Quali fattori influenzano la resistenza alla corrosione dell'acciaio zincato?
La resistenza alla corrosione dell'acciaio zincato è una delle sue caratteristiche principali ed è influenzata da una combinazione di fattori, principalmente i seguenti:
1. Caratteristiche dello strato di zinco
Spessore e uniformità dello strato di zinco
Lo spessore dello strato di zinco è il fondamento della protezione dalla corrosione: più spesso è lo strato di zinco (ad esempio, Z275 è più spesso di Z100), più tempo occorre ai mezzi corrosivi (come acqua, ossigeno e sale) per penetrare nello strato di zinco e raggiungere il substrato, e la durata della protezione dalla corrosione è generalmente più lunga.
L'uniformità è fondamentale: se lo strato di zinco è localmente troppo sottile, presenta lacune nello strato di zinco o fori di spillo, questi possono diventare punti di partenza della corrosione, accelerando la corrosione del substrato (un effetto "anodo piccolo - catodo grande" in cui gli strati di zinco più sottili si corrodono preferenzialmente).
Struttura e composizione dello strato di zinco
Lo strato di zinco dell'acciaio zincato a caldo- è generalmente costituito da uno strato superficiale di zinco puro e da uno strato sottostante in lega di zinco-ferro. Il rapporto di densità e spessore dello strato di lega influisce sulla resistenza alla corrosione. Ad esempio, uno strato di lega eccessivamente spesso può aumentare la fragilità dello strato di zinco, mentre una struttura più densa può migliorare la protezione complessiva. La presenza di elementi leganti come piombo e alluminio nello strato di zinco (ad esempio, l'alluminio viene aggiunto per migliorare la fluidità durante alcuni processi di zincatura a caldo-) può alterare l'attività elettrochimica dello zinco e influenzare la velocità di corrosione.
II. Proprietà del substrato e condizioni della superficie
Composizione del substrato e qualità della superficie
Il contenuto di carbonio e gli elementi di lega (come silicio e fosforo) del substrato (piastra di acciaio) possono influenzare l'adesione tra lo strato di zinco e il substrato. Ad esempio, l'acciaio con un contenuto di silicio eccessivamente elevato può causare una "reazione al silicio" durante la zincatura a caldo-, con conseguente scarsa adesione dello zinco e formazione di aree sciolte, riducendo la resistenza alla corrosione.
Difetti superficiali come macchie d'olio, incrostazioni e graffi sul substrato possono influenzare la deposizione uniforme dello strato di zinco, portando a una protezione debole localizzata.
Ruggine del substrato
Se la ruggine si è già formata sulla piastra di acciaio prima della zincatura (ad esempio, ruggine dell'acciaio laminato a freddo-a causa di uno stoccaggio improprio), le aree arrugginite possono rimanere un potenziale rischio anche dopo la zincatura, portando a una debole adesione tra lo strato di zinco e il substrato e ad un'accelerazione della corrosione generale.
III. Fattori ambientali
Tipo e concentrazione di mezzi corrosivi
Gli ambienti industriali (contenenti anidride solforosa, idrogeno solforato, ecc.), gli ambienti marini (elevata salinità) e gli ambienti umidi (elevata umidità) possono accelerare significativamente la corrosione dello zinco. Ad esempio, le lamiere di acciaio zincato nelle zone costiere si corrodono 2-3 volte più velocemente di quelle nelle regioni interne e aride.
Concentrazioni eccessive di ioni cloruro e solfato nel terreno possono anche accelerare la corrosione dei componenti zincati sotterranei.
Temperatura e Umidità
L'elevata temperatura e umidità (come i climi tropicali e gli ambienti di officina pieni di vapore) promuovono reazioni di corrosione elettrochimica (formazione di una cella galvanica tra zinco, acqua e ossigeno), accelerando il consumo dello strato di zinco.
Forti sbalzi di temperatura (come grandi differenze di temperatura tra il giorno e la notte) possono causare dilatazioni e contrazioni termiche non corrispondenti tra lo strato di zinco e il substrato, creando microfessure e introducendo agenti corrosivi.
Luce e UV
Esposti alla luce solare per periodi prolungati, i raggi UV sulle lamiere di acciaio zincato accelerano l'invecchiamento del film di passivazione (ossido di zinco e idrossido di zinco) sulla superficie dello zinco, riducendone l'effetto protettivo.
IV. Processi ausiliari di post-trattamento e rivestimento
Processi di trattamento superficiale
I trattamenti di passivazione (come la passivazione al cromo e la passivazione senza cromo-) formano una densa pellicola di ossido sulla superficie dello zinco, bloccando gli agenti corrosivi e migliorando significativamente la resistenza alla corrosione (un esempio di ciò è il trattamento anti-impronta delle lamiere di acciaio elettrozincato). Applicazione di strati protettivi aggiuntivi come olio o vernice: l'oliatura sigilla temporaneamente l'aria e l'acqua, mentre la vernice (come l'acciaio verniciato-colorato) crea una barriera fisica, prolungando ulteriormente la durata della corrosione.
Danni di lavorazione e installazione
Se il rivestimento di zinco delle lamiere di acciaio zincato viene danneggiato (come tagli o graffi) durante il taglio, la piegatura o la saldatura, il substrato nell'area danneggiata si corroderà preferenzialmente a causa dell'effetto "anodo sacrificale" dello zinco, accelerando la ruggine localizzata.
Durante l'installazione, il contatto diretto con metalli diversi (come rame o acciaio inossidabile) in un ambiente umido può formare una cella elettrochimica, accelerando la corrosione del rivestimento di zinco.