Como probar a resistencia ao salpicadura de sal de mostras de bobinas GI con diferentes pesos de recubrimento de zinc

Como probar a resistencia ao salpicadura de sal de mostras de bobinas GI con diferentes pesos de recubrimento de zinc

A proba de néboa salina é o método máis aceptado a nivel internacional para avaliar a resistencia á corrosión dos revestimentos de bobinas GI. Para os compradores e enxeñeiros de calidade, comprender como se comportan distintos pesos de revestimento de zinc baixo condicións de corrosión acelerada é esencial para a especificación de materiais. Esta guía ofrece un protocolo paso a paso para probar mostras de bobinas GI en cinco pesos comúns de revestimento de zinc, desde Z20 ata Z275, baseado nos procedementos estándar ASTM B117.

Por que é importante a proba de néboa salina na avaliación da calidade das bobinas GI

O recubrimento de zinc no rollo GI proporciona protección catódica de sacrificio ao substrato de aceiro subxacente. A grosor e uniformidade desta capa de zinc determinan directamente o tempo que o aceiro permanece protexido antes de aparecer a ferruxe vermella. As probas en cámara de sal aceleran o proceso de corrosión, permitindo aos fabricantes e compradores prever o rendemento no mundo real nunhas poucas días en vez de anos.

Para o rollo GI empregado en ambientes costeiros, industriais ou de alta humidade, a selección do peso correcto do recubrimento de zinc é crítica. Un rollo GI con capa de zinc uniforme e peso de recubrimento consistente ao longo da largura e lonxitude da faiixa producirá resultados máis predecibles e reproducíbeis nas probas en cámara de sal.

Protocolo de preparación das mostras para as probas

A preparación axeitada das mostras é crítica para obter resultados fiables e reproducíbeis nas probas en cámara de sal. Seguir estes pasos para cada mostra de rollo GI:

Paso 1: Cortar cinco paneis de proba de 150 mm × 100 mm en distintas posicións ao longo da anchura da bobina para comprobar a uniformidade do revestimento. Utilizar corte por cizallamento ou corte láser para evitar o quentamento das bordos, que podería afectar a capa de zinco.

Paso 2: Limpar cada panel cun pano suave e etanol para eliminar os aceites superficiais e contaminantes. Non empregar limpiadores abrasivos que poidan rascar o revestimento de zinco.

Paso 3: Aislar as bordos cortados cunha cinta resistente á corrosión para asegurar que só a superficie plana revestida queda exposta á neboa salina. A corrosión nas bordos pode distorsionar significativamente os resultados.

Paso 4: Medir o peso real do revestimento de zinco de cada panel mediante o método gravimétrico segundo ASTM A90 ou cun medidor magnético segundo ASTM E376. Rexistrar os valores para correlacionalos cos resultados das probas.

Paso 5: Asignar un número de identificación único a cada panel e documentar a localización da mostra, o peso medido do revestimento e o estado da superficie antes da proba.

Configuración e parámetros da proba ASTM B117

A cámara de proba con néboa salina debe ser calibrada e operada segundo a norma ASTM B117. Deben manterse os seguintes parámetros durante toda a proba:

A concentración da solución salina debe ser do 5 % de cloreto de sodio en auga destilada, cun pH entre 6,5 e 7,2. A temperatura da cámara debe manterse a 35 graos Celsius, máis ou menos 2 graos. A taxa de recollida da solución salina debe ser de 1 a 2 mililitros por hora por cada 80 centímetros cadrados de área horizontal de recollida. A presión de atomización debe axustarse entre 0,7 e 1,4 bar.

Os paneis de proba deben colocarse cun ángulo de 15 a 30 graos respecto á vertical, cara ao bico de néboa salina. Asegúrese de que os paneis non se toquen entre si nin coas paredes da cámara para evitar artefactos derivados do goteo da solución.

Inspeccione os paneis a intervalos regulares de 24 horas. Rexistre o momento no que aparece a primeira ferruxa branca, o porcentaxe de cobertura de ferruxa branca en cada intervalo e o momento no que aparece a primeira ferruxa vermella.

Resultados: Peso do revestimento de zinco fronte a horas de proba en néboa salina

Baseándose nas extensas probas realizadas con mostras de bobinas de acero galvanizado (GI) que cumpren as normas ASTM A653 e JIS G3302 SGCC, os seguintes resultados típicos ofrecen unha liña de base de referencia para o rendemento esperado na proba de néboa salina:

As mostras con revestimento Z20 adoitan presentar óxido branco inicial entre 24 e 48 horas, e óxido vermello inicial entre 72 e 96 horas. As mostras Z80 presentan óxido branco entre 72 e 120 horas, e óxido vermello entre 168 e 240 horas. As mostras Z120 presentan óxido branco entre 120 e 168 horas, e óxido vermello entre 288 e 432 horas. As mostras Z180 presentan óxido branco entre 168 e 240 horas, e óxido vermello entre 480 e 720 horas. As mostras Z275 presentan óxido branco entre 240 e 336 horas, e óxido vermello entre 720 e 1000 horas.

Estes intervalos supoñen unha bobina de acero galvanizado (GI) cunha capa uniforme de zinco aplicada mediante galvanizado por inmersión en quente. Os resultados reais poden variar segundo a composición do substrato de acero, o tipo de espángulo e o tratamento superficial.

Interpretación da aparición do óxido vermello

A ferruxa branca, que aparece como un depósito en forma de po branco, indica a oxidación do zinc na superficie do revestimento. Trátase dunha fase esperada e non crítica da corrosión. A ferruxa vermella, porén, sinala que o revestimento de zinc se consumiu nese lugar e que agora está corroido o aceiro subxacente.

O tempo ata a aparición da ferruxa vermella é a métrica principal de rendemento para as probas de salpicadura con sal de bobinas de aceiro galvanizado (GI). Unha bobina GI cunha capa uniforme de zinc mostrará a aparición da ferruxa vermella de maneira uniforme na superficie do panel. Se a ferruxa vermella aparece en puntos illados moito antes do intervalo esperado, isto pode indicar un defecto localizado no revestimento ou unha distribución non uniforme do zinc.

Para efectos de aceptación, a maioría das especificacións de adquisición definen as horas mínimas ata a primeira aparición da ferruxa vermella para cada grao de peso do revestimento. Os compradores deben especificar estes requisitos nas súas ordes de compra para garantir o cumprimento dos estándares de calidade.

Estudo de caso do protocolo de ensaio: comparación entre Z80 e Z275

Nun recente programa de verificación da calidade, realizamos ensaios de salpicadura con sal en mostras de bobinas de GI de dúas series de produción destinadas a un proxecto de construción no Medio Oriente. O cliente requiría a verificación do comportamento fronte á corrosión para condicións de instalación costeira.

O Grupo de mostras A constaba de bobinas de GI Z80 cun peso de revestimento medido de 80 gramos por metro cadrado. O Grupo de mostras B constaba de bobinas de GI Z275 cun peso de revestimento medido de 275 gramos por metro cadrado. Cinco paneis de cada grupo foron sometidos a ensaio segundo o protocolo ASTM B117 descrito anteriormente.

Os paneis Z80 amosaron óxido branco inicial nunha media de 96 horas e óxido vermello inicial nunha media de 210 horas. Os paneis Z275 amosaron óxido branco inicial nunha media de 284 horas e óxido vermello inicial nunha media de 845 horas. As mostras Z275 proporcionaron aproximadamente catro veces máis protección fronte ao óxido vermello que as mostras Z80.

Basado nestes resultados, a especificación do proxecto foi axustada para empregar a bobina Z180 GI para compoñentes estruturais non expostos e a bobina Z275 GI para paneis de cuberta directamente expostos. Shenyang Yuanhe Steel forneceu ambos os graos de revestimento da nosa existencia constante, xunto con toda a documentación de ensaios, e o cliente verificou os resultados co seu propio laboratorio de ensaios independente.

Preguntas frecuentes

Pregunta: Cal é a diferenza entre a ferra branca e a ferra vermella nas probas de neboa salina?

Resposta: A ferra branca é a oxidación do zinc que aparece como un depósito en forma de po branco na superficie do revestimento. Indica que o revestimento de zinc está protexendo activamente o aceiro. A ferra vermella indica que o zinc se consumiu e que o aceiro subxacente está corroéndose. A aparición da ferra vermella é o criterio crítico de fallo para a avaliación da bobina GI.

Pregunta: Como se relaciona o tempo da proba de neboa salina coa vida útil real no mundo real?

Resposta: A proba de salpicadura de sal é unha proba acelerada e non ten unha correlación lineal directa coa vida útil real no mundo. Non obstante, ofrece unha referencia comparativa. Unha mostra de bobina GI que alcance 500 horas ata a ferruxa vermella xeralmente superará a unha que alcance 200 horas nas mesmas condicións ambientais.

Pregunta: Por que é importante unha capa uniforme de zinc para obter resultados consistentes na proba de salpicadura de sal?

Resposta: A distribución non uniforme do zinc crea zonas finas que se corroen máis rapidamente, provocando a aparición prematura de ferruxa vermella en áreas localizadas. Unha bobina GI cunha capa uniforme de zinc garante un grosor consistente do revestimento en toda a superficie, producindo unha resistencia á corrosión previsible e reproducible que coincide co rendemento esperado para cada grao de peso de revestimento.