O que é Galvanização? - Definição, Métodos, Processo

O que é galvanização?

A galvanização ou galvanização é o processo de aplicação de uma camada protetora de zinco ao aço ou ferro para evitar ferrugem. O método mais comum é a galvanização a quente, na qual as peças são imersas em um banho de zinco quente fundido.

A galvanização é um dos métodos mais utilizados para proteger o metal da corrosão. Uma camada de zinco mais fina é aplicada a um metal base mais espesso para protegê-lo do meio ambiente.

Da próxima vez que você estiver em seu carro, verifique as placas de rua e postes de luz que você passa. Muitos deles são burros, de cor prateada. Esta “prata” é na verdade o revestimento de zinco.

Os defensores do aço galvanizado, que pode ser usado para construir ou reparar estruturas de aço, por exemplo, se beneficiam de menores custos de manutenção e reparo devido às suas propriedades especiais.

Sem proteção, o aço enferruja com o tempo devido às condições atmosféricas. O grau de ferrugem depende do ambiente em que o produto está localizado. A ferrugem é um óxido de ferro (geralmente um óxido vermelho) que é criado pela reação de redução e oxidação de ferro e oxigênio na presença de água ou umidade.

Existem métodos de proteção, como pintura ou revestimento plástico, mas esses métodos apresentam desvantagens. Se danificado, partes do aço enferrujam e a camada protetora cai, tornando esses tipos de proteção não permanentes e não confiáveis.

Uma das melhores maneiras de proteger os materiais de aço da corrosão é a galvanização a quente. Na galvanização a quente, todas as superfícies do material são mergulhadas em zinco fundido e completamente revestidas com ele. A corrosão do zinco é muito lenta, o que lhe confere uma vida útil mais longa enquanto protege o metal base.

Como a galvanização protege o metal básico por baixo?

1. O revestimento de zinco evita que substâncias corrosivas, como ácido (por exemplo, chuva ácida), atinjam o metal embaixo.
2. A galvanização protege contra ferrugem. Se o revestimento for arranhado, o zinco ainda é “sacrificado” mais facilmente seu ânodo do que o metal base, que o protege da ferrugem.
3. O zinco protege o metal corroendo mais rápido que o metal base. Às vezes, um ingrediente especial chamado “cromato” é adicionado ao metal galvanizado, o que o torna ainda mais corroído. Pode parecer que não é isso que você quer, mas lembre-se de que o zinco será corroído do metal, o que protegerá o metal por baixo da ferrugem.

Saiba mais sobre como e por que os metais enferrujam em nosso blog:O que é Metals Rust?

Por que galvanizar?

A galvanização de um metal só lhe confere propriedades anticorrosivas. Sem o revestimento protetor de zinco, o metal permaneceria exposto aos elementos e potencialmente oxidaria e corroeria muito mais rapidamente. O aço galvanizado é uma alternativa barata para materiais como aço inoxidável austenítico ou alumínio para evitar a corrosão.

Como funciona a galvanização Trabalha?

A galvanização pode proteger o metal de várias maneiras. Primeiro, é criado um revestimento protetor que protege o metal do meio ambiente.

A camada de zinco evita que a água e a umidade, bem como outros elementos do ar, ataquem o aço por baixo. Se o revestimento de zinco for arranhado o suficiente, o metal ficará exposto e suscetível à corrosão.

A galvanização também pode proteger o metal através de um processo conhecido como “corrosão galvânica”. A corrosão galvânica ocorre quando dois metais de diferentes composições eletroquímicas são colocados em contato um com o outro com um eletrólito existente, como água salgada.

Dependendo da estrutura atômica dos dois metais, um metal é o ânodo e o outro é o cátodo.

O ânodo corrói mais rápido que ele mesmo e o cátodo corrói mais devagar que ele mesmo. O zinco é usado em galvanoplastia porque tem afinidade com o ânodo quando entra em contato com muitos tipos diferentes de metais.

Como o revestimento de zinco em contato com o metal base é geralmente o ânodo, ele retarda a corrosão do metal base ou cátodo.

Diferentes métodos de galvanização

Existem vários processos diferentes para galvanizar metal:

1. Galvanização por imersão a quente

A galvanização por imersão a quente envolve a imersão de ferro ou aço em um banho de zinco fundido para criar um revestimento multicamadas resistente à corrosão de liga de zinco-ferro e zinco metálico. À medida que o aço é mergulhado no zinco, ocorre uma reação metalúrgica entre o ferro no aço e o zinco fundido.

Essa reação é um processo de difusão, de modo que o revestimento se forma perpendicular a todas as superfícies e cria uma espessura uniforme em toda a peça.

O processo de galvanização por imersão a quente é usado desde 1742 e oferece proteção contra corrosão de longa duração e sem manutenção a um preço razoável por décadas. Embora a galvanização por imersão a quente tenha sido usada para proteger o aço por gerações, o processo de galvanização está em constante evolução com novas tecnologias e produtos químicos criativos.

As três principais etapas do processo de galvanização por imersão a quente são a preparação da superfície, a galvanização e o pós-tratamento, cada uma das quais é discutida em detalhes. O processo é inerentemente simples, o que é uma vantagem decisiva em relação a outros métodos de proteção contra corrosão.

A ferrugem e a corrosão são caras para os proprietários e contribuintes. Prédios, estradas, pontes, etc. em ruínas são caros para reparar e, sem a proteção adequada contra corrosão, a manutenção geralmente ocorre ou, na pior das hipóteses, a estrutura precisa ser reconstruída.

Diante da busca pelo desenvolvimento sustentável, definir estruturas duráveis ​​e com pouca manutenção ao longo do tempo traz benefícios ambientais e econômicos.

2. Pré-galvanização

Este processo é muito semelhante à galvanização a quente, mas é realizado na siderurgia, geralmente em materiais que já possuem uma determinada forma. Na pré-galvanização, a chapa metálica é laminada em um processo de limpeza semelhante ao da galvanização a quente. O metal é então passado por uma poça de zinco líquido quente e então retirado.

Uma vantagem deste processo é que, em comparação com a galvanização por imersão a quente, grandes bobinas de chapa de aço podem ser galvanizadas rapidamente com um revestimento mais uniforme. A desvantagem é que após o início da produção do metal pré-galvanizado, ficam expostas áreas não revestidas.

Isso significa que quando uma longa bobina de chapa metálica é cortada em dimensões menores, as bordas onde o metal é cortado permanecem livres.

3. Eletrogalvanização

Ao contrário dos métodos anteriores, a galvanoplastia não usa um banho de zinco fundido. Em vez disso, esse processo usa uma corrente elétrica em uma solução eletrolítica para transferir íons de zinco para o metal base. No processo, os íons de zinco carregados positivamente são eletricamente reduzidos a zinco metálico, que é então depositado no material carregado positivamente.

Grãos mais finos também podem ser adicionados para garantir um revestimento de zinco suave no aço. Semelhante à pré-galvanização, a eletrogalvanização é normalmente aplicada continuamente a um rolo de chapa metálica.

Algumas vantagens deste processo são um revestimento uniforme e uma espessura de camada precisa. No entanto, o revestimento é tipicamente mais fino do que o revestimento de zinco obtido por galvanização a quente, o que pode levar a uma proteção contra corrosão reduzida.

O que é galvanização por imersão a quente? Em detalhes

A galvanização por imersão a quente (HDG) é o processo de revestimento de aço por imersão em um banho de zinco fundido. Existem três etapas básicas envolvidas na galvanização por imersão a quente; Preparação de superfície, galvanização e inspeção.

A galvanização por imersão a quente é uma forma de galvanização. É o processo de revestimento de ferro e aço com zinco que quando o metal é imerso em um banho de zinco fundido a uma temperatura de cerca de 450°C (842°F), liga-se com a superfície do metal base.

Na atmosfera, o zinco puro (Zn) reage com o oxigênio (O2) para formar o óxido de zinco (ZnO), que reage ainda com o dióxido de carbono (CO2) para formar o carbonato de zinco (ZnCO3), um material cinza opaco e bastante forte que torna até o aço sob muitos Protege contra mais corrosão.

O aço galvanizado é amplamente utilizado em aplicações onde a resistência à corrosão é necessária sem o custo do aço inoxidável e é considerado superior em termos de custo e vida útil. Pode ser identificado pelo padrão de cristalização na superfície.

1. Preparação da superfície

Quando o aço fabricado chega à planta de galvanização, ele é pendurado em arame ou colocado em um sistema de prateleiras que pode ser levantado e movimentado através do processo com pontes rolantes. O aço passa então por uma série de três etapas de limpeza; Desengorduramento, decapagem e fluxo.

O desengorduramento remove sujeira, óleo e resíduos orgânicos, enquanto o banho de decapagem ácido remove carepa de laminação e óxido de ferro. A etapa final na preparação da superfície, o fluxo, remove quaisquer óxidos remanescentes e cobre o aço com uma camada protetora para evitar a formação de óxidos antes da galvanização.

A preparação adequada da superfície é crucial, pois o zinco não reage com o aço contaminado.

2. Galvanização

Após a preparação da superfície, o aço é imerso no banho fundido (830 F) contendo pelo menos 98% de zinco. O aço é abaixado na caldeira em um ângulo para que o ar possa escapar de formas tubulares ou outras bolsas e o zinco possa fluir para dentro, sobre e através de toda a peça.

Quando imerso na chaleira, o ferro do aço reage metalurgicamente com o zinco para formar uma série de camadas intermetálicas de zinco-ferro e uma camada externa de zinco puro.

3. Inspeção

A etapa final é uma revisão do revestimento. Uma determinação muito precisa da qualidade do revestimento pode ser obtida através de uma inspeção visual, pois o zinco não reage com o aço impuro, o que deixaria uma área não revestida na peça. Além disso, um medidor de espessura magnético pode ser usado para verificar se a espessura do revestimento atende aos requisitos de especificação.

Benefícios da galvanização por imersão a quente

A galvanização por imersão a quente oferece várias vantagens ao aço que protege. As camadas de liga de zinco-ferro ligadas metalurgicamente não apenas formam uma barreira entre o aço e o meio ambiente, mas também protegem o aço catolicamente.

Devido à proteção catódica que o zinco oferece, o revestimento galvanizado se sacrifica para proteger o aço subjacente da corrosão.

O revestimento firmemente aderente com uma força de ligação de cerca de 3.600 psi também é extremamente resistente à abrasão, pois as camadas intermetálicas são mais duras que o aço base. Mas mesmo que o revestimento esteja danificado, o efeito sacrificial do zinco protege o aço exposto até ¼ de polegada de distância.

Além da proteção catódica que a galvanização a quente oferece, existem algumas outras propriedades do revestimento que garantem uma longa vida útil.

Primeiro, a reação na caldeira de galvanização é um processo de difusão; o que significa que o revestimento cresce perpendicularmente à superfície e garante que todos os cantos e bordas tenham pelo menos a mesma espessura que as superfícies planas. Além disso, a imersão total no banho de zinco proporciona uma cobertura completa do aço, incluindo o interior de estruturas ocas.

Finalmente, o revestimento de zinco forma naturalmente uma camada impermeável de produtos de corrosão na superfície, a chamada pátina de zinco. A pátina, a proteção catódica, a cobertura completa e todas essas outras propriedades conferem ao aço galvanizado a quente uma vida útil longa e livre de manutenção.

Quanto tempo leva o processo de galvanização?

Um tempo de imersão típico é de cerca de quatro ou cinco minutos, mas pode ser maior para objetos pesados ​​com alta inércia térmica ou se o zinco for necessário para penetrar em ambientes fechados.

Após a retirada do banho de galvanização, uma camada de zinco fundido é removida sobre a camada de liga. Muitas vezes, isso esfria para revelar a aparência brilhante e brilhante dos produtos galvanizados.

Pós-tratamento

O tratamento após o processo de galvanização pode incluir resfriamento em água ou ar. As condições na instalação de galvanização, como temperatura, umidade e qualidade do ar, não influenciam na qualidade do revestimento galvanizado.

Em contraste, estes são cruciais para uma boa qualidade de pintura. Nenhum pós-tratamento de itens galvanizados é necessário e uma pintura ou revestimento em pó pode ser aplicado para melhorar a estética ou fornecer proteção adicional em ambientes extremamente agressivos. Revestimentos de conversão química e outros sistemas de barreira podem ser usados ​​para minimizar a ocorrência de manchas de armazenamento úmido.

Como você pode usar metal galvanizado?

Metais galvanizados são usados ​​em todos os lugares!

As carrocerias de carros e muitas bicicletas são feitas de metais galvanizados. Alguns tubos de água potável ainda são feitos de aço galvanizado. A folha de metal laminada a frio também é frequentemente galvanizada.

Porcas, parafusos, ferramentas e fios de todos os tipos agora são galvanizados porque é um processo barato e definitivamente ajuda a aumentar a vida útil do metal!

O aço galvanizado, em particular, é frequentemente o que é usado em edifícios modernos de “estrutura de aço”. O aço galvanizado também é usado para criar estruturas como varandas, varandas, escadas, escadas, passarelas e muito mais.

O metal galvanizado é uma ótima opção se o seu projeto for ficar ao ar livre depois de concluído. Cercas, telhados, passarelas ao ar livre são ótimas opções para metal galvanizado!

Benefícios da galvanização de metal

• Menor custo inicial. A galvanização tem um custo inicial mais baixo do que muitos outros revestimentos protetores comumente especificados para aço. O custo de aplicação de revestimentos intensivos em mão de obra, como pintura, aumentou muito mais do que o custo de operações de fábrica, como galvanização.
• Menos manutenção/menor custo a longo prazo. Mesmo nos casos em que o custo inicial da galvanização é maior do que os revestimentos alternativos, a galvanização é quase invariavelmente mais barata a longo prazo (porque dura mais e precisa de menos manutenção). Além disso, a manutenção causa problemas e aumenta os custos quando as estruturas estão localizadas em áreas remotas e quando o desligamento da planta ou a interrupção da produção estão envolvidos.
• Longa vida. A expectativa de vida dos revestimentos galvanizados em elementos estruturais típicos é muito superior a 50 anos na maioria dos ambientes rurais e de 20 a 25 anos, mesmo em exposição urbana e costeira severa.
• Confiabilidade. A galvanização é realizada de acordo com a Norma 4680 da Austrália/Nova Zelândia, e são aplicadas espessuras de revestimento padrão e mínimas. A vida útil e o desempenho do revestimento são confiáveis ​​e previsíveis.
• Revestimento mais resistente. Um revestimento galvanizado possui uma estrutura metalúrgica única que oferece excelente resistência a danos mecânicos no transporte, montagem e serviço.
• Proteção automática para áreas danificadas. Revestimentos galvanizados corroem preferencialmente ao aço, proporcionando proteção catódica ou sacrificial para pequenas áreas de aço expostas a danos. Ao contrário dos revestimentos orgânicos, pequenas áreas danificadas não precisam de retoques.
• Proteção completa. Todas as partes de um artigo galvanizado são protegidas, mesmo reentrâncias, cantos vivos e áreas inacessíveis. Nenhum revestimento aplicado a uma estrutura ou fabricação após a conclusão pode fornecer a mesma proteção.
• Facilidade de inspeção. Revestimentos galvanizados são facilmente avaliados a olho nu, e métodos simples de teste de espessura não destrutivos podem ser usados. O processo de galvanização é tal que, se os revestimentos parecem sólidos e contínuos, eles são sólidos e contínuos.
• Tempo de ereção mais rápido. À medida que os membros de aço galvanizado são recebidos, eles estão prontos para uso. Não há perda de tempo no local na preparação da superfície, pintura e inspeção. Quando a montagem da estrutura estiver concluída, ela estará imediatamente pronta para uso ou para a próxima etapa de construção.
• Um revestimento protetor completo pode ser aplicado em minutos; O processo de galvanização não depende das condições climáticas

Perguntas frequentes.

O que é galvanização?

A galvanização é um processo de revestimento metálico no qual uma parte ferrosa é revestida com uma fina camada de zinco. O revestimento de zinco veda a superfície da peça do meio ambiente, evitando a ocorrência de oxidação e intempéries.

O que é galvanização por imersão a quente?

A galvanização por imersão a quente é o processo de imersão de ferro ou aço em um banho de zinco fundido para produzir um revestimento multicamadas resistente à corrosão de liga de zinco-ferro e zinco metálico. O processo é inerentemente simples, o que é uma vantagem distinta sobre outros métodos de proteção contra corrosão.

O que é reação de galvanização?

A galvanização é um processo de revestimento metálico no qual uma parte ferrosa é revestida com uma fina camada de zinco. O revestimento de zinco veda a superfície da peça do meio ambiente, evitando a ocorrência de oxidação e intempéries.

Qual ​​é o processo de galvanização?

A galvanização por imersão a quente é o processo de imersão de ferro ou aço em um banho de zinco fundido para produzir um revestimento multicamadas resistente à corrosão de liga de zinco-ferro e zinco metálico.

Por que é chamado de galvanização?

"Galvanização" foi um termo usado durante o século 19 para descrever a administração de choques elétricos. Em 1836, Sorel, na França, obteve a primeira de inúmeras patentes para um processo de revestimento de aço mergulhando-o em zinco fundido após a primeira limpeza. Ele deu ao processo o nome de “galvanização”.

O que é galvanização de metal?

Metal galvanizado é um metal que passou pelo processo de galvanização, que é um processo de proteção contra corrosão para ferro ou aço em que o substrato é revestido com zinco para evitar que enferruje.

O que é galvanização de ferro?

A galvanização é um processo de revestimento de ferro ou aço com zinco, a fim de proporcionar maior proteção contra corrosão para a base de ferro ou aço. O processo de galvanização de chapas de ferro foi desenvolvido simultaneamente na França e na Inglaterra em 1837.

O que é galvanização em tecnologia?

O processo de imersão a quente mais comum para aplicações industriais é a galvanização, que se refere ao revestimento de zinco sobre ferro ou aço para proteção contra ferrugem. É um meio extremamente versátil e fácil de fornecer proteção contra corrosão para materiais de construção expostos às condições atmosféricas.

Quem descobriu a galvanização?

O nome “galvanização” foi aplicado pela primeira vez ao processo inventado por Stanislas Sorel. Em 1836, ele patenteou um processo de limpeza do aço e depois o revestiu com zinco, mergulhando-o em zinco fundido.

Para que é usada a galvanização?

A galvanização é um dos métodos mais utilizados para proteger o metal da corrosão. Envolve a aplicação de uma fina camada de zinco em um metal base mais espesso, ajudando a protegê-lo do ambiente circundante. Da próxima vez que você estiver em seu carro, dê uma olhada nas placas de rua e postes de luz que você passar.

A galvanização é uma transformação química?

A galvanização é uma mudança física, pois há uma única deposição de zinco na superfície sem formar nenhuma nova substância.

Quais produtos são galvanizados?

Aqui estão sete itens que você provavelmente não sabia que eram galvanizados.

• Pregos, porcas, cavilhas e parafusos. Pregos, porcas e parafusos enferrujados podem levar a falhas estruturais ou mecânicas.
• Eletrônicos.
• Projetos de construção.
• Tubulação.
• Equipamento de playground.
• Transporte/automotivo.
• Corda de arame.

Como a galvanização evita a ferrugem?

A galvanização é um método de prevenção de ferrugem. O objeto de ferro ou aço é revestido com uma fina camada de zinco. Isso impede que o oxigênio e a água atinjam o metal por baixo – mas o zinco também atua como um metal de sacrifício. O zinco é mais reativo que o ferro, por isso oxida de preferência ao objeto de ferro.

Como é feito o aço galvanizado?

Os itens preparados são galvanizados por imersão em zinco fundido. Na imersão no banho de galvanização, a superfície do aço é completamente coberta pelo zinco fundido, que reage com o aço para formar uma série de camadas de liga zinco-ferro.

O que é galvanização a frio?

O termo galvanização a frio é mais um termo de marketing do que um processo real. A galvanização a frio é simplesmente pintar um pedaço de aço com tinta rica em zinco. Não há tanques ou preparação necessária além do equipamento necessário para pintar qualquer outro material (ferramentas de jateamento, pistolas ou rolos, etc.).

Como o zinco previne a ferrugem?

As ligas de zinco estão prontas com outros metais e são quimicamente ativas. Na exposição ao ar, desenvolve uma fina película de óxido cinza (pátina), que inibe a oxidação mais profunda (corrosão) do metal. A resistência do metal à corrosão é uma característica importante em seu uso.

Quais são os componentes da galvanização?

A composição genérica do aço a ser galvanizado que produzirá um revestimento aceitável será carbono inferior a 0,25%, fósforo inferior a 0,05% e manganês inferior a 1,3%.

O que é um prego galvanizado?

Os pregos galvanizados, como os pregos mais usados, são revestidos com um revestimento de zinco como barreira protetora para evitar ferrugem e corrosão. Comparado a outros revestimentos antiferrugem, como cromo, o revestimento de zinco apresenta um ânodo de sacrifício.

A galvanização é uma aplicação da reação de deslocamento?

O método mais comum é a galvanização por imersão a quente, na qual as peças são submersas em um banho de zinco quente fundido. A corrosão é o processo de corroer ou ser corroído. Uma reação de deslocamento é aquela em que o átomo ou um conjunto de átomos é deslocado por outro átomo em uma molécula.

O que é ferrugem, como é formada?

A ferrugem é um óxido de ferro, geralmente um óxido marrom-avermelhado formado pela reação de ferro e oxigênio na presença catalítica de água ou umidade do ar.

O galvanizado é ferroso ou não ferroso?

Ferro e aço são os dois tipos mais comuns de metais galvanizados. No entanto, eles não são os únicos tipos de metal que podem receber esse tratamento. A maioria dos metais ferrosos pode ser galvanizada, enquanto a maioria dos metais não ferrosos não pode ser galvanizada.

O estanho é galvanizado?

O estanho não pode ser galvanizado, mas às vezes é ligado a outros metais para evitar a corrosão. A folha de flandres é um processo de revestimento de uma fina folha de aço, mergulhando-a em metal fundido ou por deposição de eletrólitos, para criar um metal forte e formidável, não corrosivo e não tóxico.

Os carros são galvanizados?

Muito do aço usado nos carros de hoje é de alta qualidade e eles são galvanizados antes de chegarem perto de ser um carro. Corpos que não são pré-galvanizados são mergulhados para garantir um revestimento completo de zinco protetor.

Como você prepara o aço para galvanização?

Preparação da superfície antes da galvanização por imersão a quente:O primeiro produto químico é um banho desengordurante que remove contaminantes orgânicos como sujeira, graxa e óleo do metal. O próximo produto químico usado é o ácido de decapagem, que remove a carepa de laminação e a ferrugem (óxidos) do aço.