable de type filler. Le tambour est ensuite surchauffé à 500C. À des températures supérieures à 300 C, le zinc se transforme en vapeur et cette vapeur pénètre dans le métal tournant à l'intérieur du tambour.

Ce processus est également appelé "galvanisation à sec" car aucun liquide n'est utilisé.

C'est probablement le nombre de petites pièces autour de votre maison, comme les vis ou les écrous et boulons, qui ont été galvanisées. Ce processus n'utilise pas d'hydrogène, donc la fragilisation par l'hydrogène ne peut pas se produire pendant cette méthode de galvanisation.

Quels sont les avantages de l'acier galvanisé ?

De nombreuses industries différentes utilisent l'acier galvanisé principalement parce qu'il présente un large éventail d'avantages dont les industries peuvent profiter, notamment :

• Faible coût initial par rapport à la plupart des aciers traités. De plus, l'acier galvanisé est immédiatement prêt à l'emploi à la livraison. Il ne nécessite pas de préparation supplémentaire de la surface, d'inspections, de peinture/revêtements, etc., ce qui évite aux entreprises davantage de coûts de leur côté.
• Durée de vie plus longue. Avec la galvanisation, une pièce d'acier industriel devrait durer plus de 50 ans dans des environnements moyens, et peut durer plus de 20 ans avec une forte exposition à l'eau. Aucun entretien n'est requis. La durabilité accrue du produit fini en acier augmente également la fiabilité du produit.
• L'anode sacrificielle garantit que tout acier endommagé est protégé par le revêtement de zinc environnant. Peu importe si la section en acier est complètement exposée; le zinc se corrodera toujours en premier. Le revêtement se corrodera préférentiellement à l'acier, créant une protection sacrificielle aux zones endommagées.
• Résistance à la rouille grâce au revêtement de zinc. Les éléments en fer de l'acier sont incroyablement sujets à la rouille, mais l'ajout de zinc agit comme un tampon protecteur entre l'acier et toute humidité ou oxygène. L'acier galvanisé est très protecteur, y compris les angles vifs et les évidements qui ne pourraient pas être protégés avec d'autres revêtements, ce qui le rend résistant aux dommages.

Où l'acier galvanisé est-il utilisé ?

Les métaux galvanisés sont utilisés partout ! Les carrosseries des voitures et de nombreux vélos sont fabriquées à partir de métaux galvanisés. Certaines conduites d'eau potable sont encore en acier galvanisé. La tôle laminée à froid est également fréquemment galvanisée. Les écrous, les boulons, les outils et les fils de toutes sortes sont désormais galvanisés car c'est un procédé peu coûteux et qui permet d'augmenter la durée de vie du métal !

L'acier galvanisé, en particulier, est souvent utilisé dans les bâtiments modernes à «ossature en acier». L'acier galvanisé est également utilisé pour créer des structures telles que des balcons, des vérandas, des escaliers, des échelles, des passerelles, etc. Le métal galvanisé est le choix idéal si votre projet vivra à l'extérieur une fois terminé. Clôtures, toits, passerelles extérieures, ce sont tous d'excellents choix pour le métal galvanisé !

Industries éolienne et solaire

Les projets solaires doivent avoir un flux de travail continu une fois installés et toute réparation/maintenance entraîne une interruption du service (c'est-à-dire une perte de revenus). Cela signifie que les aciers galvanisés à chaud sont populaires dans les projets solaires pour leur protection contre la corrosion.

Il est également populaire pour son respect de l'environnement car il ne produit pas d'émissions et garantit des décennies sans entretien. Par exemple, il est souvent utilisé dans l'industrie agricole car l'équipement est susceptible d'être facilement corrodé, ce qui crée une demande pour des équipements plus résistants et plus résistants.

L'acier galvanisé à chaud offre une protection contre la corrosion qui peut souvent durer des décennies, même lorsqu'il est exposé à l'environnement hostile de l'agriculture.

Industrie automobile

Bien qu'utilisé uniquement sur les modèles de luxe jusqu'aux années 1980, l'utilisation de carrosseries zinguées pour les automobiles est désormais la norme dans la fabrication automobile. La « caisse en blanc » d'une voiture représente environ 80 % de la carrosserie, le tout en acier galvanisé.

La résistance à la rouille de l'acier galvanisé est également un bon outil de marketing pour l'industrie automobile, car il peut fournir des "garanties antirouille" aux clients.

Industrie de la construction

Que ce soit pour le résidentiel ou le commercial, la durabilité de l'acier galvanisé le rend populaire depuis plus d'un siècle dans l'industrie de la construction. Il est également sélectionné pour la construction en raison de son esthétique; La «brillance» que procure l'acier galvanisé lui donne une touche contemporaine et est populaire dans les conceptions architecturales modernes.

De plus, il n'est pas seulement utilisé pour les grandes pièces structurelles, mais aussi pour les clôtures, les gouttières, les rails, les tubes, les poteaux et bien plus encore.

Industrie des télécommunications

Les lignes téléphoniques ne sont pas un travail d'entretien facile; ils sont grands et souvent difficiles à atteindre. L'acier galvanisé à chaud peut être utilisé sur le câblage téléphonique et les boîtiers d'équipement, ce qui réduit le risque de dommages et le besoin d'entretien.

Quels types de métaux peuvent être galvanisés ?

Le fer et l'acier sont les deux types de métaux galvanisés les plus courants. Cependant, ce ne sont pas les seuls types de métaux qui peuvent recevoir ce traitement.

La plupart des métaux ferreux peuvent être galvanisés, tandis que la plupart des métaux non ferreux ne peuvent pas être galvanisés. Si vous ne savez pas si un métal est ferreux ou non ferreux, un aimant peut vous éclairer. Si un aimant colle, vous avez un métal ferreux. Si l'aimant ne colle pas, vous avez affaire à un métal non ferreux.

Quels sont les avantages du métal galvanisé ?

La galvanisation est principalement effectuée pour empêcher votre matériau métallique principal de rouiller ou de se corroder. Lorsqu'une couche de zinc est ajoutée à une feuille de métal, le zinc lui-même rouille ou se corrode. Bien que cela puisse sembler négatif, c'est en fait positif.

Étant donné que le zinc rouille ou se corrode, il empêche ou ralentit le métal le plus cher et le plus vital de rouiller ou de se corroder. Cela aide à protéger votre source de métal la plus importante contre les effets néfastes associés à la rouille et à la corrosion.

Aider à ralentir ou à protéger contre la rouille et la corrosion peut aider à prolonger la durée de vie de votre métal et à réduire la quantité d'entretien dont le métal peut avoir besoin.

L'autre avantage majeur associé au métal galvanisé est que le revêtement de zinc est durable. Vous pouvez acheter de nombreux produits et scellants pour protéger votre métal contre la rouille et la corrosion. Beaucoup de ces revêtements s'usent en quelques années en raison de l'exposition aux intempéries. Le zinc peut durer jusqu'à 50 ans, ce qui vous évite d'avoir à recouvrir votre métal à l'avenir.

Y a-t-il des inconvénients au métal galvanisé ?

L'un des plus grands inconvénients du métal galvanisé est que le processus de galvanisation aide à masquer les imperfections, les défauts et les problèmes avec le métal. En tant que tel, vous risquez de manquer des problèmes de métal qui nécessitent une réparation ou un entretien immédiat.

Un autre inconvénient du métal galvanisé est que le revêtement n'est pas toujours lisse. Lorsqu'il est utilisé à l'intérieur des tuyaux, des objets peuvent rester coincés sur la surface rugueuse, ce qui entraîne des blocages et des obstructions dans le tuyau.

Acier galvanisé ou acier inoxydable :quel est le meilleur choix ?

L'acier galvanisé est presque au même prix que l'acier de construction non traité. L'acier inoxydable coûte quatre à cinq fois plus cher que l'acier galvanisé et l'acier de construction non traité. Les alliages de niobium sont encore plus chers.

Acier galvanisé est recouvert d'une fine couche de zinc qui aide à protéger contre la corrosion. Il est couramment utilisé dans les clous, vis, boulons, écrous et autres types de fixations. L'acier galvanisé résiste généralement bien à l'exposition à l'eau tant qu'il ne s'agit pas d'eau salée.

Acier inoxydable , d'autre part, est fabriqué en ajoutant du chrome à de l'acier fondu. En raison de sa solidité et de sa résistance à la rouille, l'inox est le principal métal utilisé dans la construction. L'acier inoxydable ne craint pas l'eau, même si elle est salée, il est donc idéal pour les environnements marins.

Vous devez cependant rester à l'écart de l'acier inoxydable s'il y a une chance que deux pièces entrent en contact l'une avec l'autre. Le frottement peut frotter à travers les revêtements et provoquer la soudure des deux pièces. Et n'utilisez pas d'acier inoxydable autour des piscines ou d'autres endroits où il pourrait être exposé au chlore. Le chlore dégrade le revêtement du métal et provoque la rouille.

Quel type d'acier résiste le mieux ?

En examinant les caractéristiques de ces deux types d'acier, vous pouvez voir qu'ils sont très différents l'un de l'autre. Les deux types d'acier sont applicables à une vaste gamme de produits, mais un type sera toujours un meilleur choix que l'autre.

Il y a des situations dans lesquelles vous devez rester à l'écart de l'acier inoxydable. Ce produit résiste à l'eau salée, mais il se dégrade rapidement après exposition à l'eau chlorée. Vous devez également éviter toute conception dans laquelle deux composants en acier inoxydable génèrent des frottements l'un contre l'autre. Ils peuvent se souder ensemble.

Aussi bon que soit l'acier galvanisé, il existe également des situations dans lesquelles le choix de l'acier galvanisé nécessite une considération supplémentaire. Habituellement, l'acier doit être soudé avant d'être galvanisé, pas après. Le soudage de l'acier après sa galvanisation brûle la couche protectrice de zinc au niveau de la soudure. Il peut être nécessaire de galvaniser l'acier galvanisé après le soudage pour protéger le joint.

Si vous construisez la fusée qui enverra la Force spatiale sur Mars, vous devrez probablement travailler avec de l'acier inoxydable. Vous aurez également besoin d'acier inoxydable si vous obtenez un contrat pour construire un sous-marin océanique. Mais pour la plupart des utilisations terre-à-terre de l'acier sur terre, votre choix le plus économique, en termes de coûts de matériaux et de main-d'œuvre et de durée de vie du projet, sera l'acier galvanisé.