Como testar a resistência à névoa salina de amostras de bobinas GI com diferentes pesos de revestimento de zinco

Como testar a resistência à névoa salina de amostras de bobinas GI com diferentes pesos de revestimento de zinco

O ensaio de névoa salina é o método mais amplamente aceito para avaliar a resistência à corrosão dos revestimentos de bobinas GI. Para compradores e engenheiros de qualidade, compreender como diferentes pesos de revestimento de zinco se comportam sob condições aceleradas de corrosão é essencial para a especificação de materiais. Este guia fornece um protocolo passo a passo para ensaiar amostras de bobinas GI em cinco pesos comuns de revestimento de zinco, de Z20 a Z275, com base nos procedimentos-padrão ASTM B117.

Por que o ensaio de névoa salina é importante para a avaliação da qualidade de bobinas GI

O revestimento de zinco no rolo GI fornece proteção catódica sacrificial ao substrato de aço subjacente. A espessura e a uniformidade dessa camada de zinco determinam diretamente por quanto tempo o aço permanece protegido antes do aparecimento da ferrugem vermelha. O ensaio em névoa salina acelera o processo de corrosão, permitindo que fabricantes e compradores prevejam o desempenho no mundo real em poucos dias, em vez de anos.

Para rolos GI utilizados em ambientes costeiros, industriais ou de alta umidade, a seleção do peso correto do revestimento de zinco é crítica. Um rolo GI com camada de zinco uniforme e peso de revestimento consistente ao longo da largura e do comprimento da tira produzirá resultados mais previsíveis e repetíveis no ensaio em névoa salina.

Protocolo de Preparação da Amostra para Ensaio

A preparação adequada da amostra é fundamental para obter resultados confiáveis e reproduzíveis no ensaio em névoa salina. Siga estes passos para cada amostra de rolo GI:

Etapa 1: Corte cinco painéis de ensaio com dimensões de 150 mm por 100 mm em diferentes locais ao longo da largura da bobina para verificar a uniformidade do revestimento. Utilize corte por cisalhamento ou a laser para evitar aquecimento nas bordas, o que poderia afetar a camada de zinco.

Etapa 2: Limpe cada painel com um pano macio e etanol para remover óleos superficiais e contaminantes. Não utilize limpadores abrasivos, pois podem riscar o revestimento de zinco.

Etapa 3: Proteja as bordas cortadas com fita resistente à corrosão para garantir que somente a superfície plana revestida seja exposta à névoa salina. A corrosão nas bordas pode distorcer significativamente os resultados.

Etapa 4: Meça o peso real do revestimento de zinco em cada painel utilizando o método gravimétrico conforme ASTM A90 ou um medidor magnético conforme ASTM E376. Registre os valores para correlação com os resultados dos ensaios.

Etapa 5: Atribua um número de identificação exclusivo a cada painel e documente a localização da amostra, o peso do revestimento medido e o estado da superfície antes do ensaio.

Configuração e parâmetros do ensaio ASTM B117

A câmara de ensaio de névoa salina deve ser calibrada e operada de acordo com a norma ASTM B117. Os seguintes parâmetros devem ser mantidos durante todo o ensaio:

A concentração da solução salina deve ser de 5 por cento de cloreto de sódio em água destilada, com pH entre 6,5 e 7,2. A temperatura da câmara deve ser mantida em 35 graus Celsius, com tolerância de mais ou menos 2 graus. A taxa de coleta da solução salina deve ser de 1 a 2 mililitros por hora, por 80 centímetros quadrados de área horizontal de coleta. A pressão de atomização deve ser ajustada entre 0,7 e 1,4 bar.

Os painéis de ensaio devem ser posicionados num ângulo de 15 a 30 graus em relação à vertical, voltados para o bico de névoa salina. Certifique-se de que os painéis não entrem em contato uns com os outros nem com as paredes da câmara, para evitar artefatos causados pelo escoamento da solução.

Inspeccione os painéis em intervalos regulares de 24 horas. Registe o momento do aparecimento inicial da ferrugem branca, a percentagem de cobertura por ferrugem branca em cada intervalo e o momento do aparecimento inicial da ferrugem vermelha.

Resultados: Peso do Revestimento de Zinco versus Horas de Ensaio em Neblina Salina

Com base em testes extensivos de amostras de bobinas GI que atendem às normas ASTM A653 e JIS G3302 SGCC, os resultados típicos a seguir fornecem uma linha de referência para o desempenho esperado em ensaios de neblina salina:

Amostras com peso de revestimento Z20 normalmente apresentam primeiro aparecimento de ferrugem branca entre 24 e 48 horas e primeira ferrugem vermelha entre 72 e 96 horas. Amostras Z80 apresentam ferrugem branca entre 72 e 120 horas e ferrugem vermelha entre 168 e 240 horas. Amostras Z120 apresentam ferrugem branca entre 120 e 168 horas e ferrugem vermelha entre 288 e 432 horas. Amostras Z180 apresentam ferrugem branca entre 168 e 240 horas e ferrugem vermelha entre 480 e 720 horas. Amostras Z275 apresentam ferrugem branca entre 240 e 336 horas e ferrugem vermelha entre 720 e 1000 horas.

Essas faixas pressupõem uma bobina GI com camada uniforme de zinco aplicada por galvanização a quente. Os resultados reais podem variar conforme a composição do substrato de aço, o tipo de cristalização (spangle) e o tratamento superficial.

Interpretação do Aparecimento da Ferrugem Vermelha

A ferrugem branca, que aparece como um depósito branco em pó, indica a oxidação do zinco na superfície do revestimento. Trata-se de uma fase esperada e não crítica da corrosão. Já a ferrugem vermelha sinaliza que o revestimento de zinco foi consumido nesse local e que o aço subjacente está agora sofrendo corrosão.

O tempo até a ocorrência da ferrugem vermelha é a principal métrica de desempenho para o ensaio de névoa salina de bobinas GI. Uma bobina GI com camada uniforme de zinco apresentará a ferrugem vermelha surgindo de forma homogênea sobre toda a superfície do painel. Se a ferrugem vermelha aparecer em pontos isolados significativamente antes do intervalo esperado, isso pode indicar um defeito localizado no revestimento ou uma distribuição não uniforme do zinco.

Para fins de aceitação, a maioria das especificações de aquisição define o número mínimo de horas até a primeira ocorrência de ferrugem vermelha para cada classe de peso de revestimento. Os compradores devem especificar esses requisitos em suas ordens de compra para garantir a conformidade com os padrões de qualidade.

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

Num recente programa de verificação de qualidade, realizamos ensaios de névoa salina em amostras de bobinas GI de dois lotes de produção destinados a um projeto de construção no Médio Oriente. O cliente exigia a verificação do desempenho anticorrosivo para condições de instalação costeira.

O Grupo de Amostras A consistia em bobinas GI Z80 com peso de revestimento medido de 80 gramas por metro quadrado. O Grupo de Amostras B consistia em bobinas GI Z275 com peso de revestimento medido de 275 gramas por metro quadrado. Cinco painéis de cada grupo foram ensaiados conforme o protocolo ASTM B117 descrito acima.

Os painéis Z80 apresentaram primeiro aparecimento de ferrugem branca após uma média de 96 horas e primeiro aparecimento de ferrugem vermelha após uma média de 210 horas. Os painéis Z275 apresentaram primeiro aparecimento de ferrugem branca após uma média de 284 horas e primeiro aparecimento de ferrugem vermelha após uma média de 845 horas. As amostras Z275 proporcionaram aproximadamente quatro vezes mais proteção contra ferrugem vermelha do que as amostras Z80.

Com base nesses resultados, a especificação do projeto foi ajustada para utilizar a bobina Z180 GI em componentes estruturais não expostos e a bobina Z275 GI em painéis de cobertura diretamente expostos. A Shenyang Yuanhe Steel forneceu ambas as classes de revestimento a partir de nosso estoque contínuo, com toda a documentação de ensaios, e o cliente verificou os resultados em seu próprio laboratório de ensaios independente.

Perguntas frequentes

Pergunta: Qual é a diferença entre ferrugem branca e ferrugem vermelha no ensaio de névoa salina?

Resposta: A ferrugem branca é a oxidação do zinco, que aparece como um depósito branco em forma de pó na superfície do revestimento. Isso indica que o revestimento de zinco está ativamente protegendo o aço. A ferrugem vermelha indica que o zinco já foi consumido e que o aço subjacente está sofrendo corrosão. O aparecimento da ferrugem vermelha é o critério crítico de falha para a avaliação de bobinas GI.

Pergunta: Como o tempo do ensaio de névoa salina se correlaciona com a vida útil real em serviço?

Resposta: O ensaio de névoa salina é um teste acelerado e não possui uma correlação linear direta com a vida útil no mundo real. No entanto, fornece um parâmetro comparativo. Uma amostra de bobina GI que atinge 500 horas até o aparecimento de ferrugem vermelha geralmente superará outra que atinge 200 horas nas mesmas condições ambientais.

Pergunta: Por que uma camada uniforme de zinco é importante para resultados consistentes no ensaio de névoa salina?

Resposta: A distribuição não uniforme de zinco cria pontos finos que sofrem corrosão mais rapidamente, provocando o aparecimento prematuro de ferrugem vermelha em áreas localizadas. Uma bobina GI com camada uniforme de zinco garante espessura consistente do revestimento em toda a superfície, produzindo resistência à corrosão previsível e repetível, compatível com o desempenho esperado para cada classe de peso de revestimento.