Compreendendo a Galvanização: Benefícios e Aplicações para Proteção contra Corrosão

A galvanização é um dos métodos mais amplamente usados para proteger metais contra corrosão. Revesti o metal com uma fina camada de zinco que o isola do ambiente. Simplificando, galvanizar confere propriedades anticorrosivas. Sem o revestimento protetor de zinco, o metal permanece exposto aos elementos, oxidando e corrodendo mais rapidamente. O aço galvanizado é alternativa econômica a materiais como aço inoxidável austenítico ou alumínio para prevenir corrosão.

Além disso, aço e ferro galvanizados podem ser usados em diferentes processos de manufatura, desde processamento de chapas até usinagem CNC, tornando-o processo dominante na indústria.

Este artigo revisa os fundamentos da galvanização, respondendo o que é e como melhora peças metálicas.

O que é Galvanizado?

Galvanização é o processo de adicionar uma camada de zinco à superfície externa de um metal (aço ou ferro). O objetivo é adicionar revestimento protetor ao metal base, reduzindo chance de corrosão ou ferrugem.

O processo varia conforme a tecnologia. A parte mais importante é que geralmente envolve cercar o aço ou ferro com zinco, que pode estar em estado líquido ou pulverulento. Quando o zinco é introduzido, o ferro no metal circundante reage com o zinco formando uma liga fortemente ligada.

Tipos de Galvanização

As duas formas mais populares são galvanização a quente e eletrogalvanização. Estes e outros métodos são discutidos abaixo.

1. Galvanização a Quente (Hot Dip)

O metal é imerso em banho de zinco quente a cerca de 450 °C. Ao remover, a superfície reage com oxigênio formando óxido de zinco, que reage com dióxido de carbono formando carbonato de zinco. Antes, o metal deve ser limpo com solução cáustica e decapado em solução ácida; cloreto de amônio de zinco também pode prevenir oxidação prematura.

2. Eletrogalvanização

Combina galvanização com eletrodeposição: corrente elétrica passa por banho de zinco com ânodo de zinco e condutor de aço. Produz revestimento mais fino que a galvanização a quente e acabamento superficial mais brilhante, adequado para aplicações estéticas.

3. Sherardizing

Também chamado galvanização por difusão a quente, vapor ou seca. Envolve aquecer peças de aço a 500°C em tambor rotativo fechado com pó de zinco. O zinco evaporado difunde na superfície formando revestimento firmemente ligado. Ideal para peças pequenas e que precisam de revestimento interno.

4. Galvannealing

Combinação de galvanização a quente e recozimento. Processo normal prossegue, antes do metal revestido passar por faca de ar para remover excesso de zinco. Depois, aquecido brevemente em forno de recozimento a 500–565 °C para interdiffundir camadas de ferro e zinco formando liga zinco-ferro.

Fatores que Afetam a Galvanização

Na produção real, fatores comuns que afetam velocidade e qualidade:

• Pré-tratamento não completo: Filme de óxido na superfície afeta deposição normal de zinco.
• Condutividade elétrica ruim: Corrente consumida no fio, pouca corrente distribuída à superfície da peça.
• Alto teor de carbono na peça: Aço alto carbono, ferro fundido reduzem potencial de precipitação de hidrogênio, aceleram evolução de hidrogênio na superfície, reduzem eficiência de corrente.
• Peças amarradas muito densamente: Blindagem parcial durante galvanização, revestimento muito fino.
• Temperatura da solução de revestimento baixa: Reduz densidade de corrente e taxa de deposição.
• Alto teor de hidróxido de sódio na solução: Diminui eficiência de corrente.
• Baixo teor de aditivos na solução: Afeta capacidade de dispersão, revestimento fica fino localmente.
• Área estimada das peças insuficiente: Densidade de corrente distribuída muito pequena.
• Método de suspensão inadequado: Distância entre peça e ânodo de zinco muito grande, posição deve ser ajustada.
• Peça muito corroída: Reduz potencial de evolução de hidrogênio, diminui eficiência. Adicionar inibidor de corrosão na decapagem, remover carepa grossa mecanicamente, inspecionar mais durante decapagem.
• Passivação do ânodo: Área efetiva reduzida, afeta distribuição normal de corrente.
• Baixo teor de hidróxido de sódio: Densidade de corrente não aumenta, ânodo passiva.

Vantagens da Galvanização

Prevenir Ferrugem:

Revestimento protetor na superfície impede substâncias corrosivas de reagir com aço ou ferro subjacente. Mesmo se camada de zinco danificada, o zinco corrói antes do ferro, e o zinco remanescente forma pátina densa insolúvel em água de chuva, protegendo o aço ou ferro exposto.

Durável:

Revestimento de zinco é resistente e duradouro, frequentemente proporcionando décadas de proteção ao metal subjacente.

Econômico/Baixo Custo:

Processo de tratamento de superfície simples e barato comparado à maioria dos aços tratados. Aço galvanizado pode ser entregue sem preparação adicional, inspeção, pintura/revestimento, sem manutenção, economizando custos.

Forma Revestimentos Espessos:

Embora não adequado para todas aplicações, produz revestimentos mais espessos que eletrodeposição.