El acero galvanizado es un tipo de acero revestido que combina las propiedades de los procesos de galvanizado y recocido.
Se produce sumergiendo el acero en caliente en un baño de zinc fundido y luego calentándolo en un ambiente controlado para inducir una reacción entre el recubrimiento de zinc y el sustrato de acero.
Este proceso da como resultado un recubrimiento de aleación de zinc y hierro que proporciona una mayor resistencia a la corrosión, una excelente adhesión de la pintura y una mejor soldabilidad en comparación con el acero galvanizado normal.
Composición del acero galvanizado
La composición típica del acero galvanizado incluye:
- Acero básico: El material del núcleo, normalmente acero con bajo contenido de carbono o acero dulce, que proporciona resistencia estructural.
- Recubrimiento de zinc: La capa inicial se aplica durante el proceso de galvanizado en caliente. La capa de zinc suele contener pequeñas cantidades de otros elementos para mejorar las propiedades del recubrimiento:
– Zinc (Zn): El componente principal, normalmente alrededor del 99% o más.
– Aluminio (Al): A menudo se añade en pequeñas cantidades (0.1-0.2%) para controlar la microestructura del recubrimiento y mejorar su adhesión y apariencia.
– Plomo (Pb) y Antimonio (Sb): A veces presentes en trazas como impurezas o para influir en las propiedades del recubrimiento.
- Capa de aleación de zinc y hierro: Formado durante el proceso de recocido, donde el zinc y el hierro se difunden entre sí. El recubrimiento resultante normalmente contiene:
– Hierro (Fe): El contenido de hierro en el recubrimiento puede variar entre 8-12%, dependiendo del proceso específico y las propiedades deseadas.
La composición final del revestimiento galvanizado suele ser de alrededor de un 90 % de zinc y un 10 % de hierro, aunque esto puede variar.
Las proporciones exactas dependen de factores como la temperatura de recocido, el tiempo y los parámetros de proceso específicos utilizados por el fabricante.
Acero galvanizado frente a acero galvanizado
| Feature | Acero Galvannealed | Acero galvanizado |
|---|---|---|
| Proceso de recubrimiento | Bañado en caliente en zinc y luego recocido. | Bañado en caliente en zinc. |
| Composición de recubrimiento | Aleación de zinc y hierro | zinc puro |
| Apariencia superficial | Gris mate, más uniforme | Brillante, con lentejuelas |
| Pintabilidad | Excelente, debido a la superficie más rugosa | Bueno, pero puede requerir tratamiento previo. |
| Resistencia a la Corrosión | Alto, pero un poco menos que galvanizado. | Muy alto |
| soldabilidad | Mejor, debido al hierro en el revestimiento. | Bien, pero el zinc puede causar problemas. |
| Conformabilidad | Bueno, pero menos dúctil que el galvanizado. | Excelente, más dúctil. |
| Aplicaciones típicas | Paneles de automoción, electrodomésticos, construcción. | Estructuras exteriores, techados, vallas. |
| Costo | Generalmente más alto que el galvanizado. | Generalmente más bajo que el galvanizado |
| Durabilidad | Alto, con buena resistencia a la abrasión. | Alto, pero el recubrimiento puede ser más propenso a dañarse |
Esta tabla describe las principales diferencias y aplicaciones típicas de ambos tipos de acero, lo que le ayudará a elegir el material adecuado para sus necesidades específicas.
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Propiedades físicas
Resistencia y durabilidad
– Resistencia: El acero galvanizado exhibe una alta resistencia a la tracción debido a su combinación de acero y revestimiento de aleación de zinc y hierro. Esto lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una integridad estructural sólida.
– Durabilidad: El revestimiento de aleación proporciona una mayor durabilidad, lo que hace que el material sea resistente al desgaste durante períodos prolongados.
Dureza superficial
– El proceso de galvannealing, que implica calentar el recubrimiento de zinc para formar una aleación de zinc y hierro, da como resultado una superficie más dura en comparación con el acero galvanizado normal. Esta mayor dureza mejora la resistencia al rayado y otros daños a la superficie.
Propiedades químicas
Resistencia a la Corrosión
– Resistencia a la corrosión: el revestimiento de aleación de zinc y hierro ofrece una resistencia a la corrosión superior en comparación con el acero sin revestimiento. El zinc actúa como una capa de sacrificio, corroyéndose antes que el sustrato de acero, protegiéndolo así del óxido y otras formas de corrosión.
Pintabilidad y adherencia
– Pintabilidad: El acero galvanizado tiene una excelente superficie para la adhesión de la pintura. El revestimiento de aleación de zinc y hierro proporciona una textura más rugosa que permite que la pintura se adhiera de forma más eficaz.
– Adhesión: La superficie del acero galvanizado es particularmente receptiva a diversos revestimientos y adhesivos, lo que garantiza acabados duraderos y propiedades estéticas y funcionales mejoradas.
Estas propiedades hacen del acero galvanizado un material versátil y confiable para una amplia gama de aplicaciones industriales y comerciales, incluidas piezas de automóviles, materiales de construcción y electrodomésticos.
Especificaciones
- Composición
– Material base: normalmente acero con bajo contenido de carbono, a menudo especificado como acero de calidad comercial (CQ), calidad de trefilado (DQ) o acero de alta resistencia y baja aleación (HSLA), según la aplicación.
– Recubrimiento: Aleación de zinc y hierro, con un contenido de hierro que suele oscilar entre el 8% y el 12%.
- Peso y espesor del recubrimiento
– Peso del recubrimiento:
– Medido en gramos por metro cuadrado (g/m²) u onzas por pie cuadrado (oz/ft²).
– Los pesos de recubrimiento comunes incluyen:
– A25 (0.25 oz/pie² o aproximadamente 76 g/m²)
– A40 (0.40 oz/pie² o aproximadamente 122 g/m²)
– A60 (0.60 oz/pie² o aproximadamente 183 g/m²)
– Espesor del revestimiento:
– Normalmente oscila entre 0.0001 y 0.0003 pulgadas (2.54 a 7.62 micrones).
- Acabado de la superficie
– Apariencia: Acabado gris mate debido a la aleación zinc-hierro.
– Pintabilidad: Excelentes propiedades de adhesión de la pintura, que a menudo requieren una preparación mínima de la superficie.
- Resistencia a la Corrosión
– General: Resistencia a la corrosión mejorada en comparación con el acero sin tratar debido a la naturaleza sacrificial del recubrimiento de aleación de zinc y hierro.
– Prueba de niebla salina: A menudo se utiliza para evaluar la resistencia a la corrosión; el rendimiento puede variar según el peso del recubrimiento y las condiciones ambientales.
- Conformabilidad
– General: Buena conformabilidad, adecuado para diversos procesos de fabricación como estampado, doblado y embutición. Sin embargo, el recubrimiento de aleación de zinc y hierro es más frágil que el zinc puro, por lo que se debe tener cuidado para evitar grietas durante el conformado.
- soldabilidad
– General: El acero galvanizado generalmente presenta buena soldabilidad. Sin embargo, la presencia del recubrimiento de zinc-hierro puede influir en el proceso y los parámetros de soldadura.
– Métodos de soldadura:
– Soldadura por resistencia: A menudo se utiliza para soldadura por puntos; Es posible que se necesiten ajustes para tener en cuenta el recubrimiento.
– Soldadura por arco: se puede utilizar soldadura MIG y TIG, pero el recubrimiento puede producir humos que requieren una ventilación adecuada.
– Soldadura Láser: Proporciona precisión y control, minimizando el impacto del recubrimiento.
Estándares
– ASTM A653/A653M: Especificación Estándar para Chapa de Acero Zincada (Galvanizada) o Aleación Zinc-Hierro (Galvannealed) mediante el Proceso de Inmersión en Caliente.
– ASTM A924/A924M: Especificación Estándar de Requisitos Generales para Láminas de Acero Recubiertas Metálicas mediante el Proceso de Inmersión en Caliente.
– JIS G 3302: Norma industrial japonesa para láminas de acero recubiertas de zinc por inmersión en caliente.
– EN 10346: Norma europea para productos planos de acero recubiertos en caliente de forma continua.
Aplicaciones
Industria automotriz
– Paneles de carrocería: el acero galvanizado se utiliza comúnmente para paneles de carrocería de automóviles debido a su excelente resistencia a la corrosión y propiedades de adhesión de pintura.
– Componentes estructurales: También se utiliza en componentes estructurales de vehículos, brindando resistencia y durabilidad al mismo tiempo que resiste la oxidación.
Industria de construccion
– Techos y revestimientos: en la construcción, el acero galvanizado se utiliza para materiales de techos y revestimientos, ofreciendo una protección duradera contra los elementos.
– Marcos y soportes estructurales: se emplea en marcos y soportes estructurales, proporcionando una infraestructura robusta y confiable en los edificios.
Fabricación de electrodomésticos
– Electrodomésticos: El acero galvanizado se utiliza en la fabricación de electrodomésticos como refrigeradores, lavadoras y hornos debido a su durabilidad y resistencia a la corrosión.
– Equipos industriales: También se utiliza en equipos industriales, proporcionando un material resistente y duradero que puede soportar ambientes hostiles.
Conclusión
A medida que las industrias continúen innovando y priorizando la sustentabilidad, el acero galvanizado seguirá siendo un material clave, contribuyendo al desarrollo de productos duraderos y de alta calidad que cumplan con los objetivos medioambientales y de rendimiento.
Su amplia gama de aplicaciones, desde la automoción hasta la construcción y los electrodomésticos, subraya su importancia en la fabricación moderna y el desarrollo de infraestructura.
