Procesos y usos del acero
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Procesos y usos del acero
Galvanizado por inmersión en aceros al carbono
Autores :
Francisco A . Pérez González , Javier H . Ramírez Ramírez , José Roberto Benavides Treviño , Nelson F . Garza Montes de Oca y Rafael Colás
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica , Universidad Autónoma de Nuevo León . San Nicolás de los Garza , Nuevo León , México .
Resumen
Se llevaron a cabo pruebas de galvanizado por inmersión en aceros destinados a la fabricación de estructuras expuestas al medio ambiente . Se registró el ciclo térmico durante el proceso de inmersión y enfriamiento mediante la instrumentación de piezas con termopares insertos en su interior y localizados en contacto con su superficie . Las muestras fueron posteriormente seccionadas y preparadas para su examen microscópico por medios ópticos y electrónicos de barrido . Se determinó la distribución de fases intermedias y los perfiles de concentración de Zn y Fe en la capa galvanizada . Se determinó la cinética de formación de fases mediante el análisis térmico de las curvas de calentamiento y enfriamiento . Se registraron espesores galvanizados por encima de los 100 µ m en todos los casos , así como la tendencia a mayores espesores en piezas de mayor sección transversal .
Introducción
ABR-JUN 2024 l ASOCIACIÓN TECNOLÓGICA DEL HIERRO Y EL ACERO l AISTMEXICO . ORG . MX
El recubrimiento de hierros y aceros por medio de cinc es un proceso que data de poco más de 200 años . El término galvanizado se usa para describir estos recubrimientos por el par galvánico que se establece entre el sustrato , hierro o acero , y el cinc que los protege . El proceso más antiguo de galvanizado es el de la inmersión en baño líquido , al que le sigue el electrolítico y el de galvanizado en seco , también referido como sherardización ( sherardization ) por Sheard Cowper-Cowlea , quien patentó a finales del siglo XIX el proceso que contempla calentar hierro en polvo de cinc ; una característica de este proceso es la presencia de una capa formada por fases intermedias entre el sustrato y el cinc metálico [ 1 , 2 ] .
La inmersión en baños de cinc líquido se efectuó en un principio en forma individual . Las piezas se preparaban y limpiaban antes de ser introducidas en baños de metal líquido para ser sacadas después de un cierto tiempo , que dependía de sus tamaños y pesos . En la Figura 1 [ 1 ] se muestra una planta de galvanizado por inmersión en condiciones de operación a principios del siglo XX . Los primeros productos galvanizados en forma continua fueron posiblemente alambres de acero [ 1 ] . La disponibilidad de energía eléctrica en grandes cantidades a finales del siglo XIX permitió el desarrollo del galvanizado electrolítico , Figura 2 [ 1 ] .
La capa formada durante el galvanizado es compleja y está constituida por diferentes fases intermedias . En la Figura 3 se muestra una ampliación del diagrama de equilibrio para el hierro y cinc a contenidos por encima al 90 % de cinc en peso reconstruido a partir de diversas fuentes [ 5-8 ] . Hoy en día es posible obtener una amplia gama de recubrimientos de cinc en acero , ya sean metalizados , con pinturas base cinc e inmersos en forma individual o continua y en medios electrolíticos [ 3 , 4 ] .