Galva

une connexion électrique. L'électrode ayant le potentiel le plus électronégatif est appelée anode. C'est elle qui subit les phénomènes d'oxydation (perte d'électrons) donc de corrosion. L'électrode ayant le potentiel le moins électronégatif est la cathode, où se passe des phénomènes de réduction (gain d'électrons) donc de protection.

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ÉTUDE TECHNIQUE/QUALITÉ

LA GALVANISATION À CHAUD

Dans le cas d'une pièce en acier galvanisée, les matériaux acier – zinc forment une pile électrochimique où l'acier est la cathode et le zinc l'anode. (Potentiel du fer = – 0,44V et potentiel du zinc = – 0,76V). L'acier sera protégé par le zinc qui se dissoudra dans une réaction cathodique lente. L'attaque du zinc (perte d'électrons, ou oxydation Zn ¡ Zn2+ + 2e–) se fera avec la formation d'oxydes, d'hydroxydes, d'hydrocarbonate, etc., sels à caractère protecteur conduisant à une cicatrisation locale de la détérioration de l'acier qui n’est pas recouvert (figure 1). A cette protection électrochimique s'ajoute bien évidemment la protection physico-chimique (ou protection barrière) que confère une couche sur une surface (comme une peinture, métal...). Une seule couche de peinture ne permet pas une protection électrochimique : il y aura, si la surface de revêtement n'est pas continue (ou si elle est blessée), une formation de rouille, donc soulèvement – dégradation du revêtement par la rouille (Fe O3) (figure 2) foncé) est approximativement proportionnelle à l'épaisseur du revêtement. Généralement, on parle pour déterminer l'épaisseur en terme de gramme/m2 (masse déposée).

4. Différentes galvanisations à chaud :

Il y a essentiellement : – La galvanisation à chaud au trempé. Chaque fois que l'on recherche une bonne protection contre la corrosion et que le fini des surfaces (aspect esthétique) ne requiert pas de conditions spécifiques, on peut appliquer la galvanisation à chaud au trempé. Les qualités et les caractéristiques du développement sont essentiellement fonction de la composition de l'acier, de la composition et la température du bain de zinc, de la durée d'immersion... Notons qu'une bonne galvanisation ne peut s'obtenir qu'avec une préparation de surface de l'acier adaptée. Les épaisseurs de zinc par galvanisation à chaud au trempé sont plus importantes que les autres procédés de galvanisation. – La galvanisation en continu des tôles. Les principales caractéristiques des revêtements de tôles galvanisées sont regroupées dans le tableau ci-après (d'après les normes NF EN 10142 et NFA 36-322).

sels de zinc

3. Influence de l'épaisseur du traitement :

La durée de protection contre la corrosion assurée par galvanisation (soit gris clair, soit gris

Acier

a) blessure de la couche

temps (réaction)

Acier

b) cicatrisation

Fig. 1 : Protection par galvanisation Phénomène de cicatrisation

rouille FeO3 blessure

(Soulèvement – dégradation du revêtement par les produits de corrosion de l’acier)

Acier

temps

Acier

Fig. 2 : Protection barrière simple sans galvanisation (exemple peinture)

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ÉTUDE TECHNIQUE/QUALITÉ

LA GALVANISATION À CHAUD

Désignation du revêtement Z 100 Z 200 Z 225 Z 275 Z 350 Z 450 Z 600 Alliage Fer-Zinc ZF 100 ZF 180 g/m2 double face essai en 3 points 100 ( 7 µm) 200 (14 µm) 225 (16 µm) 275 (19 µm) 350 (25 µm) 450 (31 µm) 600 (42 µm) 100 180 g/m2 double face essai en 1 points 85 170 (12 µm) 200 (14 µm) 235 (16,3 µm) 300 (21 µm) 385 (27 µm) 510 (35 µm) 85 150

5. Caractéristiques et Normes :

5.1. Normes, masse et épaisseur :

Les masses et épaisseurs sur divers produits galvanisés sont données par le tableau ci-après :

Produits Masse de Zinc (g/m2) Épaisseur de couche de Zinc (µ m) 50 à 70 Normes AFNOR

Produits manufacturés 350 à 500 (galvanisation à chaud au trempé) Tôles Fils Double face 100 à 600 30 à 290

NFA 91-121 NFA 36-321 NFA 36-322 NFA 91-131

Il existe également des lignes de prélaquage en continu couplées à la ligne de galvanisation, ce qui permet une protection supplémentaire (protection barrière supplémentaire), et un aspect esthétique varié (différentes couleurs). – La galvanisation des fils. La galvanisation des fils est un procédé de fabrication intermédiaire entre la galvanisation au trempé et celles des tôles. Les fils sont dits clairs (galvanisés en l'état écroui de tréfilage) ou recuits (galvanisés après recuit en ligne). Pour certains usages les fils sont retréfilés après galvanisation. D'une façon générale, la fabrication des pièces réalisées à base de fils se fait par pliage, torsion, enroulement, ce qui impose une bonne adhérence et aptitude à la déformation du revêtement sans écaillage. La norme NFA 91-181 donne trois classes de qualité pour les fils galvanisés : – CLASSE A : Galvanisation ordinaire (pas d'exigence particulière en charge de zinc ou en continuité de revêtement). – CLASSE B : Galvanisation soignée (charge minimale, continuité, adhérence). – CLASSE C : Galvanisation épaisse (charge de zinc nettement plus forte, 2 à 3 fois par rapport à la classe B).

7 à 42 4 à 40

5.2. Découpage des tôles :

Pour les tôles galvanisées dont I'épaisseur totale ne dépasse pas 3 mm, les tranches mises à nu par le découpage restent insensibles à la corrosion grâce à l'effet de protection cathodique de l'acier par le zinc.

5.3. Contact avec d'autres matériaux :

– Il faut éviter un contact direct avec d'autres métaux en milieu humide plus électropositifs que le zinc (par exemple le cuivre ou l'inox), car une rapide consommation du zinc par couplage galvanique aura lieu ; (Voir tableau page suivante.) – des incompatibilités ont été signalées entre le zinc et les éléments de type acides, alcools, lubrifiants...

Métal couplé

Platine, Pt

Métal considéré

Or, Au

Platine

0

Acier inoxydable 18-9 X10 Cr Ni 18-9

Argent, Ag

Or

130

0

Mercure, Hg

Acier inoxydable 18-9 Nickel, Ni

250 120

0

Argent

350 220 100

0

Mercure Cuivre, CU 0 20 0 30 Étain, Sn 80 Plomb, Pb 0 30 70 90 Fonte 10 20 70 70 65 90 95 65 90 95 80 50 0 0 60 50 0 10 0 0 0 40 0 0 50 0 0 0

350 320 100

0

0

Maillechort Cu Zn23 Ni22

Nickel

430 300 180

80

80

Alliage Cu-Zn-Ni (maillechort)

450 320 200 100 100

Cuivre

570 440 320 220 220 140 120

Cupro-aluminium

600 470 350 250 250 170 150

Alliage Cu-Sn (bronze) Cu Sn12 Alliage Cu-Zn (laiton) Cu Zn39 Pb Cupro-aluminium Cu Al10

Alliage Cu-Zn (laiton)

650 520 400 300 300 220 200

Alliage Cu-Sn (bronze)

770 640 520 420 420 340 320 200 170 120

Étain