Acero galvanizado




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títuloAcero galvanizado
fecha de publicación28.10.2015
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Acero galvanizado
Natalia Fandiño Sánchez

  • Introducción

Es frecuente encontrar productos fabricados con acero galvanizado que van, desde una arandela, pasando por alambres, cajetines, hasta torres de alta tensión y diversas piezas estructurales.
El acero galvanizado es uno de los materiales que ofrece la mayor variedad de usos y aplicaciones en el sector de la construcción por ser una protección económica y versátil del acero.

  • ¿Qué es un acero galvanizado?



El acero galvanizado es aquel que se obtiene luego de un proceso de recubrimiento de varias capas de la aleación de hierro y zinc. Por lo general se trata de tres capas de la aleación, las que se denominan “gamma”, “delta” y “zeta”. Finalmente se aplica una última y cuarta capa externa que sólo contiene zinc, a la que se le llama “eta”, que se forma al solidificar el zinc arrastrado del baño y que confiere al recubrimiento su aspecto característico gris metálico brillante. Al ser recubrimientos obtenidos por inmersión en zinc fundido, cubren la totalidad de la superficie de las piezas, tanto las exteriores como las interiores de las partes huecas así como otras muchas áreas superficiales de las piezas que no son accesibles para otros métodos de protección.

  • ¿Qué propiedades le aporta el galvanizado al acero? Corrosión y protección


Diagrama de dureza de los recubrimientos galvanizados

El recubrimiento galvanizado le otorga al acero una excelente protección, entregándole propiedades fabulosas entre las que se encuentra su gran resistencia a la abrasión, ya que los recubrimientos galvanizados poseen la característica casi única de estar unidos metalúrgicamente al acero base, por lo que poseen una excelente adherencia. Por otra parte, al estar constituidos por varias capas de aleaciones zinc-hierro, como se observa en la gráfica, más duras incluso que el acero, y por una capa externa de zinc que es más blanda, forman un sistema muy resistente a los golpes y a la abrasión. También a la corrosión. Esta última característica produce tres excelentes efectos. El primero, denominado “protección por efecto de barrera” se refiere al aislamiento frente a un medio ambiente que podría ser bastante agresivo. En segundo lugar, la “protección catódica por ánodo de sacrificio” es aquella en la que el zinc se comporta como la parte anódica de la corrosión, de este modo, mientras haya recubrimiento de zinc, entonces el acero estará protegido ya que este último se comporta como cátodo.


Velocidad de corrosión del zinc en diferentes atmósferas (según ISO 9223)

Categoría de Corrosividad

Ambiente

Pérdida media anual de espesor de zinc (µm)

C1 Muy baja

Interior: Seco

0,1

C2 Baja

Interior: Condensación ocasional

0,1 a 0,7

C3 Media

Interior: Humedad elevada y alguna contaminación del aire
Exterior: Urbano no marítimo y marítimo de baja salinidad

0,7 a 2,1

C4 Alta

Interior: Piscinas, plantas químicas, etc.
Exterior: Industrial no marítimo, y urbano marítimo

2,1 a 4,2

C5 Muy alta

Exterior: Industrial muy húmedo o con elevado grado de salinidad

4,2 a 8,4
Por último, la “restauración de zonas desnudas” se refiere a que los productos de corrosión del zinc logran tapar aquellas discontinuidades que pueden existir en el recubrimiento a causa de la corrosión u otro tipo de daños, como por ejemplo, un golpe fuerte. Por otra parte, el galvanizado aporta protección contra la corrosión atmosférica, que responde a las condiciones climáticas del lugar en el que la pieza de acero se encuentre ubicada; lo podemos observar en la tabla adjunta. También contra los agentes contaminantes como el óxido de azufre y los cloruros típicos de las zonas cercanas a la costa. Otra de las protecciones que brinda el galvanizado guarda relación con el agua, tanto dulce, como de mar. En resumen, dentro de las múltiples ventajas que hacen de este proceso de galvanizado algo tan positivo y necesario se encuentra que otorgan al acero una durabilidad mucho mayor, así como también una gran resistencia. Cabe destacar la gran protección que este recubrimiento le otorga, protegiéndolo como una barrera física, de forma electroquímica y brindándole un proceso de autocurado con los productos de la corrosión del zinc.

  • Veamos en que consiste la galvanización con más detenimiento

El galvanizado del acero es una práctica común para proteger las piezas de acero que van a ser expuestas a condiciones ambientales adversas por un largo tiempo. El galvanizado por inmersión en caliente es un proceso industrial destinado a proteger contra la corrosión a una gran variedad de productos de hierro o acero. Este proceso se logra a través de la inmersión de los materiales en un baño de cinc fundido a 450ºC. El galvanizado por inmersión en caliente, permite un recubrimiento de cinc, que no solo se deposita sobre la superficie, sino que forma una aleación cinc hierro de gran resistencia a los distintos agentes de corrosión de la atmósfera, el agua o el suelo. Este proceso consta de las siguientes partes:

Desengrase: Las piezas se someten a un proceso de desengrase para eliminar posibles restos de grasa, aceites o taladrinas, sumergiéndolas en un desengrasante ácido a 35 ºC.

Decapado: El proceso de decapado se utiliza para eliminar el óxido y la calamina, que son contaminantes superficiales más corrientes de los productos férreos, obteniendo así una superficie del material químicamente pura. Se realiza con ácido clorhídrico diluido y a temperatura ambiente. El tiempo de decapado depende del grado de oxidación superficial de las piezas y de la concentración de la solución de ácido.

Inmersión en las sales: El tratamiento con sales (mezclas de cloruro de zinc y cloruro amónico), tiene por objeto eliminar cualquier traza restante de impurezas y producir una limpieza intensa de la superficie metálica. Estas sales actúan como los flux en soldadura, esto es, favorecen la mojabilidad de la superficie del acero por el zinc fundido. Estas sales se aplican normalmente por inmersión de las piezas en una solución acuosa de las mismas. Otra forma es hacer pasar las piezas a través de una capa de sales fundidas que flotan sobre la superficie del zinc. También pueden espolvorearse las sales sobre la superficie de las piezas (o rociarlas en forma de solución) antes de la inmersión de las piezas en el baño de zinc.

Inmersión en el baño del zinc: La operación de galvanización propiamente dicha se realiza sumergiendo las piezas en un baño de zinc fundido, a temperatura comprendida entre 440 ºC y 460 ºC. En algunos procedimientos especiales la temperatura puede alcanzar los 560 ºC . La calidad mínima del zinc a utilizar está especificada por la mayoría de las normas europeas e internacionales en zinc del 98,5 %. Durante la inmersión de las piezas en el zinc fundido se produce la difusión del zinc en la superficie del acero, lo que da lugar a la transformación de diferentes capas de aleaciones zinc-hierro de distinta composición. Cuando las piezas se extraen del baño de galvanización, estas quedan recubiertas de una capa externa de zinc composición similar a la del zinc del baño. El tiempo durante el que las piezas deben estar sumergidas en el baño de zinc, para obtener un recubrimiento galvanizado correcto, depende, entre otros factores, de la composición del acero, de la temperatura del baño de zinc y del espesor del acero de las piezas. En cualquier caso, las piezas deben estar sumergidas en el zinc hasta que alcance la temperatura del baño. Antes de extraer las piezas del baño de galvanización es necesario retirar de la superficie del mismo la fina capa de óxidos de zinc que se forma y que también contiene restos de sales, con objeto de que no se adhieran a la superficie de las piezas y produzcan imperfecciones superficiales en el recubrimiento.

Enfriamiento: Una vez fuera del baño de galvanización las piezas pueden enfriarse en agua o dejarse enfriar a temperatura ambiente. A continuación se repasan para eliminar rebabas, gotas punzantes y adherencias superficiales de cenizas o restos de sales y, finalmente, se someten a inspección. Los recubrimientos galvanizados sobre artículos diversos deben cumplir una serie de requerimientos sobre aspecto superficial, adherencia y espesor que vienen especificados en las normas nacionales e internacionales.


  • Algunas recomendaciones para el adecuado transporte y almacenamiento del acero galvanizado
    -  El material, ya sea en bobinas o en bultos, debe estar perfectamente inmovilizado de forma que no se deterioren los bordes.

-Almacenar siempre bajo techo.
- El material no debe mojarse ni humedecerse.
- El mismo debe estar separado del piso unos 30 cm preferiblemente, sobre un soporte de maderas secas.
- El material debe ser almacenando en lugares secos y ventilados, de preferencia apartados de puertas abiertas.
- Nunca almacenar ni transportar el acero galvanizado junto a detergentes o productos químicos. Las sustancia con alto grado de acidez o alcalinidad provocan un ataque inmediato y agresivo a la capa protectora de zinc.


En resumen, dentro de las múltiples ventajas que hacen de este proceso de galvanizado algo tan positivo y necesario, se encuentra que otorgan al acero una durabilidad mucho mayor, así como también una gran resistencia. Cabe destacar, la gran protección que este recubrimiento le otorga, protegiéndolo como una barrera física, de forma electroquímica y brindándole un proceso de autocurado con los productos de la corrosión del zinc.


  • Bibliografía:




http://es.wikipedia.org/wiki/Cinc


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