GHIDPentru proiectanti,ingineri si antreprenori

ZINCAREA TERMICA

Zincheria SecaZincheria ValbrentaZincheria RomaniaDMW Logistic

2

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

3

ZINCAREA TERMICA, PENTRU O PROTECTIE A MEDIULUI SUSTENABILAOtelul 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 RECICLABILIn 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 ZINCZincul 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 VIATAZincul 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 THINKINGZincarea 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”.

ZINCULRESPECTAMEDIUL

4

Cum sa obtinem un produs zincat de calitate.

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.

INTRODUCERE

4A Compozitia chimica a otelului4B Defecte de laminare

ALEGEREA OTELULUI Pag. 10

6A • Proprietatilestratuluideacoperire6B • Petealbesigri

STANDARDUL DE REFERINTA PENTRU ZINCAREA TERMICAPag. 18

1A COROZIUNEAPag. 2

2A ZINCAREA

PROIECTAREA PRODUSELOR DESTINATE ZINCARII

3A Gauri de aerisire si drenaj3B Elemente de rigidizare si placi de capat3C Placi suprapuse3D Puncte de ancorare

Pag. 3

PROBLEMATICA PIESELOR ZINCATE

5A Pete de culoare sau scris pe piese • markere • identificarealaminarii • petedeculoare • vopseluritransparente(tevicugrosimemare) • prezentadesubstantegraseinabundentapepiese5B Sudura • zgura • sufluri • intreruperi • polizareinsuficienta5C Piese zincate si apoi modificate in mod succesiv

Pag. 14

5

1A Coroziunea

2A Zincarea

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 acoperireametaluluicuunmaterialdesacrificiuinmasurasasecorodezeinloculmetaluluidesubstrat, protejandu-l pe acesta din urma.

incarea la cald este un proces ce permite formarea unui invelis de zinc la suprafata otelului prin intermediul unui proces de imersiune la cald.Acesttipdeprotectiepermiteformareaunuistratintermediardelegaturazinc–fiercuproprietatimecanicesuperioreceloralefierului.

FORMULA CONTINUTSTRUCTURA

CRISTALOGRAFICAFAZADENSITÀTE

(g/cm3)

Zeta

Delta

Eta

Gamma

Zn

FeZn13

FeZn10

Fe5zn21

7,14

7,18

7,24

7,36

max 0,003

5,7 - 6,3

7,0 - 11,5

21,0 - 28,0

Hexagonala cu corp centrat

Monoclina

Hexagonala cu corp centrat

Cubica cu fete centrate

(1000x)

Morfologia invelisului

6

PROIECTAREA PRODUSELOR DESTINATE ZINCARII LA CALD

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 dimensiunisuficientesipozitionateinasafelincatsapermitaatattrecereaaeruluicatsiazincului in interiorul cavitatii pentru obtinerea unei acoperiri de calitate chiar si in interiorul piesei.

SCHEMA 1:Variantealternativedegaurireapieselorformatedinprofilecutalpa.

NOTA: 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.

3A Gauri de aerisire si drenaj

GAURI DE AERISIRE

GAURI DE DRENAJ

7

Material pregatit respectand indicatiile asupragauririi,asupracaruiapoatefiaplicatprocesul de zincare termica.

Materialul pregatit nu respecta indicatiile asupragauririi,asupracaruianupoatefiaplicat procesul de zincare termica.

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 numarulde gauri necesare obtinetii unei zincari conforme.

DECUPAJ ABSENTA DECUPAJ

TABELUL DIMENSIUNILOR GAURILOR PENTRU ZINCAREA TEVILOR

5050100100100150200200200300400500500600800

TEVI PATRATE SI RECTANGULARE DIAM. GAURA mmDIAM. GAURA mm TEVI ROTUNDE

501001001502002002003004004004005007008001000

142030364250607080100120150180200260

4288100139165177193244323406457500

102226364246506282104 120130

xxxxxxxxxxxxxxx

NUDA

8

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

Daca lucrarile nu sunt executatecorect pot aparea probleme ca acestea.

TEAVA INCHISA EXPLODATA DIN CAUZA PRESIUNII

LIPSA AERISIRE

9

3B Elemente de rigidizare si placi de capat

Atentie: Imaginile ilustreaza corectiile necesare pentru permiterea drenajului adecvat al zincului.

Atentie: Evitati zonele “moarte” unde se pot produce acumulari de zinc.

Cand se utilizeaza ranforsari unghiulare, asigurati-va ca lasati un spatiu la extremitatea ranforsarii in asa fel incat zincul sa poata curge liber.

Cand folositi ranforsari interne pentru traverse cuprofildubluTsauU,asugurativa ca ranforsarile interioare sunt sanfrenate pentru a permite trecerea zincului.

Cand utilizati aripioare de rigidizare, spre exemplu o placa de baza si un stalp, asigurativa ca ranforsarile au unghiurile sunt franate pentru permiterea trecerii zincului.

10

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

Atentie: nu folositi o placa ce obstructioneaza intreaga zona transversala, poate deveni periculos in timpul procesului de zincare.

Atunci cand proiectati folosind materiale cu sectiuni transversale tubulare amintiti-va ca fiecaretronsonnecesitaogaurirecorectapentrupermitereaiesiriiaeruluisidrenariizincului.Deasemeneaesteimportantcagaurilesafiepozitionateinfunctiedeorientareadrenajuluipentru evitarea riscului aparitiei daunelor la structura sau acumularea zincului in zone “moarte”. Decupajele in forma de “V” sunt o buna alternativa la gaurile efectuate prin burghiere.

11

Atentie: Suprapunerea a doua suprafete plane necesita prevederea a cel putin unei gauri de aerisire. atorita 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.

Atentie: Ingazuluneigauriridefectuase,gaurilevorfiefectuatedecatrepersonalulnostruutilizandunaparatoxiacetilenic,datoritadificultatiiutilizariiuneimasinidegauritcucoloanasau a altor scule similare pentru gaurirea unui produs asamblat. Totusi, pentru proiectarea produselorcesedoresculteriorafizincatetermicvarugamsacontactatiDepartamentulTehnic.

3C Placi suprapuse

PUNCTUL DE ELIBERARE A

PRESIUNII

1

Amintitiva 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 estesuficientunsingurpunctdeancorare,pieselecedepasescaceastadimensionenecesitadoua puncte.

3D Puncte de ancorare

Greutate: pana la 28 tone - Lungime: pana la 12 m

NU

DA

Pe aceste piese, dupa zincare, ramane semnul lasatdefiruldesarma.

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

EXEMPLE DE LEGARE

ZINCAM DEASEMENEA SI DIMENSIUNI MARI

Baia noastraAre lungimea de 10 m,latimea de 2 msi 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

2

Otelulesteunaliajconstituitinprincipaldinfier(Fe)sicarbon(C),siintr-omicaproportiealteelemente, cantitatea si tipologia acestora intervin in procesul de formare a stratului protectiv de zinc.Inmetalurgieestecunoscutfaptulcasiliciul(Si)sifosforul(P)suntelementeceseadaugainmod 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.Elementelecareproducaceleasiefectesuntdeexemplusulful(S),magneziul(Mg),cromul(Cr),nichelul(Ni),niobiul(Nb),titanul(Ti),vanadiul(V),acesteelementecrescinmodnotabilreactiazincului 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.

Reprezentareagraficaaclaselordeoteluridestinatezincariilacaldconform standardului UNI EN ISO 14713-2:2010.

4A Compozitia chimica a otelului

ALEGEREA OTELULUI

FIGURA 1:

CategoriaA

CategoriaC

CategoriaB

CategoriaD

3

Otelurile din aceasta categorie tind sa aiba aco-periri obisnuite cu suprafete stralucitoare. Structu-ra acoperirii include stratul extern de zinc.

Pentru oteluri laminate la rece aceste caracte-ristici sunt observate cand compozitia otelului satisface formula: Si+2.5P≤0.04.%

Categoria A

Categoria B

Categoria C

Categoria D

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

Oteluriledinaceastacategoriesauclasa(com-pozitiile chimice intra in intervalul Sandelin) potformaacopeririexcesivdegroase(rezistentare-dusa la lovituri datorita proastei adeziuni la sub-strat).Acoperireaareunaspectobscursiotextu-ra grosolana.

Otelurilediaceastacategorie(compozitiachimicale plaseaza in intervalulHipersandelin) determi-nastraturiexcesivdegroase(rezistentalaloviturifoartescazuta),cuproastaadeziunelasubstrat.Aspectul este de la gri clar la gri inchis cu textura fara aparitia stelelor.

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

CARACTERISTICILE ACOPERIRII STANDARDUL 14713

Si≤0.04%P<0.02%

Si>0.25%

0,14<Si≤0,25%P<0,035%

0,04<Si≤0,14%

4

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.

EFECTE ESTETICE DATORATECOMPOZITIEI CHIMICE A OTELULUI

5

4B Defecte de laminare

Daca materialul nu este laminat corect poate avea o suprafata foarte rugoasa cauzata de escoriereifierului.

(A) Peplacaapareundefectdelaminare.(B) Petubavemozincarenormala.

(PARTEAA) Materialatasatpecaresevedeun defect de laminare.In partea B zincarea este normala.

ZINC

OTEL

6

5A Pete de culoare sau scris pe piese

Utilizareademarkere,vopselurisauantistropicucontinutdesiliconsauuleicreazaunfilmprotector 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.

PROBLEMATICA PIESELOR ZINCATE LA CALD

EXEMPLE DE MATERIAL DESTINAT ZINCARII CU URME DE SCRIS

MARKER SINTETIC

INSCRIPTII DE IDENTIFICAREDE LUCRU

7

EXEMPLE DE MATERIAL ZINCAT CU URME DE SCRIS

8

EXEMPLE DE MATERIAL DESTINAT ZINCARII CU URME DE VOPSEA

EXEMPLE DE MATERIAL ZINCAT CU URME DE VOPSEA

9

5B Suduri

5C Piese zincate si modificate in mod succesiv

Acoperirea cu zinc adera la suprafata sudurii ca si la restul suprafetei de otel. In unele cazuri, compozitia chimica diferita a zonelor de sudura poate conduce la grosimi si aspect diferit.

EXEMPLE DE SUDURI NECONFORME

Fitiatentisanupolizatiinmodexcesivsuprafetelesudatedeoarecepotapareamicrofisuri.

Structurilemodificatenecesitaoprelucrareulterioara.Inaintedeafizincatedinnoutrebuiesc aduse la starea initiala, trebuie inlaturat stratul de zinc printr-un proces de dezincare, aceasta faza este esentiala pentru obtinerea unei zincari de calitate.

NOTA:

10

Grosimi minime ale acoperirilor cu zinc pe probe necentrifugate.

Otel > 6 mm 70 85

3 mm < Otel < 6 mm 55 70

1.5 mm<= Otel < 3 mm 45 55

Otel < 1.5 mm 35 45

Fonta de fuziune > 6 mm 70 80

Fonta de fuziune < 6 mm 60 70

6A Proprietatile acoperirii

Standardul la care compania noastra se raporteaza este UNI EN ISO 1461 “Hot dipgalvanized coatings on fabricated iron and steel articles”.Lacontinutulacestuistandardsuntraportatetoateinformatiilelegatedespecificatiilematerialului zincat.

Formareadezonemaigrisialtelemaiclaresaupreamate(deexemplumodelulformatdincelulegricuformapoligonala)sauanumiteneomogenitatisuperficialenureprezintadefecte.Chiarpeteledezvoltateintimpuldepozitariiinmediiumede(produsederuginaalbasauescoriatiidatorateoxidariizinculuiinmediidedepozitareumedeimediatdupazincare)nureprezinta 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 pieseisirezistentaeilacoroziune.Atuncicandexistacerintespecifice(deexempluatuncicandacoperireacuzincesteulteriorvopsita)lacerere,sepoateproduceomostra.

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.In cazul unui mediu extrem de agresiv pot aparea cerinte pentru grosimi mai mari decat cele specificate.Specificatiilepentrugrosimipotfacesubiectulunuiacordintrezincatorsiclient.

STANDARDUL DE REFERINTA PENTRU ZINCAREA TERMICA

PROPRIETATILE ACOPERIRII

1. ASPECTUL

2. GROSIMEA

ARTICOLUL SI GROSIMEA MATERIALULUI

GROSIMEA LOCALAA STRATULUI (minim) μm

GROSIMEA MEDIE A STRATULUI (minim) μm

11

Grosimea minima a stratului de zinc pentru probe zincate prin centrifugare.

Articole filetate:

Diametru > 6 mm 40 50

Diametru < 6 mm 20 25

Alte articole:

>3mm 45 55

<3mm 35 45

ARTICOLUL SI GROSIMEA MATERIALULUI

GROSIMEA LOCALAA STRATULUI (minim) μm

GROSIMEA MEDIE A STRATULUI (minimo) μm

Otelurile nealiate, otelurile slab aliate, fonta cenusie si maleabila sunt in general conforme pentru zincarea termica. Daca se doreste zincarea altor materiale feroase clientul trebuie sa ii furnizeze zincatorului informatii adecvate sau mostre de material pentru ca acesta din urma sa sepronuntedacaastfeldematerialepotfizincateintr-unmodcorespunzator.Otelurile de taiere cu un continut mare de sulf nu sunt recomandate zincarii termice.

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.

Standardelededatarecentapentruzincareinmateriedecoroziuneafirmacaformareadepeteformate prin retinerea de umiditate pe timpul depozitarii in medii umede nu reprezinta un defect de neacceptat.

METALUL DE SUBSTRAT

6B Pete albe si gri

12

zincherie.com

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

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

DMW Logistic SrlVia Dell Artigianato 6, 36027 Rosà - Vicenza - Italia Tel. +39 0424 861 413 Fax +39 042 42 19 794 dmwlogistic@zincherie.com

S. C. Zincheria S.A.Soseaua Unitatii nr. 62-68,077015 Balotesti, Judetul Ilfov(Soseaua Tunari - Dimieni - Balotesti)Tel. 0040317111533 0040317111534Fax. 0040317111535Mail: zincheria@zincherie.com