L’acier zingué

Principe de la protection du fer contre la corrosion E°(V) L'acier zingué Principe de la protection du fer contre la corrosion E°(V) Zn2+ Zn H+ H2 Fe2+ Fe i 2 e- A Fe Zn H2O H2 Zn2+ 2 H2O + 2 e- H2 + 2 OH- Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007

eau + ions hexacyanoferrate III L'acier zingué La corrosion de l'acier Expérience illustrant la corrosion de fer eau + ions hexacyanoferrate III + phénolphtaléine O2 ½ O2 + H2O + 2 e-  2 OH- Fe  Fe2+ + 2 e- Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007

Protection cathodique de l'acier par anode sacrificielle L'acier zingué La corrosion de l'acier Protection cathodique de l'acier par anode sacrificielle Expérience Zn Fe Fe Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007

L'acier zingué Élaboration La galvanisation L'électrozingage dans Zn fondu Tf Zn = 419°C produits finis demi-produits épaisseur de zinc 70 mm 10 mm Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007

phase composé dureté (MPa) épaisseur (%) eta Zn 300-500 20-30 zéta L'acier galvanisé L'interface Fe / Zn phase composé dureté (MPa) épaisseur (%) eta Zn 300-500 20-30 zéta FeZn13 1800-2700 50 delta FeZn7 2500-4500 gamma FeZn3 4500-5500 1-2 acier Fe 1200-1500 Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007

- bonne résistance aux chocs, à l'abrasion L'acier galvanisé Conséquences - bonne résistance aux chocs, à l'abrasion - difficultés de déformation - inadaptation pour les demi-produits ajout de Al (0,16 à 0,20 %) : forme un alliage Fe2Al5 qui inhibe la formation des alliages Fe-Zn Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007

Pour faciliter le mouillage de l'acier par le zinc L'acier galvanisé Pour faciliter le mouillage de l'acier par le zinc - ajout de Pb : 0,02 à 0,14 % - donne le "fleurage" de l'acier galvanisé - pour l'automobile : élimination du fleurage - pas de Pb - ensemencement par de fines particules de Zn Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007

Préparation de la surface de l'acier L'acier galvanisé Préparation de la surface de l'acier surface réelle d'une acier poussières molécules adsorbées huile, graisses oxydes acier Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007

Préparation de la surface de l'acier L'acier galvanisé Préparation de la surface de l'acier - dégraissage : Na2CO3 + NaOH + détergents + tensioactifs - décapage : HCl 3 à 6 mol.L-1 + inhibiteurs - fluxage : Zn(NH4)2Cl4 Lors de la galvanisation Zn(NH4)2Cl4 → ZnCl2,NH3 + NH3 + 2 HCl FeO + 2 HCl + NH3 → FeCl2,NH3 + H2O ZnO + 2 HCl + NH3 → ZnCl2,NH3 + H2O Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007

Galvanisation en continu de demi-produits L'acier galvanisé Galvanisation en continu de demi-produits Florange (Arcelor) Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007

- à la cathode : Zn2+ + 2 e- → Zn L'acier électrozingué Principe + - Fe Zn solution aqueuse de sulfate de zinc - à l'anode : Zn → Zn2+ + 2 e- - à la cathode : Zn2+ + 2 e- → Zn Zn Zn2+ Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007

Exemple d'utilisations du zinc Le zinc dans l'automobile Dans une automobile, il y a en moyenne 10,2 kg de Zn - 4,9 d'alliages de fonderie - 3,2 de zingage - 0,5 dans les pneus (100 g de ZnO par pneu) Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007