EN
Rezistența la coroziune a rolelor din oțel zincat: Mecanisme și standarde
Zincul ca strat protector cu acțiune duală: funcție de barieră + funcție sacrificială
Rolele de oțel acoperite cu zinc rezistă coroziunii în două moduri principale. Prima metodă de protecție este, de fapt, destul de simplă: zincul formează un strat gros care acoperă direct suprafața de oțel, împiedicând pătrunderea apei, a aerului și a diverselor substanțe nocive prezente în atmosferă. Există însă și o a doua metodă de protecție. Atunci când acoperirea de zinc este zgâriată (ceea ce se întâmplă, desigur, uneori), zincul continuă să protejeze materialul de dedesubt. Acest lucru funcționează datorită proprietăților chimice diferite ale zincului față de cele ale oțelului. În loc să permită corodarea oțelului, zincul „preia lovitura” în locul acestuia. Este, de fapt, o soluție destul de ingenioasă. Testele industriale efectuate anul trecut de către NACE International au demonstrat că aceste două metode de protecție asigură o durată de viață mult mai lungă pentru oțelul galvanizat comparativ cu acoperirile obișnuite. Producătorii care folosesc acest material raportează că echipamentele lor rămân în stare bună cu 40–50 % mai mult timp înainte de a necesita înlocuire, ceea ce duce la economii semnificative pe termen lung.
Conformitate cu ASTM A653/A924: Masă a stratului de acoperire, grosime și parametri de performanță pentru bandă din oțel zincat
ASTM A653 și A924 stabilesc parametri obligatorii de calitate pentru banda din oțel zincat, definind masa minimă a stratului de zinc — exprimată în uncii pe picior pătrat (oz/ft²) sau grame pe metru pătrat (g/m²) — care determină direct rezistența la coroziune și durabilitatea:
| Designația acoperirii | Masă minimă de zinc | Grosime echivalentă | Durată de viață estimată |
|---|---|---|---|
| G90 (ASTM A653) | 0,90 oz/ft² | ~20 µm | 15–20 ani (zonă rurală) |
| Clasa 55 (ASTM A924) | — | ≥45 µm | 25+ ani (zonă de coastă) |
Bobinele care îndeplinesc cerințele de grosime din Clasa 55 prezintă cu 30 % mai puțină rugină roșie după două decenii în instalații situate în zone de coastă, conform datelor de teren furnizate de Asociația Americană a Galvanizatorilor. Ambele standarde prevăd, de asemenea, rezistență la pulverizare cu sare de cel puțin 1.000 de ore fără coroziune a metalului de bază — ceea ce confirmă performanța în condiții corrosive accelerate.
Durabilitatea în condiții reale a bobinelor din oțel galvanizat în diverse medii de expunere
Mediu industrial vs. mediu de coastă vs. mediu rural: rate comparative de degradare și predicții privind durata de funcționare
Performanța materialelor depinde în mare măsură de locul în care sunt instalate. Luați, de exemplu, regiunile de coastă: aerul sărat, combinat cu umiditatea constantă, degradează straturile de zinc mult mai rapid decât în zonele tipice de țară. Unele studii arată că viteza de coroziune în zonele de coastă poate fi chiar de trei ori mai mare. Fabricile și zonele industriale ridică provocări complet diferite. Acestea emit diverse substanțe acide, inclusiv dioxid de sulf, care erodează treptat suprafețele în timp. În schimb, în zonele rurale, unde nu este prezentă o cantitate semnificativă de sare sau poluanți în aer, materialele tind să aibă o durată de viață mai lungă, fără a prezenta semne vizibile de uzură. Când evaluăm durata de funcționare până la înlocuirea unui produs, intră în joc două factori principali: grosimea stratului de acoperire și tipul de mediu cu care acesta este expus zilnic.
- Coastal : 15–25 de ani (necesită ≥45 µm zinc)
- Industrial : 25–40 de ani
- Rural : 50+ ani
Ratele măsurate de pierdere de zinc reflectă această gradientă: până la 7,5 µm/an în medii marine, comparativ cu doar 1,2 µm/an în zonele din interiorul uscatului. O clasificare corectă a mediului în faza de specificare este esențială pentru a evita deteriorarea prematură.
Validare pe termen lung: date de teren pe o perioadă de 25 de ani din aplicațiile ASTM C1658 pentru plăci de pod
Performanța pe termen lung în teren demonstrează cât de fiabile sunt, de fapt, bobinele din oțel zincat atunci când sunt utilizate în proiecte infrastructurale exigente. Luați, de exemplu, tablierul podurilor. Acestea au fost supuse unor teste conform standardelor ASTM C1658, chiar în acele zone extrem de corozive de coastă, unde apa sărată atacă constant materialele. După douăzeci și cinci de ani întregi de expunere la stropirea oceanică și la tratamente cu săruri pentru drumuri în lunile de iarnă, aceste structuri au înregistrat o pierdere reală de metal de mai puțin de jumătate de milimetru. Un rezultat destul de impresionant, având în vedere condițiile prin care au trecut! În plus, integritatea structurală a rămas complet neschimbată pe întreaga perioadă. Ce este și mai remarcabil este faptul că viteza de coroziune a fost redusă cu aproape nouăzeci la sută comparativ cu oțelul obișnuit, neacoperit cu niciun strat protector. Toate aceste dovezi din lumea reală indică clar un singur lucru: respectarea ghidurilor ASTM A653 privind grosimea stratului de acoperire face întreaga diferență în asigurarea durabilității clădirilor și podurilor pe decenii în plus, exact acolo unde avem nevoie ca ele să reziste puternic.
Moduri critice de cedare și cele mai bune practici pentru instalarea rolelor din oțel zincat
Riscuri de coroziune galvanică: fixări din oțel inoxidabil, contact cu aluminiu și strategii de atenuare
Contactul cu metale neasemănătoare — în special cu elemente de fixare din oțel inoxidabil sau componente din aluminiu — declanșează coroziunea galvanică, accelerând epuizarea zincului. În astfel de cuplări, zincul devine anodul și se corodează rapid pentru a proteja catodul, care este mai nobil. Conform ASTM G82, viteza de coroziune poate crește de zece ori în scenarii fără măsuri de atenuare. Prevenirea eficientă include:
- Izolarea electrică a metalelor prin utilizarea de garnituri sau șaisprezece izolante necunductoare
- Etanșarea îmbinărilor cu sigilanți rezistenți la umiditate, pentru a întrerupe căile electrolitice
- Specificarea elementelor de fixare zincate, compatibile cu clasa de zincare a rolei
Aceste măsuri păstrează integritatea stratului de acoperire și previn cedarea localizată în ansamblurile care combină metale diferite.
Praguri de integritate ale acoperirii: de ce un strat de zinc de ≥45 µm este esențial pentru expuneri moderate sau severe
Un strat de zinc de cel puțin 45 µm nu este doar recomandat — este funcțional necesar pentru o performanță fiabilă în medii costiere sau industriale. Această limită garantează:
- Acoperirea completă a suportului în timpul profilării prin laminare și a proceselor de fabricație
- O rezervă suficientă de protecție sacrificială pentru vindecarea zgârieturilor și pentru rezistența la coroziunea prin pori
- Conformitatea cu standardul ASTM A123/A123M pentru aplicații structurale
Sub 45 µm, epuizarea zincului poate expune oțelul neacoperit în termen de 5–7 ani în condiții severe; straturile conforme asigură în mod fiabil o durată de funcționare de peste 25 de ani. Straturile mai subțiri prezintă riscul unei degradări precoce datorită uzurii, subțierii marginilor sau acoperirii neuniforme — compromițând astfel atât funcția de barieră, cât și cea sacrificială.