Acier galvanisé vs galvanisé : Quelle est la différence ?

Au cours de la prochaine décennie, l’économie mondiale devra investir près de 4,2 trillions de dollars annuellement pour moderniser son infrastructure, dont environ deux tiers seront consacrés aux économies émergentes.

Qu’il s’agisse d’étendre les mégapoles ou de renforcer les ponts et usines vieillissants, une grande partie de cette croissance reposera sur de l’acier résilient et revêtu.

Cela met l’industrie sidérurgique sous réelle pression : livrer de l’acier galvanisé et galvanisé de haute qualité, à grande échelle, avec un coût, un gaspillage et une variabilité de processus minimaux.

Mais maintenir le contrôle rigoureux des processus requis pour y parvenir constitue un défi majeur.

Des traitements chimiques et physiques précis sont nécessaires pour produire de l’acier galvanisé et galvanisé résistant à la corrosion, et de nombreuses méthodes d’analyse traditionnelles ne peuvent fournir les informations en temps réel nécessaires pour minimiser les inefficacités et protéger vos marges.

Dans ce blog, nous décomposons les différences entre la production et les produits finis d’acier galvanisé et galvanisé.

Nous explorons également comment les technologies de pointe telles que la diffraction XRD en ligne permettent aux sidérurgistes de prendre des décisions instantanées pour protéger leurs marges bénéficiaires.

Points clés

• L’acier galvanisé est de l’acier qui a été revêtu d’une couche protectrice de zinc métallique, généralement en étant plongé dans un bain de zinc fondu puis refroidi. Il offre une haute résistance à la corrosion et une résistance à la traction.
• L’acier galvanisé est de l’acier galvanisé qui est ensuite passé à travers un four de recuit pour former une couche inter-métallique fer-zinc, lui conférant une dureté de surface améliorée et une meilleure adhérence de la peinture.
• L’analyse rapide par fluorescence X (XRF) pendant le processus de galvanisation aide à assurer la chimie optimale du bain de zinc et le contrôle final de la qualité.
• La technologie de diffraction X (XRD) en ligne pendant la galvanisation signale les défauts de revêtement qui, autrement, ne seraient détectés qu’en aval – permettant des ajustements de processus en temps réel pour éviter des retouches coûteuses.

Qu’est-ce que l’acier galvanisé ?

L’acier galvanisé est de l’acier qui a été revêtu d’une couche protectrice de zinc métallique, notamment par des procédés de galvanisation à chaud par lots ou continues à chaud par immersion. Cela protège l’acier de la corrosion au fil du temps et réduit les coûts de maintenance à vie, ce qui le rend utile dans la construction, les infrastructures et les applications automobiles.

Galvanisation à chaud vs galvanisation électrolytique

Dans ce blog, nous nous concentrons principalement sur la galvanisation à chaud, qui implique de plonger l’acier – généralement de l’acier laminé à froid – dans un « bain de zinc », où une réaction d’alliage fer-zinc a lieu. Cet alliage fournit un revêtement plus épais et plus durable, adapté aux grandes structures extérieures telles que les poutres de construction.

La galvanisation électrolytique, quant à elle, applique du zinc sur le métal par un procédé électrostatique, offrant une couche de zinc plus fine et plus lisse, adaptée aux applications intérieures de plus petite taille comme les vis.

Quelle est la différence entre l’acier galvanisé et galvanisé ?

La différence entre l’acier galvanisé et galvanisé est que l’acier galvanisé subit un processus de recuit supplémentaire immédiatement après la galvanisation. Dans ce processus, l’acier est réchauffé pour favoriser la diffusion entre la couche de zinc et le substrat en acier afin de créer des phases d’alliage Fe-Zn, produisant un revêtement plus dur, entièrement allié.

L’acier galvanisé est de couleur gris mat et offre une meilleure adhérence de la peinture et soudabilité, tandis que l’acier galvanisé à chaud est plus brillant et nécessite plus de préparation de surface avant la peinture. Les différences entre acier électrozingué et galvanisé sont similaires. 

Comment est fabriqué l’acier galvanisé ?

L’acier galvanisé est fabriqué en revêtant l’acier d’une couche de zinc, généralement par le processus de galvanisation à chaud, qui se déroule comme suit :

1. Enlèvement des contaminants durs et contrôle de la qualité

L’acier de base, généralement sous forme de rouleau ou de tôle, est inspecté pour détecter des défauts de surface qui pourraient affecter l’adhérence du zinc. Les contaminants durs sont enlevés, généralement à l’aide de décapant à peinture ou par sablage ou meulage.

2. Nettoyage chimique et prétraitement

L’acier est ensuite traité chimiquement pour éliminer tous les contaminants supplémentaires :

• Dégraissage enlève les huiles, lubrifiants et saletés
• Décapage élimine la rouille et l’oxydation en immergeant l’acier dans un bain d’acide
• Rinçage élimine les acides résiduels et autres contaminants
• Émouillage prévient l’oxydation avant l’immersion et favorise le collage métallurgique par application d’une solution de flux, souvent du chlorure de zinc ammonium

3. Séchage

Avant que l’acier ne puisse être trempé dans le bain de zinc, toute humidité restante doit être éliminée. Cela empêche les éclaboussures dans le bain de zinc fondu, ce qui pourrait entraîner des incohérences dans le revêtement final. Le séchage est généralement effectué dans un four.

4. Galvanisation à chaud

L’acier est passé à travers un bain de zinc fondu à environ 450°C, et des réactions d’alliage fer-zinc commencent.

Pour maintenir la qualité constante du revêtement, la chimie du bain de zinc et les paramètres de fonctionnement doivent être strictement contrôlés, notamment :

• Température: La température d’un bain de zinc doit être maintenue dans une certaine plage – généralement 445°C–465°C – pour maintenir la fluidité correcte, l’humectabilité, le drainage et le développement contrôlé de la couche d’alliage.
• Contenu en aluminium: Une petite quantité d’aluminium est ajoutée au bain de zinc pour créer une couche d’inhibition qui régule la réaction Fe-Zn. Trop d’aluminium pourrait entraîner des défauts de surface et une mauvaise humidification, tandis que trop peu peut entraîner une croissance excessive de l’alliage et des revêtements épais ou cassants.
• Gestion des scories: Des particules intermétalliques se forment pendant la galvanisation qui doivent être gérées pour éviter des défauts dans le revêtement.

Des solutions d’analyse élémentaire rapide telles que le spectromètre Axios FAST à fluorescence X à dispersion par longueur d’onde (WDXRF) permettent un suivi à haute fréquence de la chimie du bain de zinc fondu.

Le module logiciel Stratos vous permet de déterminer simultanément la composition chimique et l’épaisseur des matériaux stratifiés, vous aidant à contrôler l’équilibre des alliages et les éléments traces qui influencent le comportement d’humectabilité, l’épaisseur du revêtement et la formation de « paillettes » à la surface de l’acier.

5. Contrôle de l’épaisseur et « essuyage »

L’excès de zinc fondu est éliminé de l’objet galvanisé par, par exemple, l’utilisation de gaz d’azote comprimé provenant de « couteaux d’air ».

6. Refroidissement

Un refroidissement rapide par « trempe » dans un bain d’eau fixe la couche de zinc et établit la finition de surface finale.

7. Inspection et assurance qualité

L’acier galvanisé est inspecté pour le contrôle de la qualité, en vérifiant le revêtement de zinc :

• Épaisseur
• Uniformité
• Adhésion
• Qualité de la surface

Avec notre analyseur XRF Zetium, vous pouvez mesurer non seulement l’épaisseur finale du revêtement, mais aussi vérifier la conformité de votre produit avec les spécifications du revêtement et les normes des OEM.

De plus, notre instrument multipurpose à diffraction X (XRD) Empyrean fournit une caractérisation hors ligne détaillée de la microstructure du revêtement, prenant en charge :

• Analyse des causes profondes des défauts dans votre produit final
• Quantification de phases
• Optimisation R&D

À quoi sert l’acier galvanisé ?

L’acier galvanisé est principalement utilisé dans des applications nécessitant une résistance à la corrosion, une durabilité et une résistance mécanique. Les principaux domaines d’application sont :

1. Construction et infrastructure, par exemple dans les feuilles de toiture, les panneaux muraux, les gouttières, les clôtures et les poutres structurelles.
2. L’industrie automobile, dans les panneaux de carrosserie, les composants de châssis et les cadres de voitures.
3. Appareils ménagers et industriels tels que les machines à laver, réfrigérateurs et étagères.

Avantages de l’acier galvanisé vs acier galvanisé

Les principaux avantages de l’acier galvanisé par rapport à l’acier galvanisé sont :

1. Résistance supérieure à la corrosion lorsqu’il est nu. La couche de zinc épaisse protège l’acier galvanisé non peint de la corrosion, ce qui le rend adapté à une utilisation extérieure, même sans peinture.
2. Plus longue durée de vie non peinte. Contrairement à l’acier galvanisé, l’acier galvanisé peut rester non peint pendant une période prolongée sans rouiller.
3. Coût inférieur. Sans l’étape de processus supplémentaire de recuit, l’acier galvanisé est généralement moins coûteux à produire et à acheter.
4. Ductilité supérieure du revêtement. L’acier galvanisé est plus facile à plier, rouler et estamper, avec un risque moindre de fissuration.
5. Finition métallique brillante. L’acier galvanisé semble lisse et brillant, ce qui signifie qu’il peut souvent être utilisé dans des applications visibles sans peinture.

Inconvénients de l’acier galvanisé vs acier galvanisé

Les principaux inconvénients de l’acier galvanisé par rapport à l’acier galvanisé sont :

1. Peinture réduite. La surface galvanisée à zinc libre est plus difficile à peindre ou à revêtir par poudre sans prétraitement chimique supplémentaire, ce qui entraîne plus de coûts et d’étapes de traitement.
2. Plus difficile à souder. En soudage par points, les revêtements galvanisés entraînent généralement une usure accrue des électrodes et une formation de noyaux moins stable, tandis que les revêtements galvanisés offrent une soudabilité plus cohérente.
3. Résistance à l’usure inférieure. Le revêtement de zinc plus souple sur l’acier galvanisé procure moins de durabilité que les couches inter-métalliques Fe-Zn dans l’acier galvanisé, rendant l’acier galvanisé moins adapté aux applications à forte friction ou intensives en outils, comme la fabrication des panneaux intérieurs des portes automobiles.

Qu’est-ce que l’acier galvanisé ?

L’acier galvanisé est de l’acier galvanisé qui est chauffé dans un four immédiatement après la galvanisation pour favoriser la diffusion et former des phases inter-métalliques fer-zinc. Ces phases fournissent une surface plus dure, mate et une performance de soudage par points à résistance plus cohérente que la galvanisation seule.

Comment est fabriqué l’acier galvanisé ?

L’acier galvanisé est fabriqué en soumettant l’acier galvanisé à chaud à un processus de traitement thermique précis qui entraîne une réaction de diffusion contrôlée entre le fer et le zinc :

1. Réchauffage de l’acier galvanisé dans un four de galvanisation

Tandis que la couche de zinc sur l’acier galvanisé est encore liquide, la bande est introduite dans un four de recuit. Là, elle est chauffée à des températures typiquement allant de 500°C à 565°C pour favoriser la diffusion entre la nouvelle couche de zinc et le fer du substrat, formant des phases inter-métalliques Fe-Zn.

2. Suivi en ligne des phases

Notre technologie de diffraction X en ligne (XRD), développée en partenariat avec un fabricant d’acier mondial de premier plan, surveille l’évolution de la phase de votre feuille d’acier galvanisé en temps réel alors que la bande quitte le four.

Au lieu d’attendre des heures que le laboratoire retourne les résultats, les opérateurs peuvent immédiatement voir si la bande :

• S’approche du sous-allia¶=gement
• Tend vers un sur alliage
• Présente une formation incohérente de phase inter-métallique sur la largeur de la bande

En disposant de ces données devant eux, les opérateurs peuvent alors agir rapidement pour ajuster les paramètres tels que les températures de four, la chimie du bain ou la vitesse de la ligne afin d’éviter des défauts affectant le reste de la bobine d’acier galvanisé.

3. Détection et gestion précoce des défauts

Avec XRD en ligne, vous obtenez des avertissements exploitables sur les problèmes de revêtement – par exemple, inconsistances dans l’épaisseur des couches – qui apparaîtraient habituellement uniquement après la détection en aval.

En combinaison avec une analyse détaillée hors ligne à l’aide d’Empyrean XRD, vous pouvez réaliser des analyses des causes racines pilotées par les données pour guider les ajustements de processus – réduisant les rebuts, minimisant les retouches et augmentant la fiabilité des processus avant que votre bande n’atteigne l’inspection.

4. Refroidissement contrôlé

Une fois les phases inter-métalliques désirées établies, la bobine en acier galvanisé est maintenue à haute température pendant peu de temps avant d’être refroidie progressivement. Le résultat est une finition grise mate qui n’a pas l’aspect « paillettes » de l’acier galvanisé.

5. Assurance qualité finale

Les résultats de XRD en ligne sont corroborés par les mesures en laboratoire de Zetium XRF et Empyrean XRD, confirmant collectivement :

• Composition des phases
• Composition et épaisseur du revêtement
• Uniformité globale de la surface

Avec ce niveau de visibilité des processus, vous pouvez expédier en toute confiance, confirmé par des données démontrant la constance du revêtement, la conformité OEM, et le respect des spécifications du client.

À quoi sert l’acier galvanisé ?

L’acier galvanisé est généralement utilisé dans des applications où la finition de surface, l’adhésion de la peinture et la résistance mécanique sont des priorités clés, par exemple :

1. Applications automobiles, comme les panneaux de carrosserie, portes et composants de châssis.
2. Appareils et électroniques, y compris les panneaux de réfrigérateur et les armoires de machine à laver.
3. Matériaux de construction et de bâtiment, comme les conduits de ventilation et les composants de meubles métalliques.

Avantages de l’acier galvanisé vs acier galvanisé

Les principaux avantages de l’acier galvanisé par rapport à l’acier galvanisé sont :

1. Amélioration de la peintabilité. Les feuilles d’acier galvanisé à surface mate composée d’alliages Fe-Zn adhèrent bien aux peintures et apprêts sans nécessiter de traitement préalable, contrairement à l’acier galvanisé.
2. Performance de soudage par points plus cohérente. L’acier galvanisé présente un comportement d’électrode plus stable et génère moins de fumées de zinc lors du soudage par points – des avantages importants pour les applications automobiles.
3. Surface plus dure. L’alliage créé par le processus de recuit rend l’acier galvanisé plus résistant à l’abrasion lors de l’estampillage, du formage et de la manutention.
4. Propriétés de surface stables. La diffusion contrôlée confère à l’acier galvanisé des propriétés mécaniques et de surface prévisibles, lui conférant un comportement de formage plus répétitif.

Inconvénients de l’acier galvanisé vs acier galvanisé

Les principaux inconvénients de l’acier galvanisé par rapport à l’acier galvanisé sont :

1. Résistance à la corrosion inférieure lorsqu’il n’est pas peint. La couche de zinc plus fine sur l’acier galvanisé le rend moins adapté aux environnements extérieurs difficiles sans être préalablement peint, par rapport à l’acier galvanisé.
2. Risque accru de poudrage lors d’un formage sévère. La couche d’alliage Fe-Zn, bien que plus dure que la surface de l’acier galvanisé, est moins flexible, ce qui peut entraîner des fissures ou des écaillage lorsque l’acier est plié ou formé en profondeur. Un contrôle minutieux de la température du four et de la formation des phases peut compenser ces risques.
3. Coût plus élevé. En raison de l’étape de recuit supplémentaire, l’acier galvanisé génère plus de coûts énergétiques, de traitement et d’entretien que la seule galvanisation.

Quelle est la différence entre l’acier galvanisé et galvanisé ? Tableau récapitulatif

Alors, quelle est la différence entre l’acier galvanisé et galvanisé ? Voici notre résumé global.

	Acier galvanisé	Acier galvanisé
Propriétés	• Surface en zinc libre avec finition « paillettes » brillante • Haute résistance à la corrosion • Bonne durabilité et résistance à la traction	• Surface d’alliage de zinc et de fer avec finition grise mate uniforme • Adhérence à la peinture excellente • Bonne soudabilité • Excellente formabilité
Applications	• Automobiles, par ex. composants de châssis • Appareils ménagers et industriels, par ex. lave-linge • Construction, par ex. feuilles de toiture	• Automobiles, par ex. panneaux de carrosserie • Appareils et électroniques, par ex. panneaux de réfrigérateurs • Construction, par ex. conduits de ventilation
Avantages	• Plus longue durée de vie non peinte • Ductilité supérieure du revêtement • Résistance supérieure à la corrosion lorsqu’il est non peint • Coût inférieur • Finition métallique brillante	• Amélioration de la peintabilité • Performance de soudage par points plus cohérente • Surface plus dure • Propriétés de surface stables
Inconvénients	• Peinture réduite • Plus difficile à souder • Résistance à l’usure inférieure	• Résistance à la corrosion inférieure lorsqu’il n’est pas peint • Risque accru de poudrage lors d’un formage sévère • Coût plus élevé

Boostez les opérations d’acier galvanisé et galvanisé avec une analyse avancée

Les fabricants d’acier ne peuvent pas se permettre d’attendre l’analyse en aval pour découvrir des défauts dans les produits en acier galvanisé ou galvanisé.

La détection précoce avec la technologie XRF et XRD aide à prendre des ajustements de process basés sur les données qui prévient les rebuts, les retouches et les rejets d’expédition.

Pour savoir comment vous pouvez intégrer la spectrométrie XRF à haut débit dans vos processus de production d’acier, lisez-en plus sur Axios FAST.

Ou découvrez le secret du contrôle de processus en temps réel dans votre production d’acier galvanisé avec notre instrument XRD en ligne.

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