Page 1

ZINCAREA TERMICA

GHID

Pentru proiectanti, ingineri si antreprenori

Zincheria Seca Zincheria Valbrenta Zincheria S.A. DMW Logistic


Aest ghid, actualizat in mod continuu, a devenit in decursul anilor un instrument de consultanta pentru proiectanti, ingineri si antreprenori. Un angajament din partea intreg personalului ZIncheria Valbrenta, Zincheria Seca, Zincheria SA si DMW Logistic. O contributie importanta pentru cresterea culturii otelului zincat termic.

Giuseppe Bordignon Presedente

„

„


Zincul respecta mediul

ZINCAREA TERMICA, PENTRU O PROTECTIE A MEDIULUI SUSTENABILA Otelul este materialul de constructie cel mai reciclat. In Europa, gradul sau de reciclare ajunge pana la 87%, constructii intregi din otel zincat, cum ar fi barierele de autostrada, odata scoase din uz sunt complet reciclate.

ZINCUL ESTE UN METAL NEFEROS TOTALMENTE RECICLABIL In procesul de zincare nu exista pierderi de material, ceea ce nu se poate spune despre aplicarea de vopseluri tip spray sau alte tipuri de acoperiri, deasemenea, cenusile de zinc (oxidarea superficiala a baii de zinc) si petele de zinc (amalgamul format din zinc si fier depus pe fundul baii de zinc) sunt in parte reciclate la fata locului sau procesate pentru alte aplicatii cum ar fi aditivi pentru fabricarea cauciucului, cosmetice si componente electronice.

REZERVELE DE ZINC Zincul este al 27 – lea cel mai comun material al scoartei terestre fiind prezent in cantitati abundente, gratie topirii calotelor glaciare, rezervele disponibile la nivel mondial au crescut in mod substantial.

ZINCUL SI VIATA Zincul ne ajuta sa traim o viata activa si sanatoasa. Dintre toate vitaminele si mineralele, zincul produce efectul cel mai marcant asupra sistemului imunitar. Zincul imbunatateste memoria si gandirea si reduce oboseala si starile schimbatoare, zincul este esential in cresterea nou nascutilor, copiilor si adolescentilor.

OTELUL ZINCAT, INSTRUMENTUL ESENTIAL IN LIFE CYCLE THINKING Zincarea termica poate furniza protectie la coroziune pe termen lung, fara necesitatea lucrarilor de intretinere, chiar si in medii dificile. Noile politici comunitare considera otelul zincat ca materie prima, conform orientarilor green procurement si in procesele de transparenta adoptate in Life Cycle Assessment (Evaluarea Ciclului de Viata), reprezinta unul dintre instrumentele fundamentale a unei politici Integrate dar si principalul instrument operational al “Life Cycle Thinking”.

3


Cum sa obtinem un produs zincat de calitate. INTRODUCERE Acest document a luat nastere pentru a permite proiectantului sa obtina maximum de calitate din zincarea termica a produsului. Acest lucru este posibil prin optimizarea adecvata a structurilor destinate zincarii. Pentru atingerea acestui obiectiv este fundamentala consultarea lui atat in faza de proiect cat si la alegerea otelului. In acest fel, se reduc la minim aspectele critice ce pot influenta negativ nivelul calitativ al structurii in sine.

pag ZINCAM DEASEMENEA SI DIMENSIUNI MARI...................................... 5

1A Coroziunea.................................................................................. 5 2A Zincarea ...................................................................................... 5 PROIECTAREA PRODUSELOR DESTINATE ZINCARII ................. 6 3A gauri de aerisire si drenaj ......................................................... 6 3B elemente de rigidizare si placi de capat.................................. 9 3C placi suprapuse.........................................................................11 3D Puncte de ancorare...................................................................12 ALEGEREA OTELULUI....................................................................13 4A Compozitia chimica a otelului..................................................13 EFECTE ESTETICE DATORATE COMPOZITIEI CHIMICE A OTELULUI...........................................15 4B Defecte de laminare..................................................................16 PROBLEMATICA PIESELOR ZINCATE .. ........................................ 17 5A Pete de culoare sau scris pe piese..........................................17 5B Sudura........................................................................................18 5C Piese zincate si apoi modificate in mod succesiv.................18 STANDARDUL DE REFERINTA PENTRU ZINCAREA TERMICA......................................................19 6A Proprietatile stratului de acoperire.........................................19 6B Pete albe si gri.......................................................................... 20 4


ZINCAM DEASEMENEA SI DIMENSIUNI MARI Greutate: pana la 28 tone - Lungime: pana la 12 m Baia noastra Are lungimea de 10 m, latimea de 2 m si o adancime de 3,2 m. Aceste raporturi dimensionale ne permit tratamentul elementelor de mari dimensiuni (lungimi maxime zincabile de 12m) la un inalt nivel calitativ.

1A Coroziunea Metalele sunt rezultatul transformarii oxizilor si sarurilor, prezente in natura, prin prelucrare mecanica ce inlesnesc trecerea catre o stare energetica superiora. Una dintre metodele cele mai bune de combatere a fenomenului de coroziune este acela de acoperire a metalului cu un material de sacrificiu in masura sa se corodeze in locul metalului de substrat, protejandu-l pe acesta din urma.

2A Zincarea Zincarea la cald este un proces ce permite formarea unui invelis de zinc la suprafata otelului prin intermediul unui proces de imersiune la cald. Acest tip de protectie permite formarea unui strat intermediar de legatura zinc – fier cu proprietati mecanice superiore celor ale fierului. (g/cm3)

FAZA ζ Zeta δ Delta

Zeta Delta Eta Gamma

Zn

max 0,003

FORMULA

CONTINUT

FeZn13

Zn FeZn

10

FeZn Fe13zn 5

21

5,7 - 6,3

STRUCTURA CRISTALOGRAFICA

max 0,003

Hexagonala cu corp centrat

5,7 - 6,3

Monoclina

7,0 - 11,5

21,0 - 28,0

DENSITÀTE 7,14 (g/cm3) 7,18

7,14

7,24

7,18

7,36

η Eta

FeZn10

7,0 - 11,5

Hexagonala cu corp centrat

7,24

γ Gamma

Fe5zn21

21,0 - 28,0

Cubica cu fete centrate

7,36

Morfologia invelisului (1000x) (1000x)

5


PROIECTAREA PRODUSELOR DESTINATE ZINCARII LA CALD

3A Gauri de aerisire si drenaj Primul aspect cu care ne confruntam este executarea gaurilor de aerisire si drenaj. La proiectarea pieselor ce prezinta goluri interioare este necesara prevederea de gauri cu dimensiuni suficiente si pozitionate in asa fel incat sa permita atat trecerea aerului cat si a zincului in interiorul cavitatii pentru obtinerea unei acoperiri de calitate chiar si in interiorul piesei.

SCHEMA 1:

Variante alternative de gaurire a pieselor formate din profile cu talpa.

GAURI DE AERISIRE SEZ A-A

A

A

BI B

BI

BII

BII

B

GAURI DE DRENAJ

SEZ B-B

NOTA:

SEZ BI-BI

SEZ BII-BII

gaurile de aerisire si refulare de pe aceeasi directie a piesei trebuie sa fie dispuse diagonal opus. Solutia trebuie adoptata de comun acord intre proiectant si zincator. 6


Gaurire eronata

Pozitie corecta a gaurilor de drenaj

Pozitie corecta a gaurilor de aerisire

Pozitie eronata a gaurilor de drenaj

Acumulare de zinc

ZINC

Dimensiunile mici ale gaurilor au ca efect cresterea timpilor de imersie in baia de zinc precum si scursuri si supragrosimi

Scursuri de zinc

TABELUL DIMENSIUNILOR GAURILOR PENTRU ZINCAREA TEVILOR TEVI PATRATE SI RECTANGULARE 50 50 100 100 100 150 200 200 200 300 400 500 500 600 800

x x x x x x x x x x x x x x x

50 100 100 150 200 200 200 300 400 400 400 500 700 800 1000

DIAM. GAURA mm

TEVI ROTUNDE

DIAM. GAURA mm

14 20 30 36 42 50 60 70 80 100 120 150 180 200 260

42 88 100 139 165 177 193 244 323 406 457 500

10 22 26 36 42 46 50 62 82 104 120 130

Tevile care au extremitatile inchise cu placi trebuie sa aiba deschideri cel putin egale cu 1/15 din sectiunea tevii. Cu titlu exemplicativ in tabel sunt exprimate dimensiunea si numarul de gauri necesare obtinetii unei zincari conforme. Toate gaurile cu diametre mai mici de 8mm se pot obtura in momentul imersiei in zinc datorita viscozitatii acestuia 7


Exemplu de piesa unde traversa centrala nu era prevazuta cu gaura de aerisire.

TEAVA INCHISA EXPLODATA DIN CAUZA PRESIUNII

Daca lucrarile nu sunt executate corect pot aparea probleme ca acestea.

LIPSA AERISIRE

8


3B Elemente de rigidizare si placi de capat Atentie: Imaginile ilustreaza corectiile necesare pentru permiterea drenajului adecvat al zincului.

Exemple de elemente asamblate prevazute cu decupaje ale colturilor pentru o buna trecere a zincului si aerului.

In cazul flanselor trebuiesc prevazute gauri care sa permita evacuarea completa a zincului/aerului.

9


Daca utilizati o diafragma interiora pentru rigidizarea unui corp cav asigurati-va ca unghiurile ranforsarii sunt san frenate, in cazul structurilor de mari dimensiuni afara de sanfrenarea unghiurilor este necesara si prevederea unei gauri centrale.

1

3

1

2

2 1

2

2

2 1 1

4

1

2 1

4

2

4

4

Orificiile de drenaj trebuie sa fie vizibile pentru fiecare ansamblu asfel incat sa permita verificarea vizuala 10


3C Placi suprapuse Atentie: Suprapunerea a doua suprafete plane necesita prevederea a cel putin unei gauri de aerisire. Datorita prezentei umiditatii in spatiul discret ramas intre cele doua suprafete pot avea loc explozii la baia de zincare cu efecte nedorite la adresa sigurantei operatorilor. Exemplu de placi suprapuse cu sudura de jur imprejur unde umiditatea continuta, transformandu-se instantaneu in vapori, a generat o explozie ce a dus la deformarea piesei.

PUNCTUL DE ELIBERARE A PRESIUNII

Atentie: In gazul unei gauriri defectuase, gaurile vor fi efectuate de catre personalul nostru utilizand un aparat oxiacetilenic, datorita dificultatii utilizarii unei masini de gaurit cu coloana sau a altor scule similare pentru gaurirea unui produs asamblat. Totusi, pentru proiectarea produselor ce se doresc ulterior a fi zincate termic va rugam sa contactati Departamentul Tehnic. 11


3D Puncte de ancorare Amintiti-va sa prevedeti puncte de ridicare si ancorare deoarece zincatorul trebuie sa ridice si manevreze constructia dumneavoastra. Daca o piesa are o inaltime inferioara valorii de 2,8 m este suficient un singur punct de ancorare, piesele ce depasesc aceasta dimensione necesita doua puncte.

EXEMPLE DE LEGARE

NU

Pe aceste piese, dupa zincare, ramane semnul lasat de firul de sarma

DA

Prezenta unei gauri permite ancorarea piesei si reducerea suprafetei de contact. In acest fel se reduce si dimensiunea urmei lasate de sarma dupa zincare. 12


ALEGEREA OTELULUI

4A Compozitia chimica a otelului Otelul este un aliaj constituit in principal din fier (Fe) si carbon (C), si intr-o mica proportie alte elemente, cantitatea si tipologia acestora intervin in procesul de formare a stratului protectiv de zinc. In metalurgie este cunoscut faptul ca siliciul (Si) si fosforul (P) sunt elemente ce se adauga in mod normal in otel pentru imbunatatirea proprietatilor mecanice ale acestuia. In acelasi timp, aceste elemente influenteaza reactivitatea procesului de zincare: concentratii prea mari determina straturi de grosimi mai mari decat este normal si cu fragilitate ridicata. Elementele care produc aceleasi efecte sunt de exemplu sulful (S), magneziul (Mg), cromul (Cr), nichelul (Ni), niobiul (Nb), titanul (Ti), vanadiul (V), aceste elemente cresc in mod notabil reactia zincului cu otelul impiedicand formarea normala a stratului protectiv. Totodata, la concentratii normale efectele devin neglijabile. Din punctul de vedere al reactivitatii procesului de zincare in raport cu otelurile care necesita acoperiri de calitate cu zinc, sunt impartite in patru categorii, caracterizate de continutul procentual de siliciu si fosfor.

Categoria A

Categoria C

Categoria B

Categoria D

FIGURA 1:

Reprezentarea grafica a claselor de oteluri destinate zincarii la cald conform standardului UNI EN ISO 14713-2:2010.

13


TABELLA 1: Caracteristicile claselor de oteluri conform standardului UNI EN ISO 14713-2:2010.

CARACTERISTICILE ACOPERIRII

STANDARDUL 14713

Categoria A Otelurile din aceasta categorie tind sa aiba acoperiri obisnuite cu suprafete stralucitoare. Structura acoperirii include stratul extern de zinc.

Otelurile din aceasta categorie sau clasa determina acoperiri normale dar cu grosimi majore. Aspectul este in continuare stralucitor.

Otelurile din aceasta categorie sau clasa (compozitiile chimice intra in intervalul Sandelin) pot forma acoperiri excesiv de groase (rezistenta redusa la lovituri datorita proastei adeziuni la substrat). Acoperirea are un aspect obscur si o textura grosolana.

Otelurile din aceasta categorie (compozitia chimica le plaseaza in intervalul Hipersandelin) determina straturi excesiv de groase (rezistenta la lovituri foarte scazuta), cu proasta adeziune la substrat. Aspectul este de la gri clar la gri inchis cu textura fara aparitia stelelor.

14

Si ≤ 0.04% P < 0.02% Pentru oteluri laminate la rece aceste caracteristici sunt observate cand compozitia otelului satisface formula: Si+2.5P≤0.04.%

Categoria B 0.14 < Si ≤ 0.25% P < 0,035%

Categoria C 0.04 < Si ≤ 0.14%

Categoria D Si > 0.25%


EFECTE ESTETICE DATORATE COMPOZITIEI CHIMICE A OTELULUI Efectele estetice din imagini depind de compozitia materialului furnizat de catre client, aceste lucruri nu se pot corecta in faza de zincare.

Doua piese identice avand compozitie chimica diferita zincate in acelasi timp.

15


4B Defecte de laminare Daca materialul nu este laminat corect poate avea o suprafata foarte rugoasa cauzata de escorierei fierului.

ZINC

OTEL

(A) Pe placa apare un defect de laminare. (B) Pe tub avem o zincare normala. 16

(PARTEA A) Material atasat pe care se vede un defect de laminare. In partea B zincarea este normala.


PROBLEMATICA PIESELOR ZINCATE LA CALD

5A Pete de culoare sau scris pe piese Utilizarea de markere, vopseluri sau antistropi cu continut de silicon sau ulei creaza un film protector ce impiedica acidul sa realizeze curatarea perfecta a suprafetei si a sudurilor. In acest caz suprafata zincata prezinta iregularitati si este necesara solicitarea unei refaceri a suprafetei piesei.

EXEMPLE DE MATERIAL DESTINAT ZINCARII CU URME DE SCRIS MARKER SINTETIC

INSCRIPTII DE IDENTIFICARE DE LUCRU

17


5B Pete albe si gri Daca exista pete mari albe si gri pe suprafata piesei, sunt in principal oxizi de zinc formati in exces datorita conditiilor de umiditate excesiva in timpul transportului sau a depozitarii. Petele dispar de la sine si nu compromit rolul protector al stratului de zinc. In acest caz se poate interveni, din rationamente pur estetice, cu ajutorul unei perii. Standardele de data recenta pentru zincare in materie de coroziune afirma ca formarea de pete formate prin retinerea de umiditate pe timpul depozitarii in medii umede nu reprezinta un defect de neacceptat.

5C Suduri imperfecte Cordoanele de sudura intrerupte sau cu defecte pot rezulta in acumulari de lichid din faza de retratament si scurgerea acestuia, ulterior zincarii, pe suprafetele adiacente. Acest fenomen nu afecteaza protectia anticoroziva, fiind numai de natura estetica. De altfel poate fi usor inlaturat prin curatare cu o perie de sarma.

18


STANDARDUL DE REFERINTA PENTRU ZINCAREA TERMICA

6A Proprietatile acoperirii Standardul la care compania noastra se raporteaza este UNI EN ISO 1461 “Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles”. La continutul acestui standard sunt raportate toate informatiile legate de specificatiile materialului zincat.

PROPRIETATILE ACOPERIRII 1. ASPECTUL

Formarea de zone mai gri si altele mai clare sau prea mate (de exemplu modelul format din celule gri cu forma poligonala) sau anumite neomogenitati superficiale nu reprezinta defecte. Chiar petele dezvoltate in timpul depozitarii in medii umede (produse de rugina alba sau escoriatii datorate oxidarii zincului in medii de depozitare umede imediat dupa zincare) nu reprezinta defecte, cu conditia ca grosimea acoperirii sa ramana superioara valorii minime specificate. Nu se vor admite prezenta cenusei de zinc atunci cand acestea influenteaza functionalitatea piesei si rezistenta ei la coroziune. Atunci cand exista cerinte specifice (de exemplu atunci cand acoperirea cu zinc este ulterior vopsita) la cerere, se poate produce o mostra.

2. GROSIMEA

Acoperirile aplicate prin folosirea zincarii termice sunt destinate sa protejeze produsele din otel impotriva coroziunii. Durata perioadei de protectie, a stratului de acoperire, impotriva coroziunii este proportionala cu grosimea acoperirii.

Grosimi minime ale acoperirilor cu zinc pe probe necentrifugate. Articolul si Grosimea Materialului

Grosimea Locala a Stratului (minim) μm

Masa de Acoperire locală (minim) g/m2

Grosimea Medie a Stratului (minim) μm

Adică Acoperire Masa (minim) g/m2

Otel > 6 mm

70

505

85

610

3 mm < Otel ≤ 6 mm

55

395

70

505

1.5 mm <= Otel ≤ 3 mm

45

325

55

395

Otel < 1.5 mm

35

250

45

325

Fonta de fuziune ≥ 6 mm

70

505

80

575

Fonta de fuziune < 6 mm

60

430

70

505 19


6B Rezistenta la coroziune a otelului zincat termic

Cod

C1 C2

C3

C4 C5 Im2

Categoria de corozivitate

Intern: uscat Intern: condens ocazional Extern: zone rurale continentale Intern: umuditate ridicata, poluare usoara a aerului Extern: Zone continentale urbane sau zone litorale temperate Intern: piscine, instalatii chimice, ecc Extern: Zone industriale continentale sau zone litorale urbane Extern: Zone industriale cu umiditate mare, zona litorala cu salinitate mare Apa marina in regiuni temperate*

Riscul de coroziune

Pierderea medie de grosime strat (Âľm/anno)

Foarte redus

< 0,1

Redus

de la 0,1 la 0,7

Mediu

de la 0,7 la 2

Ridicat

de la 2 la 4

Foarte ridicat

de la 4 la 8

Foarte ridicat

de la 10 la 20

* este vorba despre imersie in apa marina in regiunile temperate europene. Aceste conditii sunt mai putin agresive pentru zinc decat conditiile din apele marine tropicale unde viteza de coroziune este mai mare.

Pentru a estima viteza de coroziune a stratului de zinc trebuiesc consultate prevederile standardului SR -EN - ISO 14713 care furnizeaza informatii in ce priveste pierderea medie in grosime a stratului de acoperire in functie de clasa de coroziune sau de agresivitatea mediului. In tabelul de mai sus sunt precizate valorile consumului anual a grosimii stratului de zinc la expunerea in diferite medii.

20


Realizari

21


Realizari

22


zincherie.com Zincheria Valbrenta Spa Via Dell’Artigianato 6, 36027 Rosà - Vicenza - Italy Ph. +39 0424 539 686 Fax +39 0424 219 794 valbrenta@zincherie.com

Zincheria Seca Spa Loc. Santa Lucia, 23, 38061 Ala - Trento - Italy Ph. +39 0464 696 763 Fax +39 0464 696 615 seca@zincherie.com

S. C. Zincheria S.A. Şoseaua Unitaţii nr. 62-68, 077015 Baloteşti - Judeţul Ilfov (Şoseaua Tunari - Dimieni - Baloteşti) Ph. 0040317111533 0040317111534 Fax. 0040317111535 zincheria@zincherie.com

DMW Logistic Srl Via Dell’Artigianato 6, 36027 Rosà - Vicenza - Italy Ph. +39 380 36 67 391 Fax +39 0424 219 794 dmwlogistic@zincherie.com

Zincarea termica  
Advertisement