Produits en Acier Galvanisé à Chaud

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Produits en Acier Galvanisé à Chaud
des
Produits en Acier
Galvanisé à Chaud
FINALITÉ DE
L’INSPECTION
L
ÉPAISSEUR DU REVÊTEMENT
POIDS DU REVÊTEMENT
FINI ET ASPECT : EXAMEN VISUEL
RAISONS POUR LES DIFFÉRENTS ASPECTS
COMPOSITION CHIMIQUE DE L’ACIER
VITESSE DE REFROIDISSEMENT
TRAITEMENT DE L’ACIER
ÉTAT DE LA SURFACE
ZONES MISES À NU
DOMMAGES DUS À LA PROJECTION DE PARTICULES
MARQUES DE CHAÎNES ET DE CÂBLES
ORIFICES BOUCHÉS/FILETAGES REMPLIS DE ZINC
DÉLAMINAGE
DÉFORMATION
POINTES DE DRAINAGE
INCLUSIONS DE SCORIE
EXCÈS D’ALUMINIUM DANS LE BAIN DE GALVANISATION
ÉCAILLEMENT
INCLUSIONS DE FLUX
LIGNES DE PELLICULE D’OXYDE
MARQUES DE PRODUITS EN CONTACT OU SE TOUCHANT
ÉTAT RUGUEUX DE LA SURFACE
COULURES
COULURES DE ROUILLE
SABLE INCRUSTÉ DANS LES PIÈCES MOULÉES
STRIES/ARÊTES DE POISSON
CONTAMINANT DE SURFACE
SUINTEMENTS DE SOUDAGE
ÉCLATEMENTS DE SOUDAGE
ÉCLABOUSSURE DE SOUDAGE
TACHES DE STOCKAGE HUMIDE
ÉCUME DE ZINC
PROJECTION DE ZINC
ESSAI D’INSPECTION SUPPLÉMENTAIRE
ESSAI DE FRAGILISATION
ESSAI DE PLIAGE POUR LES ARMATURES D’ACIER
ESSAI DE PASSIVATION
MÉTHODES D’ÉCHANTILLONNAGE
INSPECTION SUR PLACE
OBSERVATIONS VISUELLES
RETOUCHE ET RÉPARATION
3
4
6
6
8
L’épaisseur du revêtement
est une exigence importante
de la spécification et de
l’efficacité de la galvanisation
à chaud en tant que système
de protection contre la corrosion.
Toutefois, la mesure de l’épaisseur du
revêtement n’est qu’une des nombreuses
exigences des spécifications dans le processus
d’inspection. Parmi les autres exigences majeures
figurent l’adhérence, l’aspect et le fini.
Les exigences des revêtements galvanisés à chaud se trouvent dans trois spécifications de l’ASTM :
• Spécification A123/A123M pour les revêtements (galvanisés à chaud) de zinc sur des produits en fer ou enacier
• Spécification A153/A153M pour les revêtements (galvanisés à chaud) de zinc sur le fer ou la quincaillerie
• Spécification A767/A767M pour les armatures en barres d’acier (galvanisé) revêtues de zinc pour le béton.
La différence entre ces spécifications tient au type de produit
en acier couvert par chacune d’entre elles. La spécification
A123/A123M couvre l’acier profilé, les tuyaux et tuyauteries,
les barres plates ou rondes, le fil métallique et les armatures
d’acier. La spécification A153/A153M couvre les petites pièces
moulées, les clous, les écrous, les boulons, les rondelles et les
petites pièces centrifugées après galvanisation pour retirer le
zinc en trop. Enfin, la spécification A767/A767M couvre les
armatures d’acier en barres.
Au Canada, la spécification CSA G164 couvre les spécifications
pour toutes les pièces galvanisées à chaud, et l’ISO 1461 est
la norme la plus communément utilisée en Europe. Dans tous
les cas, l’inspection de l’acier galvanisé à chaud s’effectue dans
l’usine de galvanisation avant l’expédition du produit.
100
14
14
15
17
MÉTHODES DE RETOUCHE ET DE RÉPARATION
SPÉCIFICATIONS ASSOCIÉES DE L’ASTM INTERNATIONAL
La robustesse est la caractéristique majeure
des produits galvanisés à chaud et elle permet
d’obtenir des décennies de rendement sans
entretien. Quel que soit l’environnement,
le délai avant le premier entretien de l’acier
galvanisé à chaud est directement proportionnel
à l’épaisseur du revêtement de zinc. Pour planifier
cette durée de vie prolongée, le délai estimé avant
le premier entretien, dans différents milieux
atmosphériques, est représenté dans la Figure 1.
18
© 2011
American Galvanizers Association. La documentation de cette publication a été rédigée pour fournir des informations exactes et faisant autorité sur
le délai avant le premier entretien de l’acier galvanisé après fabrication. Ce document fournit uniquement des informations d’ordre général et, en ce qui
concerne sa pertinence et son applicabilité, il n’est pas destiné à remplacer les examens et les vérifications professionnels effectués par un personnel
compétent. La publication de la documentation fournie ici ne doit être considérée ni comme une interprétation ni comme une garantie de la part de l’American
Galvanizers Association, Inc. Toute personne faisant usage de ces informations assume toute la responsabilité découlant dudit usage.
Délai avant le premier entretien (années)
FINALITÉ DE L’INSPECTION
MESURE DU REVÊTEMENT
a galvanisation à chaud est le système de prévention de
la corrosion sans entretien le plus économique qui soit.
Comme tous les processus de fabrication, l’acier galvanisé à
chaud nécessite une inspection du produit fini pour assurer
la conformité aux spécifications applicables. Pour faire une
évaluation précise, le processus d’inspection nécessite une
compréhension claire des exigences des spécifications et des
techniques de mesure de la conformité.
90
80
la Légende
70
Rural
60
Suburban
Maritime tempéré
50
Maritime tropical
40
Industriel
30
20
10
0
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
Épaisseur moyenne du zinc (mils)
*Le délai avant le premier entretien se définit comme le délai avant d’avoir 5 % de rouille sur la surface d’acier.
4,5
5,0
1 mil = 25,4µm = 0,56oz/ft2
FIGURE 1: DÉLAI AVANT LE PREMIER ENTRETIEN DE REVÊTEMENTS GALVANISÉS À CHAUD
L’American Galvanizers Association (AGA) offre un cours en ligne sur l’inspection qui est destiné à former le personnel sur
les techniques d’inspection appropriées et sur les exigences se rapportant aux produits en acier galvanisé à chaud.
WWW.GALVANIZEIT.ORG/INSPECTIONCOURSE
3
MESURE DU
REVÊTEMENT
ÉPAISSEUR DE REVÊTEMENT MINIMALE PAR
CLASSE A767/A767M (ARMATURE EN BARRES)
CLASSE D’ÉPAISSEUR DU REVÊTEMENT
CLASSE DE
REVÊTEMENT
Les spécifications fournissent les exigences concernant la
quantité du revêtement à appliquer sur la pièce en acier pendant
le processus de galvanisation à chaud. La quantité du revêtement
peut être indiquée en termes d’épaisseur ou de poids pour une
surface de contact. Les spécifications sont fournies sous forme
de tableaux indiquant les exigences spécifiques pour l’épaisseur
ou le poids pour une surface de contact et déterminées d’après
le type de pièces en acier et l’épaisseur mesurée de l’acier.
MILS
OZ/FT2
UM
G/M2
CLASSE DE REVÊTEMENT
CLASSE I
DÉSIGNATION DE BARRES DE TAILLE N° 10 [3]
DÉSIGNATION DE BARRES DE TAILLE N° 13 [4] ET SUPÉRIEURE 1070
1,4
0,8
35
245
45
1,8
1,0
45
320
CLASSE II
55
2,2
1,3
55
390
DÉSIGNATION DE BARRES DE TAILLE N° 10 [3] ET SUPÉRIEURE
65
2,6
1,5
65
460
75
3,0
1,7
75
530
85
3,3
2,0
85
600
CLASSE I
100
3,9
2,3
100
705
DÉSIGNATION DE BARRES DE TAILLE N° 10 [3]
CLASSE DE REVÊTEMENT
TOUS LES SPÉCIMENS TESTÉS (PLAGE D’ÉPAISSEUR D’ACIER [MESURÉE], EN [MM])
<1/16 (<1.6)
PROFILÉS
45
BANDE ET BARRE
45
TUYAU ET TUYAUTERIE
1/16 TO <1/8 (1.6 TO < 3.2)
1/8 TO 3/16 (3.2 TO 4.8)
>3/16 TO <1/4 (>4.8 TO <6.4)
>1/4 (>6.4)
65
75
85
65
75
85
45
45
75
75
FIL
35
50
60
65
80
ARMATURE EN BARRES
—
—
—
—
100
100
100
75
TABLE 1:ÉPAISSEUR MINIMALE DU REVÊTEMENT SELON L’A123/A123M DE L’ASTM INTERNATIONAL (VOIR LE TABLEAU 1A POUR DES
RENSEIGNEMENTS SUR LA CLASSE D’ÉPAISSEUR DU REVÊTEMENT)
CLASSE A -
POIDS MINIMAL DU REVÊTEMENT DE
ZINC, OZ/PI2(G/M2) DE SURFACE
MOYENNE DES
TOUT SPÉCIMEN
SPÉCIMENS
INDIVIDUEL
TESTÉS
ÉPAISSEUR MINIMALE, MILS
(MICRONS)
MOYENNE DES
TOUT SPÉCIMEN
SPÉCIMENS
INDIVIDUEL
TESTÉS
2.00 (610)
1.80 (550)
3.4 (86)
3.1 (79)
2,00 (610)
1,80 (550)
3,4 (86)
3,1 (79)
MOINS DE 3/16 PO (4,76 MM) D’ÉPAISSEUR ET PLUS DE
15 PO (381 MM) DE LONGUEUR
1,50 (458)
1,25 (381)
2,6 (66)
2,1 (53)
TOUTES ÉPAISSEURS ET MOINS DE 15 PO (381 MM)
1,30 (397)
1,10 (336)
2,2 (56)
1,9 (48)
ARTICLES SIMILAIRES. RONDELLES DE 3/16 PO ET DE ¼ PO
(4,76 ET 6,35 MM) D’ÉPAISSEUR
1,25 (381)
1,00 (305)
2,1 (53)
1,7 (43)
PIÈCES MOULÉES, FONTE MALLÉABLE, ACIER
610
POIDS MIN. DE REVÊTEMENT
DE ZINC, OZ/PI² DE SURFACE
3,00
DÉSIGNATION DE BARRES DE TAILLE N° 13 [14] ET SUPÉRIEURE 3,50
CLASSE II
DÉSIGNATION DE BARRES DE TAILLE N° 10 [3] ET SUPÉRIEURE 2.00
TABLE 3: ÉPAISSEUR DE REVÊTEMENT MINIMALE SELON ` L’A767/A767M DE L’ASTM INTERNATIONAL
Épaisseur du Revêtement
L’épaisseur du revêtement fait référence à l’épaisseur finale
du revêtement galvanisé à chaud. Deux méthodes différentes
sont utilisées pour mesurer l’épaisseur du revêtement de
l’acier galvanisé à chaud : la jauge d’épaisseur magnétique et
la microscopie optique. L’utilisation d’une jauge d’épaisseur
magnétique n’est pas destructive : c’est un moyen simple
de mesurer l’épaisseur du revêtement. Il y a trois types
différents de jauges d’épaisseur magnétiques.
• L a Jauge de Type Crayon qui se glisse dans la poche
et qui fait appel à un aimant à ressort enfermé dans
un tube en forme de crayon (Figure 2). Sa précision
dépend des compétences de l’inspecteur, et c’est
pourquoi la mesure doit être effectuée plusieurs fois.
• La Jauge Banane (Figure 3) peut mesurer l’épaisseur
du revêtement dans n’importe quelle position, sans
réétalonnage ou interférence de la pesanteur.
ÉPAISSEUR DE REVÊTEMENT MOYENNE MINIMALE PAR CLASSE DE MATÉRIAU — A153/A153M DE L’ASTM
INTERNATIONAL (QUINCAILLERIE EN FER ET EN ACIER)
CLASSE DE MATÉRIAUX
915
35
Les exigences minimales de revêtement spécifiées par l’ASTM
TABLE 1A: CLASSES D’ÉPAISSEUR DU REVÊTEMENT SELON
pour différentes classes de travaux sont récapitulées dans le
L’
A
123/A123M
DE
L’
A
STM
INTERNATIONAL
Tableau 1 pour la spécification ASTM A123/A123M, dans
le Tableau 2 pour la spécification ASTM A153/A153M et
dans le Tableau 3 pour la spécification ASTM A767/A767M
(page suivante).
ÉPAISSEUR DU REVÊTEMENT MOYENNE MINIMALE PAR CATÉGORIE DE MATÉRIAU — A123/A123M DE L’ASTM
INTERNATIONAL
(PROFILÉS LAMINÉS, EMBOUTIS ET FORGÉS, PIÈCES MOULÉES, PLAQUES, BARRES ET BANDES)
CATÉGORIE DE MATÉRIAU
MASSE DE REVÊTEMENT DE ZINC
MIN. EN G/M² DE SURFACE
• La Jauge d’Épaisseur électronique ou numérique est la
plus précise et la plus facile à utiliser (Figure 4). Les jauges
électroniques peuvent également stocker des données et
effectuer des calculs de moyennes.
La spécification E376 de l’ASTM (Pratique de mesure de
l’épaisseur du revêtement à l’aide des méthodes d’essai par
champ magnétique ou courant de Foucault [électromagnétique])
contient des informations sur la mesure aussi exacte que
possible de l’épaisseur du revêtement.
L’autre méthode pour mesurer l’épaisseur du revêtement,
la microscopie électronique, est une technique destructive
qui met à nu sous un microscope optique le bord d’un
revêtement (Figure 5). L’échantillon doit être sectionné,
puis monté et meulé pour mettre à nu le bord du revêtement
galvanisé à chaud. L’oculaire étalonné d’un microscope
optique peut ensuite déterminer l’épaisseur du revêtement.
Puisque cette technique détruit la pièce à mesurer, elle est
uniquement utilisée en tant que méthode de référence pour
résoudre des conflits en matière de mesures.
Poids du Revêtement
Le poids du revêtement fait référence à la masse du
revêtement galvanisé à chaud appliqué sur un produit pour
une surface de contact donnée. Deux méthodes différentes
peuvent être utilisées pour mesurer le poids du revêtement
d’un acier galvanisé à chaud. La première méthode fait
appel à un processus appelé « peser-galvaniser-peser »; elle
est uniquement appropriée pour des spécimens uniques. «
Peser-galvaniser-peser » mesure le poids d’une pièce en acier
une fois qu’elle a été nettoyée, et à nouveau une fois qu’elle
a été galvanisée. Cette technique mesure uniquement le zinc
ajouté à l’acier et sous-estime le poids total du revêtement
par un facteur pouvant aller jusqu’à 10 pour cent.
La seconde méthode est une technique destructive appelée
peser-éliminer-peser et, une fois de plus, il ne s’agit que
d’une méthode appropriée pour les spécimens uniques.
Peser-éliminer-peser mesure le poids d’une pièce galvanisée
immédiatement après qu’elle se soit refroidie, et à nouveau
après avoir éliminé le revêtement de cette pièce à l’aide d’une
solution acide. La méthode “peser-éliminer-peser” rend la
pièce inutilisable une fois que le revêtement a été éliminé.
Pour déterminer une valeur qui puisse être comparée aux
exigences des spécifications, les poids doivent ensuite être
divisés par la surface de contact de la pièce en acier.
CLASSE B - PROFILÉS LAMINÉS, EMBOUTIS ET FORGÉS (À L’EXCEPTION
DE CEUX QUI DEVRAIENT ÊTRE INCLUS SOUS LA CLASSE
C OU D)
B-1 -
PLUS DE 3/16 PO (4,76 MM) D’ÉPAISSEUR ET PLUS
DE 15 PO (381 MM) DE LONGUEUR
B-2 -
B-3 - DE LONGUEUR
CLASS C -
ATTACHES DE PLUS DE 3/8 PO (9,52 MM) DE DIAMÈTRE ET
FIGURE 3: JAUGE BANANE
CLASS D - ATTACHES DE MOINS DE 3/8 PO (9,52 MM) DE DIAMÈTRE,
FIGURE 5: MICROSCOPE OPTIQUE
1,00 (305)
0,85 (259)
1,7 (43)
1,4 (36)
RIVETS, CLOUS ET ARTICLES SIMILAIRES. RONDELLES DE
MOINS DE 3/16 PO (4,76 MM) D’ÉPAISSEUR
A
ANS LE CAS DE LONGUES PIÈCES, PAR EXEMPLE LES BOULONS D’ANCRAGE ET LES ARTICLES SIMILAIRES DE PLUS DE 5 PI (1,52 M) DE LONGUEUR, LE POIDS DU REVÊTEMENT
D
DEVRA ÊTRE DÉTERMINÉ À CHAQUE EXTRÉMITÉ ET AU MILIEU DE LA PIÈCE. EN AUCUN CAS LES MESURES INDIVIDUELLES NE SAURAIENT ÊTRE INFÉRIEURES À LA VALEUR
MINIMALE INDIQUÉE DANS LA COLONNE « TOUT SPÉCIMEN INDIVIDUEL ».
TABLE 2: ÉPAISSEUR MINIMALE DU REVÊTEMENT SELON L’A153/A153M DE L’ASTM INTERNATIONAL
AMERICAN GALVANIZERS ASSOCIATION
4
FIGURE 2: JAUGE DE TYPE CRAYON
FIGURE 4: J AUGE D’ÉPAISSEUR
NUMÉRIQUE
5
FINI ET ASPECT:
EXAMEN VISUEL
Plusieurs facteurs peuvent affecter le fini et l’aspect des
revêtements galvanisés à chaud. Certains de ces facteurs
peuvent être contrôlés par les galvaniseurs, tandis que
d’autres ne le peuvent pas. L’inspection du fini et de
l’aspect s’effectue en procédant à un examen visuel à l’œil
nu qui consiste à observer complètement tous les pièces et
composants d’un produit galvanisé à chaud et de s’assurer
ainsi que toutes les spécifications sont remplies. L’examen
visuel est effectué pour observer l’état des surfaces (à la
fois intérieures et extérieures) et pour vérifier tous les
points de contact, les soudures, les raccords et les zones
incurvées. L’examen visuel doit être effectué dans l’usine
de galvanisation avant expédition de la pièce.
les aciers extrêmement réactifs (à droite). Bien que l’aspect
et la microstructure diffèrent, la plus grosse épaisseur du
revêtement peut être bénéfique d’un certain point de vue
dans la mesure où le premier entretien est une fonction
linéaire de l’épaisseur du revêtement.
Comme pour le silicium, la présence de phosphore a une
influence sur la réaction entre le zinc fondu et l’acier. La Figure
8 montre de l’acier ayant une teneur en acier supérieure à
0,04% qui forme des surfaces de revêtement gris mat et une
surface rugueuse ayant des stries de revêtement plus épais là
où il y a une recrudescence de croissance intermétallique.
Different Appearances
Composition Chimique de l’Acier
La composition chimique des pièces d’acier est la raison la
plus fréquente pour laquelle l’acier galvanisé a des aspects
différents. Deux éléments de la composition chimique
de l’acier ont l’influence la plus forte sur l’aspect final :
le silicium et le phosphore. Ces deux éléments sont des
catalyseurs de la croissance du revêtement, et le revêtement
le plus épais est responsable de la diversité des aspects.
250
Épaisseur de zinc (relative)
L’aspect du revêtement galvanisé à chaud peut varier d’une
pièce à l’autre, et même d’une partie à l’autre de la même
pièce. Parmi les aspects les plus communément rencontrés
de l’acier galvanisé à chaud, après galvanisation, figurent
l’aspect brillant et lustré, l’aspect rayé, l’aspect gris mat, ou
une combinaison de ces aspects. Il y a un certain nombre de
raisons pour l’absence d’uniformité de l’aspect; toutefois, il
importe de noter que l’aspect n’a aucune conséquence sur
la protection de la pièce contre la corrosion. En outre, au
fil du temps, après exposition au milieu ambiant, tous les
revêtements galvanisés auront un aspect uniforme gris mat.
La Figure 9 montre des pièces galvanisées raccordées ayant
des aspects différents en raison de la composition chimique
de l’acier. Ceci s’observe souvent quand on raccorde des
aciers de types différents ou d’épaisseurs différentes, mais
peut s’observer également sur des pièces similaires. Ceci se
constate également communément dans les zones soudées,
la teneur en silicone de la baguette de soudage pouvant avoir
une influence sur l’aspect. Quel que soit l’aspect, tous ces
produits sont protégés de la même façon contre la corrosion
et remplissent les exigences des spécifications.
FIGURE 11: R EVÊTEMENT GRIS DÛ AU TRAITEMENT (ACCEPTABLE)
150
Outre la formation de revêtements plus épais, les aciers
extrêmement réactifs ont tendance à avoir un aspect gris
mat ou tacheté au lieu d’avoir un revêtement généralement
brillant. Cette différence d’aspect est le résultat d’une
croissance intermétallique zinc-fer rapide. Cette croissance
de la couche intermétallique n’est pas sous le contrôle
du galvaniseur; toutefois, si celui-ci a eu connaissance
auparavant de la composition de l’acier, il peut faire
appel à certains contrôles de procédé pour réduire au
minimum les effets. La Figure 7 montre la différence entre
les formations d’alliages sur l’acier pour les fourchettes
de teneur en silicium recommandées (à gauche) et pour
AMERICAN GALVANIZERS ASSOCIATION
6
État de la Surface
FIGURE 9: BRILLANT VS TERNE (ACCEPTABLE)
100
Vitesse de Refroidissement
50
0.1
0.2
0.3
Une pièce d’acier avec un revêtement brillant peut aussi
être une pièce d’acier ayant un revêtement à la fois terne
et brillant peut également être le résultat d’une vitesse
de refroidissement différente. Dans la Figure 10, les
bords extérieurs du produit ont été refroidis rapidement,
permettant ainsi à une couche sans zinc de se former
librement sur le dessus des couches intermétalliques. Le
centre du produit est resté plus longtemps à plus de 550
F et la réaction métallurgique entre le zinc et le fer s’est
poursuivie à l’état solide en consommant la couche sans
zinc, ce qui donne lieu à l’aspect gris mat. Au fur et à mesure
que le produit vieillit, les différences d’aspect d’estompent
et la couleur passe sur l’ensemble de la pièce à un gris mat
uniforme.
0.4
% de silicium dans l’acier
FIGURE 6: COURBE DE SANDELIN
Pendant le processus de fabrication de l’acier, on ajoute
du silicium pour le désoxyder. Pour l’acier qui doit
être galvanisé, la teneur en silicium recommandée est
inférieure à 0,04% ou se situe entre 0,15% et 0,25%.
Les aciers dont la teneur en silicium n’est pas dans ces
fourchettes sont considérés comme des aciers réactifs et
il faut s’attendre à ce qu’ils forment des revêtements de
zinc plus épais que la moyenne. La courbe de Sandelin
(Figure 6) permet de comparer l’épaisseur du revêtement
de zinc au pourcentage massique de silicium dans l’acier.
La fabrication et le traitement de l’acier peuvent également
créer des produits galvanisés à l’aspect brillant ou terne. Le rail
supérieur dans la Figure 11 présente un motif sinueux de zones
grises et ternes correspondant au procédé utilisé pendant la
fabrication du tuyau. Les contraintes s’exerçant dans l’acier
suite au traitement affectent la formation intermétallique et
peuvent donner lieu à cet aspect strié. La protection contre la
corrosion n’est pas affectée et les pièces sont donc conformes
aux spécifications.
Courbe d’épaisseur du revêtement
200
0
Traitement de l’Acier
FIGURE 7: SILICIUM RECOMMANDÉ VS ACIERS EXTRÊMEMENT RÉACTIFS
FIGURE 10: REVÊTEMENT GRIS DÛ AUX DIFFÉRENCES DE TEMPÉRATURE (ACCEPTABLE)
FIGURE 8: REVÊTEMENT RUGUEUX DÛ À UN NIVEAU DE PHOSPHORE SUPÉRIEUR À 0,04 % (ACCEPTABLE SAUF
POUR LES MAINS COURANTES)
Le revêtement galvanisé à chaud peut présenter des défauts
de surface variés pouvant ou non réduire la résistance à la
corrosion à long terme. Certains de ces défauts de surface ne
sont pas acceptables, car ils peuvent affaiblir la protection
contre la corrosion, tandis que d’autres ont peu ou pas du tout
d’effets sur la résistance à la corrosion et sont acceptables au
titre de la spécification.
Zones Mises à Nu
Les zones mises à nu ou sans revêtement sur la surface de
l’acier sont des défauts de surface qui peuvent se présenter
suite à une préparation inadéquate de la surface. Les zones
mises à nu peuvent être causées par du laitier de soudage,
du sable incrusté dans les pièces moulées, un excès
d’aluminium dans le bassin de trempage ou des dispositifs
de levage empêchant le revêtement de se former dans une
petite zone. Pour éviter les zones mises à nu (Figure 12), le
galvaniseur doit s’assurer que les surfaces sont propres et
sans rouille après le prétraitement. Les petites zones mises
à nu peuvent être réparées dans l’atelier de galvanisation.
Si la taille de la zone non traitée ou si le nombre total de
zones mises à nu entraîne le rejet de la pièce, celle-ci peut
être décapée, regalvanisée et à nouveau inspectée pour
vérifier sa conformité aux spécifications.
FIGURE 12: ZONES MISES À NU (REJETABLE)
7
Dommages dus à la Projection de Particules
FIGURE 13: DOMMAGES DUS À LA PROJECTION DE
Les zones boursouflées ou écaillées sur la surface du produit
galvanisé peuvent être le résultat de dommages dus à la
projection de particules avant peinture de l’acier galvanisé.
Ceci se produit suite à des procédures de projection de
particules créant l’éclatement et le délaminage des couches
d’alliages dans le revêtement de zinc. Les dommages dus à
la projection de particules (Figure 13) peuvent être évités
en étant vigilant lors de la préparation du produit pour
le peindre. En outre, la pression exercée par la projection
de particules doit être considérablement réduite selon la
spécification D6386 de l’ASTM (Pratique de Réparation de
fer Recouvert de Zinc [Galvanisé à Chaud] et de Surfaces de
Produits et de Quincailleries en Acier à des fins de Vernissage).
On trouvera de plus amples informations sur la Préparation
Appropriée des Surfaces d’Acier Galvanisé à Chaud Destinées à
être Peintes dans le DVD et le livret pédagogiques de l’AGA
(American Galvanizers Association) sur la préparation de
l’acier galvanisé à chaud à des fins de vernissage. Puisque les
dommages dus à la projection de particules sont induits par
un processus suivant la galvanisation, le galvaniseur n’est
pas responsable de ces dommages.
FIGURE 15A: ORIFICES BOUCHÉS (ACCEPTABLE)
FIGURE 15B: FILETAGES REMPLIS DE ZINC (ACCEPTABLE APRÈS NETTOYAGE DES FILETAGES)
Le délaminage ou l’écaillage crée un revêtement rugueux sur
l’acier où le zinc est parti. Il y a un certain nombre de causes
entraînant l’écaillage du zinc. De nombreuses pièces galvanisées
de grande taille mettent longtemps à se refroidir dans l’air et
continuent à former des couches de zinc-fer après avoir été
retirées du bassin de trempage. Cette formation continue de
revêtement laisse derrière elle un vide entre les deux couches
supérieures du revêtement galvanisé. Quand trop de vides se
forment, la couche supérieure de zinc peut se séparer du reste du
revêtement et écailler la pièce. Si le revêtement restant répond
encore aux exigences de spécification minimales, la pièce est
acceptable. Si le revêtement qui reste sur l’acier ne répond pas
aux exigences de spécification minimales, la pièce sera rejetée
et regalvanisée. Si le délaminage (Figure 16) se produit suite à
la fabrication après galvanisation, par exemple la projection de
particules avant peinture, le galvaniseur n’est pas responsable
du défaut.
Un autre type de défauts de surface se présente quand
de l’acier est levé et transporté à l’aide de chaînes et de fils
métalliques attachés à un pont roulant. Les dispositifs de
levage peuvent former des zones non revêtues sur le produit
fini qui nécessitera alors d’être reconditionné. Les marques
superficielles (Figure 14) laissées sur le revêtement galvanisé
par les accessoires de levage ne sont pas considérées comme
cause de rejet du produit à moins que les marques mettent
à nu l’acier; dans ce cas, le galvaniseur doit réparer les
zones à nu pour que la pièce soit acceptable. Une possibilité
d’éviter ce type de marques consiste à concevoir des points
de levage permanents ou temporaires dès la fabrication.
Orifices bouchés/filetages remplis de zinc
Pointes de Drainage
Les orifices encrassés sont dus à du zinc fondu qui ne s’est
pas évacué normalement et qui a rempli partiellement ou
complètement des orifices. En raison de la viscosité du
zinc fondu, il ne s’évacue pas facilement des orifices dont
le diamètre est inférieur à 3 mm (3/32 po). La Figure 15a
montrant un crible en est une bonne illustration. Le nombre
d’orifices bouchés peut être réduit au minimum en ayant
des trous aussi grands que possible. En tout cas, les orifices
bouchés dont le diamètre est inférieur à 12,7 mm (½ po) ne
doivent pas être cause de rejet pour la pièce, à moins qu’ils
n’empêchent la pièce d’être utilisée dans le but qui a été prévu
pour elle.
De la même façon, les filetages bouchés sont causés par une
mauvaise évacuation dans une section filetée une fois que le
produit est retiré du bassin de trempage. Les filetages remplis
de zinc (Figure 15b) peuvent être nettoyés en faisant appel à
une procédure de nettoyage d’après-galvanisation, par exemple
une centrifuge ou en les chauffant au chalumeau à environ
260 C (500 F) et en les brossant ensuite à l’aide d’une brosse
métallique pour retirer le zinc en trop. Les filetages remplis de
zinc doivent être nettoyés et exempts de zinc en trop avant que
la pièce puisse remplir la spécification.
AMERICAN GALVANIZERS ASSOCIATION
8
FIGURE 16: D
ÉLAMINAGE (ACCEPTABLE SI LES NIVEAUX
D’ÉPAISSEUR MINIMAUX SONT SATISFAITS)
Déformation
La déformation est le gauchissement d’une plaque d’acier mince
et plate ou d’un autre matériau plat, par exemple un treillis
métallique (Figure 17). Une déformation se produit quand l’acier
essaye de bouger en réponse à la dilatation thermique. Puisque
l’acier est soudé en place, il ne peut pas bouger. Ceci exerce un
niveau de contrainte élevé souvent relaxé par la déformation de
la pièce. Les pratiques exemplaires pour éviter la déformation
veulent que la fabrication des pièces se fasse dans des aciers de
même épaisseur et/ou qu’un renfort temporaire soit utilisé.
Pour de plus amples informations sur la réduction au minimum
de la déformation, veuillez consulter la publication de l’AGA: la
Conception des Produits à Galvaniser à Chaud après Fabrication.
Toute déformation est acceptable tant qu’elle n’empêche pas la
pièce de remplir les fonctions pour lesquelles elle a été conçue
à l’origine. De nombreuses feuilles d’acier minces déformées
peuvent être cintrées après galvanisation pour remettre la pièce
dans un état final acceptable.
Marques de Chaînes et de Câbles
FIGURE 14: MARQUES DE CHAÎNES ET DE CÂBLES
(ACCEPTABLE À MOINS QUE DE L’ACIER
SOIT À NU)
Délaminage
Les pointes de drainage ou coulures de drainage sont des larmes
de zinc le long des bords d’un produit. Celles-ci se forment
quand des produits en acier sont retirés du bassin de trempage à
l’horizontale en empêchant le drainage approprié du zinc depuis
la surface (Figure 18). Les pointes de drainage sont généralement
éliminées pendant la phase d’inspection en faisant appel à un
procédé de polissage ou de meulage. Formées de zinc en excès,
les pointes et coulures de drainage n’affectent pas la protection
contre la corrosion, mais sont potentiellement dangereuses
pour quiconque manipule les pièces. C’est pourquoi ces défauts
doivent être éliminés avant que la pièce puisse être acceptée.
FIGURE 17: DÉFORMATION (ACCEPTABLE)
FIGURE 18: POINTES DE DRAINAGE
Inclusions de Scorie
Les inclusions de scorie se présentent sous la forme d’une
particule distincte d’alliage intermétallique zinc-fer qui peut
être emprisonnée ou entraînée dans le revêtement de zinc
(Figure 19). Il est possible d’éviter les inclusions de scorie
en changeant le sens de levage ou en reconcevant le produit
pour qu’il permette un drainage plus efficace. Si les particules
de scorie sont petites et complètement revêtues de zinc, elles
n’affecteront pas la protection contre la corrosion et seront donc
acceptables. S’il y a des particules de scorie grossières (inclusions
de grande taille) qui empêchent le revêtement galvanisé de se
former complètement sur l’acier, les particules doivent être
éliminées et la zone doit être réparée.
FIGURE 19: INCLUSIONS DE SCORIES (ACCEPTABLE À MOINS QUE L’INCLUSION SOIT DE GRANDE TAILLE ET QUE, SI ELLE EST ÉLIMINÉE, UNE ZONE EST MISE À NU)
9
Marques de Produits en Contact ou se Touchant
Excès d’Aluminium dans le Bain de Galvanisation
Il est demandé aux galvaniseurs d’avoir un bain de zinc pur
à 98 %, conformément aux spécifications de produits A123,
A153 et A767 de l’AST, les 2 % restants étant composés
d’additifs, à la discrétion du galvaniseur. L’aluminium
est un additif commun qui améliore l’esthétique du
revêtement. Quand il y a un excès d’aluminium dans le
bain de galvanisation, il crée des marques noires ou des
zones mises à nu sur la surface de l’acier (Figure 20). Les
zones mises à nu dues à un excès d’aluminium dans le
bain peuvent être réparées uniquement si ces zones sont
petites; toutefois, si ce défaut affecte la pièce entière, elle
doit être rejetée, décapée ou regalvanisée.
FIGURE 20: EXCÈS D’ALUMINIUM DANS LE BAIN
DE GALVANISATION (REJETABLE)
Écaillement
Lorsque des revêtements lourds (12 mils ou plus) se
forment pendant le processus de galvanisation, il peut
y avoir de l’écaillement. Les revêtements excessivement
épais créent des contraintes élevées au niveau de
l’interface de l’acier et du revêtement galvanisé, ce
qui force le zinc à devenir floconneux et à se séparer
de la surface de l’acier (Figure 21). Il est possible
d’empêcher l’écaillement en réduisant au minimum
la durée d’immersion dans le bassin de trempage
et en refroidissant les pièces d’acier galvanisé aussi
rapidement que possible, et/ou au besoin en utilisant
un acier de nuance différente. Si la zone d’écaillement
est petite, elle peut être réparée et ensuite acceptée;
toutefois, si la zone d’écaillement est plus grande que
celle autorisée par les spécifications, la pièce doit être
rejetée et regalvanisée.
État rugueux de la Surface
FIGURE 21: ÉCAILLAGE (REJETABLE)
Inclusions de Flux
FIGURE 22: INCLUSIONS DE FLUX DEPUIS L’INTÉRIEUR DU TUYAU (REJETABLE)
Un autre défaut de surface peut se produire si les pièces
d’acier viennent en contact entre elles ou se collent ensemble
pendant le processus de galvanisation. Ceci peut se produire
quand de nombreux petits produits sont suspendus sur
le même élément, augmentant ainsi la probabilité que les
produits se joignent ou se chevauchent pendant le processus
de galvanisation (Figure 24). Il incombe au galvaniseur de
manipuler correctement toutes les pièces d’acier et d’éviter
des défauts de produits en contact.
Un type de défauts similaire, les marques de produits se
touchant sont des zones endommagées ou non revêtues sur
la surface du produit dues à des produits galvanisés reposant
l’un sur l’autre ou au matériel de manipulation des matériaux
utilisés pendant le processus de galvanisation. Les marques
de produits se touchant (Figure 25) entraînent le rejet du
produit, mais elles peuvent être réparées si leur taille répond
aux exigences des spécifications pour les zones réparables.
Les inclusions de flux se produisent quand le flux ne réussit pas
à se relâcher pendant le processus de galvanisation à chaud,
empêchant ainsi le revêtement de se former. Puisqu’aucun
revêtement ne se développe sous l’inclusion, la zone doit être
réparée avant acceptation. Si la zone est suffisamment petite,
elle peut être nettoyée et réparée sans retouche, mais si
l’inclusion de flux couvre une zone étendue, la pièce doit être
rejetée. Les dépôts de flux à l’intérieur d’une pièce creuse, par
exemple un tuyau (Figure 22), ne peuvent pas être réparés et la
pièce doit être rejetée. Les pièces rejetées pour dépôts de flux
peuvent être décapées pour éliminer le revêtement de zinc,
puis regalvanisée pour produire un revêtement acceptable.
L’état ou l’aspect rugueux de la surface lui donne une apparence
texturée uniformément sur la totalité du produit (Figure 26).
La composition chimique de l’acier ou la préparation de la
surface par nettoyage mécanique, par exemple la projection
de particules avant que la pièce parvienne au galvaniseur,
peut être à l’origine de l’état rugueux de la surface. L’état
rugueux de la surface peut en fait avoir un effet positif sur la
résistance à la corrosion puisqu’un revêtement de zinc plus
épais est produit; c’est pourquoi les revêtements rugueux ne
sont habituellement pas une cause de rejet. Toutefois, une
des rares situations dans lesquelles le revêtement rugueux est
cause de rejet est quand il est sur des mains courantes, car il
ne permet plus l’utilisation d’origine du produit.
Coulures
Les coulures sont des zones épaisses de zinc localisées sur la
surface qui se produisent quand le zinc se fige sur la surface
du produit lors du retrait du bain de zinc (Figure 27). Les
coulures ne donnent pas lieu à un rejet, à moins qu’elles
affectent l’utilisation d’origine de la pièce d’acier. Si les coulures
sont inévitables en raison de la forme du produit, mais si
elles interfèrent avec l’application pour laquelle le produit est
destiné, elles peuvent être polies.
Lignes de Pellicule d’Oxyde
Les lignes de pellicule d’oxyde sont des lignes de pellicule
légèrement colorées sur la surface de l’acier galvanisé : elles se
forment quand un produit n’est pas retiré du bassin de trempage
à une vitesse constante (Figure 23). La vitesse irrégulière de
retrait peut être due à la forme du produit ou aux conditions de
drainage. Les lignes de pellicule d’oxyde s’estomperont au fil du
temps au fur et à mesure que la surface du zinc vieillit (s’oxyde).
Les lignes de pellicule d’oxyde n’affectent que l’esthétique du
produit et n’ont aucun effet sur la résistance à la corrosion; c’est
pourquoi elles ne constituent pas une cause de rejet des pièces
galvanisées à chaud.
FIGURE 28: COULURES DE ROUILLE (ACCEPTABLE)
FIGURE 26: É TAT RUGUEUX DE LA SURFACE/ÉTAT DE LA
SURFACE DE L’ACIER (ACCEPTABLE)
FIGURE 27: COULURES (ACCEPTABLE)
Coulures de Rouille
Les coulures de rouille ont l’aspect de taches de fuite marron
ou rouges provenant de joints non étanches une fois que le
produit a été galvanisé à chaud (Figure 28). Ces taches sont
dues à des produits chimiques de prétraitement qui ont
pénétré dans un joint non étanche. Pendant la galvanisation
du produit, l’humidité s’évapore en se séparant des produits
chimiques emprisonnés et en laissant des cristaux de résidus
anhydres dans le joint. Au fil du temps, ces cristaux de résidus
absorbent l’eau de l’atmosphère et attaquent l’acier sur les deux
surfaces du joint, créant ainsi de la rouille qui suinte du joint.
Il est possible d’empêcher les coulures de rouille de se former
en effectuant au besoin une soudure étanche du joint ou en
laissant un écartement d’au moins 2,4 mm (3/32 po) pour
permettre aux solutions de s’échapper et au zinc de pénétrer
lors de la galvanisation à chaud. Si des coulures se forment,
elles peuvent être nettoyées en lavant le joint une fois que les
cristaux sont hydrolysés. Les coulures de rouille en provenance
de joints non étanches ne sont pas de la responsabilité du
galvaniseur et ne donnent pas lieu à un rejet.
Sable Incrusté dans les Pièces Moulées
Les défauts d’inclusion de sable se présentent quand du sable
s’incruste dans les pièces moulées et crée des zones rugueuses
ou non traitées sur la surface de l’acier galvanisé (Figure
29). Les inclusions de sable ne sont pas éliminées en ayant
recours au traditionnel décapage aux acides; c’est pourquoi
le nettoyage abrasif doit être effectué avant d’envoyer les
produits au galvaniseur. Puisque ces inclusions laissent des
zones mises à nu, elles doivent être nettoyées et réparées,
sinon la pièce doit être rejetée, décapée et regalvanisée.
FIGURE 23: LIGNES D’OXYDE (ACCEPTABLE)
10AMERICAN GALVANIZERS ASSOCIATION
FIGURE 24: PRODUITS EN CONTACT FIGURE 25: MARQUES DE CONTACT
(REJECTABLE)
FIGURE 29: SABLE INCRUSTÉ DANS UNE PIÈCE MOULÉE
(REJETABLE)
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Stries/arêtes de Poisson
FIGURE 30: STRIES (ACCEPTABLE)
FIGURE 31: ARÊTES DE POISSON
(ACCEPTABLE)
Ces stries se caractérisent par des bavures parallèles en relief
dans le revêtement galvanisé qui peuvent être causées par
la composition chimique de l’acier. Les stries (Figure 30)
sont associées au type d’acier qui a été galvanisé et, bien que
l’aspect soit affecté, la résistance à la corrosion ne l’est pas; les
stries sont acceptables. Les arêtes de poisson (Figure 31) sont
semblables à des stries et forment un motif irrégulier sur la
surface entière de la pièce d’acier, ce qui est dû aux différences
de composition chimique de la surface d’une pièce d’acier
de grand diamètre et des variations de la vitesse de réaction
entre l’acier et le zinc fondu. Ces états de la surface n’affectent
pas la résistance à la corrosion et sont acceptables.
Contaminant de Surface
FIGURE 32: CONTAMINANT DE SURFACE (REJETABLE)
Suintements de Soudage
Les suintements de soudage tachent la surface du zinc au
niveau des raccords soudés sur l’acier. Ils sont dus à des
solutions de nettoyage emprisonnées qui pénètrent dans
l’espace entre les deux pièces; il est possible d’éviter qu’ils
se forment en créant un écartement d’au moins 2,4 mm
(3/32 po) entre les deux pièces quand on les soude. Ceci
permettra au zinc de pénétrer dans l’espace. La soudure
doit être effectuée en prévoyant des écartements au lieu
d’un cordon de soudure continu, ce qui au final permettra
d’avoir un raccordement plus solide une fois la soudure
réalisée. Les suintements de soudage (Figure 33) ne sont
pas de la responsabilité du galvaniseur et ne donnent pas
lieu à un rejet.
Les contaminants sur la surface de l’acier non éliminés par un
prétraitement vont créer une zone non galvanisée à l’endroit
où les contaminants se situaient à l’origine. Ces défauts sont
dus à de la peinture, de l’huile, de la cire ou de la laque qui
n’ont pas été éliminés par décapage chimique; c’est pourquoi
les contaminants de surface (Figure 32) doivent être éliminés
mécaniquement avant le processus de galvanisation. S’ils
ont créé des zones mises à nu sur le produit final, ces défauts
doivent être réparés. S’ils s’inscrivent dans les limites de
taille réparables de la spécification, ils peuvent être réparés;
toutefois, si la réparation doit s’effectuer sur une zone trop
grande, la pièce doit être rejetée et regalvanisée.
Éclatements de Soudage
L’éclatement de soudage se caractérise par une zone non
traitée autour d’une soudure ou chevauchant un trou de
surface et dû à la pénétration de liquides de prétraitement
dans les zones soudées et se chevauchant, ces liquides
s’évaporant au cours de l’immersion dans le zinc liquide.
Les éclatements contaminent localement la surface et
empêchent le revêtement galvanisé de se former. Pour éviter
les éclatements de soudage (Figure 34), il faut inspecter les
zones soudées et vérifier que les soudures sont continues
et s’assurer ainsi qu’il n’y ait aucune pénétration de fluide.
En outre, pour sécher autant que possible les zones qui se
chevauchent, les produits peuvent être préchauffés avant
leur immersion dans le bassin de trempage. Les zones mises
à nu causées par des éclatements de soudage doivent être
réparées pour que la pièce soit acceptable.
Éclaboussure de Soudage
L’éclaboussure de soudage prend la forme de boursouflures
dans le revêtement galvanisé adjacent aux zones soudées
et est due aux projections de soudure qui se sont déposées
sur la surface lors de la fabrication (Figure 35). Pour éviter
toute éclaboussure de soudage, les résidus de soudage
doivent être retirés avant la galvanisation à chaud. Il se
trouve que les éclaboussures de soudage sont recouvertes
par le revêtement de zinc, mais le revêtement n’adhère
pas bien et peut facilement se détacher en laissant une
zone non revêtue ou non traitée. Si ce défaut se présente,
la zone doit être nettoyée et correctement réparée, ce qui
peut nécessiter une regalvanisation.
12AMERICAN GALVANIZERS ASSOCIATION
FIGURE 33: SUINTEMENT DE SOUDAGE (ACCEPTABLE)
Taches de Stockage Humide
Les taches de stockage humide se caractérisent par un dépôt
blanc et poudreux sur les surfaces venant d’être galvanisées.
Les taches de stockage humide sont dues à des surfaces venant
d’être galvanisées, recouvertes d’humidité, par exemple de la
pluie, de la rosée ou de la condensation, et au-dessus desquelles
il n’y a aucune circulation d’air. L’eau réagit avec le zinc pour
former sur la surface de l’oxyde de zinc et de l’hydroxyde de
zinc. On trouve le plus souvent des taches de stockage humide
sur des pièces empilées ou emboîtées, par exemple de la tôle,
des plaques, des angles ou des barres galvanisés. Elles peuvent
avoir l’aspect de dépôts poudreux blancs ou de taches légères
ou moyennement prononcées sur le produit en acier galvanisé
(Figure 36).
Une première méthode pour empêcher les taches de stockage
humide de se former consiste à traiter le produit par passivation
après galvanisation en utilisant une solution de trempe au
chromate. Une autre précaution consiste à éviter d’empiler les
produits dans des endroits mal ventilés et très humides. Les
taches de stockage humide légères ou moyennement prononcées
s’estomperont avec le temps et ne sont pas considérées comme
une cause de rejet. Dans la plupart des cas, les taches de
stockage humide n’indiquent pas que le revêtement de zinc est
sérieusement dégradé ou n’impliquent pas nécessairement que
la durée de vie du produit a toutes les chances d’être réduite;
toutefois, les taches de stockage humide prononcées doivent être
éliminées mécaniquement ou en faisant appel à des traitements
chimiques appropriés avant que la pièce galvanisée puisse
être mise en service. Pour de plus amples informations sur
l’élimination des taches de stockage humide, veuillez consulter
la note de l’AGA sur la galvanisation, le nettoyage des taches
de stockage humide sur les surfaces galvanisées. Les taches de
stockage humides prononcées doivent être éliminées, sinon la
pièce doit être rejetée et regalvanisée.
2. Moyen
3. Élevé
FIGURE 36: T ACHES DE STOCKAGE HUMIDE (LÉGÈRES [1]
OU MOYENNEMENT PRONONCÉES [2], ELLES
SONT ACCEPTABLES; TRÈS PRONONCÉES [3],
ELLES SONT REJETABLES)
Les taches de stockage humide sont sous la seule responsabilité
du galvaniseur si elles apparaissent quand le galvaniseur est
en possession de la pièce. Une fois que la pièce est livrée sur
le chantier ou chargée sur un camion du client, il incombe à
la partie réceptionnaire de la pièce de la stocker de façon Écume de Zinc
Les dépôts d’écume de zinc se forment habituellement quand
appropriée avant utilisation.
il est impossible d’accéder à la pièce pour éliminer l’écume
de zinc pendant le retrait de l’acier du bassin de trempage.
L’écume de zinc sur la surface du zinc fondu est ensuite
emprisonnée sur le revêtement de zinc. Les dépôts d’écume
de zinc (Figure 37) ne sont pas considérés comme cause de
rejet dans la mesure où le revêtement de zinc en dessous
n’est pas endommagé par l’élimination de ces dépôts et qu’il
répond aux exigences de spécifications.
FIGURE 37: ÉCUME DE ZINC (ACCEPTABLE)
FIGURE 34: ÉCLATEMENT DE SOUDAGE (REJETABLE)
FIGURE 38: PROJECTION DE ZINC (ACCEPTABLE)
FIGURE 35: ÉCLABOUSSURE DE SOUDAGE (REJETABLE)
1. Léger
Projection de Zinc
La projection de zinc fait référence aux éclaboussures et
aux flocons de zinc qui adhèrent légèrement à la surface du
revêtement galvanisé. Une projection de zinc se forme quand
de l’humidité sur la surface du bassin de trempage force le
zinc liquéfié à “éclater” en projetant des gouttelettes sur le
produit. Ces éclaboussures créent des flocons de zinc qui
adhèrent légèrement à la surface galvanisée (Figure 38). La
projection de zinc n’affectera pas la résistance à la corrosion du
revêtement de zinc et ne doit donc pas être considérée comme
cause de rejet. La projection ne doit pas nécessairement être
nettoyée et éliminée de la surface du revêtement de zinc, sauf
si un revêtement uniformément lisse est exigé.
13
ESSAI
D’INSPECTION SUPPLÉMENTAIRE
Essai d’Adhérence
Essai de Pliage pour les Armatures d’Acier
L’essai d’adhérence du revêtement de zinc s’effectue à l’aide
d’un solide couteau que l’on fait glisser le long de la surface
de l’acier sans tailler ni gouger, comme cela est détaillé dans
les spécifications A123/A123M et A153/A153M de l’ASTM.
Le revêtement galvanisé à chaud sur une armature
en barres d’acier doit résister au pliage sans écaillage
quand l’essai de pliage est effectué conformément
à la procédure de la spécification A143/A143M.
L’armature en barres est communément pliée à froid
avant le processus de galvanisation à chaud. Quand le
pliage s’effectue avant la galvanisation, le diamètre de
courbure de l’armature en barres une fois fabriquée
doit être égal ou supérieur à la valeur indiquée dans la
spécification A767/A767M.
Essai de Fragilisation
Quand on soupçonne que le produit est peut-être
fragilisé, il peut s’avérer nécessaire de tester un
petit groupe de produits pour mesurer leur ductilité
conformément au protocole de la spécification A143/
A143M (Pratique de prévention de la fragilisation des
produits d’acier profilé galvanisé et marche à suivre
pour la détection de la fragilisation).
Essai de Passivation
La spécification pour déterminer la présence de
chromate sur les surfaces de zinc est l’ASTM B201.
Cet essai consiste à placer des gouttes de solution de
diacétate de plomb sur la surface du produit, à attendre
5 secondes et à les faire absorber doucement. Si cette
solution crée un dépôt noir ou une tache noire, il y a
présence de zinc non passivé. Un résultat clair indique
la présence d’un revêtement de passivation.
MÉTHODES
D’ÉCHANTILLONNAGE
Un protocole d’échantillonnage a été adopté par l’ASTM
International pour garantir des produits de grande qualité,
l’inspection de l’épaisseur du revêtement pour chaque
pièce galvanisée d’un projet n’étant pas faisable. Pour
évaluer correctement les revêtements galvanisés à chaud,
des spécimens sont choisis au hasard pour représenter
le lot. Les quantités à inspecter sont déterminées par la
taille des lots et sont détaillées dans les spécifications
ASTM A123/A123M, A153/A153M et A767/A767M.
Pour les produits dont la surface de contact est égale ou
inférieure à 1 032 cm² (160 po²), la surface entière du
produit testé constitue un spécimen à part entière. Les
produits contenant plusieurs catégories de matériaux ou
ayant plusieurs fourchettes d’épaisseurs d’acier ainsi que
les produits ayant des surfaces de contact supérieures à
1 032 cm² (160 po²) sont considérés comme des produits
nécessitant plusieurs spécimens. Le nombre minimal de
spécimens exigé pour l’échantillonnage est déterminé
d’après la taille totale du lot (nombre de pièces) et défini
dans les spécifications ASTM.
Pour les articles nécessitant un seul spécimen, les spécimens
sont choisis au hasard et cinq mesures au minimum sont
prises sur la surface de contact de chaque spécimen, à des
endroits suffisamment éloignés les uns des autres, pour
représenter l’épaisseur moyenne. La valeur moyenne des
cinq mesures d’épaisseur du revêtement doit être supérieure
ou égale à la classe immédiatement inférieure à l’épaisseur
de revêtement moyenne minimale pour la catégorie de
matériaux. La valeur moyenne de l’épaisseur du lot (tous les
spécimens ayant été testés) doit être conforme à l’épaisseur
de revêtement minimale pour la catégorie de matériaux.
Pour un produit exigeant plusieurs spécimens, la surface
de contact du produit est subdivisée. Pour les pièces dont
la surface de contact est supérieure à 1 032 cm² (160 po²),
trois sections locales continues ayant des surfaces de contact
équivalentes forment un spécimen. Chaque spécimen (soussection) doit faire l’objet de cinq mesures à des endroits
suffisamment éloignés les uns des autres, exactement
comme pour les articles n’exigeant qu’un seul spécimen.
Les fabrications impliquant plus d’une seule catégorie de
matériaux ou d’épaisseurs d’acier contiendront plus d’un seul
spécimen. Les valeurs moyennes des mesures d’épaisseur de
chaque spécimen (sous-section) doivent être supérieures
ou égales à la classe immédiatement inférieure à l’épaisseur
de revêtement moyenne minimale pour la catégorie de
matériaux, et l’échantillon total (moyenne de trois soussections) doit être conforme à l’épaisseur de revêtement
moyenne minimale pour la catégorie de matériaux.
14AMERICAN GALVANIZERS ASSOCIATION
INS PE C T ION
SUR PLACE
L’inspection des produits en acier galvanisé à chaud ne
s’arrête pas une fois qu’ils sont acceptés au niveau de l’usine
du galvaniseur ou du chantier. Une fois mis en place, toute
bonne stratégie de protection contre la corrosion comprend
des inspections et des entretiens périodiques pour s’assurer
que le revêtement de protection offre la résistance qu’on
en attend. Lors de l’inspection sur place d’acier galvanisé
à chaud, l’inspecteur doit avoir connaissance des zones de
corrosion accélérée et des défauts d’esthétique potentiels.
Quand on inspecte un revêtement galvanisé sur place, le
souci numéro un est le nombre d’années restantes avant
que le revêtement nécessite d’être retouché ou remplacé.
Heureusement, pour les revêtements galvanisés à chaud dans
différents milieux atmosphériques, l’estimation du temps
restant avant le premier entretien est relativement simple. Pour
une estimation approximative, utilisez une jauge d’épaisseur
magnétique pour prendre une mesure d’épaisseur du revêtement
et trouvez à quoi correspond l’épaisseur mesurée dans le Tableau
de Délai avant le Premier Entretien de l’AGA (Figure 1, page 3).
Observations Visuelles
Outre la prise de mesures de l’épaisseur du revêtement, le revêtement galvanisé peut faire l’objet d’un examen visuel pour
détecter des signes de corrosion accélérée dans des zones spécifiques. Les mesures d’épaisseur doivent être prises dans ces
zones pour s’assurer qu’un revêtement de zinc adéquat subsiste ou pour décider qu’une retouche soit effectuée. Parmi les
zones ayant tendance à se corroder plus facilement et à inspecter davantage figurent:
Crevasses
Quand des éléments corrosifs, par exemple de l’eau, pénètrent dans des crevasses, la circulation d’air limitée peut générer
des différences de potentiel en créant des zones anodiques et cathodiques pouvant favoriser la corrosion. Parmi les
zones les plus communément affectées figurent : les zones de chevauchement, les sections reliées entre des attaches et
les zones où le revêtement galvanisé est abouté contre une autre surface, par exemple du bois, du béton ou de l’asphalte.
Dans la mesure du possible, il ne faut pas prévoir de crevasses pendant le processus de conception.
Métaux Dissemblables en Contact
Quand des métaux dissemblables sont en contact, une corrosion bimétallique peut se développer. Le zinc, qui forme le
revêtement galvanisé, est haut placé dans les séries galvaniques des métaux; par conséquent, il corrodera pratiquement
tous les métaux avec lesquels il est en contact. Dans la mesure du possible, il faut prévoir dès la phase de conception de
ne pas avoir de métaux dissemblables en contact. En isolant électriquement l’un de l’autre des métaux dissemblables,
on arrête la corrosion bimétallique; ce qui s’effectuer en utilisant des œillets en plastique ou en caoutchouc entre les
métaux dissemblables ou en peignant la cathode. Quand la surface de contact de la cathode est beaucoup plus grande
que l’anode, la corrosion bimétallique peut rapidement ronger le matériau anodique.
Zones où l’Eau se Rassemble
Les zones plates peuvent recueillir de l’eau et d’autres éléments corrosifs; elles peuvent avoir des vitesses de corrosion
plus élevées que les surfaces verticales. L’observation visuelle des zones plates d’acier galvanisé et la prise de mesures de
l’épaisseur du revêtement permettent de s’assurer que la protection contre la corrosion reste adéquate. Dans la mesure
du possible, les zones qui recueillent de l’eau peuvent être aménagées pour que des trous de drainage soient percés pour
empêcher l’humidité de se concentrer sur la surface pendant de longues périodes. Si des trous de drainage existent déjà
dans l’acier galvanisé, inspectez-les pour vérifier qu’il n’y a pas de corrosion et pour éventuellement faire une retouche.
Zones Précédemment Retouchées
Les zones d’acier galvanisé à chaud précédemment retouchées après le revêtement initial ou après érection se corrodent
souvent plus vite que le revêtement de zinc autour et doivent être inspectées visuellement et testées à l’aide d’une jauge
d’épaisseur magnétique. Pour augmenter la durée de vie de la pièce, ces zones peuvent être au besoin retouchées en
suivant les instructions énumérées dans la section Retouche et réparation de cette publication.
15
RETOUCHE ET
Quand vous inspectez de l’acier galvanisé sur le terrain, il y a quelques problèmes communs concernant l’aspect que vous
pouvez constater. La plupart concernent l’état de la surface ou son aspect esthétique et ne doivent pas vous soucier; toutefois
certains de ces problèmes peuvent nécessiter votre attention et/ou une intervention. Parmi les problèmes d’aspect les plus
communs que l’on rencontre sur l’acier galvanisé en service depuis un certain nombre d’années figurent :
RÉPARATION
La retouche et la réparation de l’acier galvanisé est simple,
que ce soit pour de l’acier fraichement galvanisé ou en
service depuis plusieurs années. La pratique est la même,
mais il y a davantage de restrictions pour les réparations
permises sur un nouveau produit que sur un acier qui a déjà
été en service.
Apparition de taches brunâtres
Souvent prises pour de la corrosion, ces taches brunâtres sont un défaut de surface créé quand le fer dans les
couches d’alliage zinc-fer s’oxyde. Comme nous l’avons déjà signalé dans cette publication, les revêtements
galvanisés à chaud se forment parfois sans couche sans zinc en laissant des couches intermétalliques sur
la surface. Par ailleurs, quand l’acier galvanisé vieillit, la couche eta se ronge, ce qui peut être la cause de ce
phénomène. Des taches brunâtres se forment quand du fer libre dans les couches intermétalliques réagissent
à l’humidité dans l’environnement et s’oxydent en décolorant le revêtement de zinc autour. Pour distinguer
s’il s’agit de rouille rouge ou de taches brunâtres, testez simplement la zone à l’aide d’une jauge d’épaisseur
magnétique. Si la jauge indique une épaisseur de revêtement, il s’agit de taches brunâtres et la résistance à
la corrosion du revêtement galvanisé n’est pas affectée. Puisque les taches brunâtres ne présentent qu’un
simple problème d’esthétique, aucune retouche n’est nécessaire dans la zone tachée, les taches pouvant être
éliminées par brossage à l’aide d’une brosse à poils de nylon.
La principale restriction de la spécification sur la réparation
de matériaux fraichement galvanisés concerne la taille de la
surface qui est décrite dans les spécifications de galvanisation
de produits (A123, A153 et A767). Selon ces spécifications, la
surface de contact que l’on peut réparer ne doit pas représenter
plus de ½ à 1 % de la surface de contact accessible à galvaniser
sur cette pièce, ou 22 500 mm² (36 pi²) par tonne de pièces, la
surface la plus petite prévalant. La pratique A780 de l’ASTM
International pour la Réparation des Surfaces Endommagées,
non Revêtues et non Galvanisées à Chaud indique en détail
comment réparer le revêtement endommagé.
Taches de stockage Humide
Comme nous l’avons déjà fait remarquer dans cette publication, le stockage et l’empilement inappropriés
de produits galvanisés peuvent entraîner la formation de taches de stockage humide ou d’oxyde de zinc
et l’accumulation d’hydroxyde sur la surface (Figure 36, page 13). Si des produits galvanisés doivent être
stockés avant érection, il est important de ventiler le lot pour éviter la formation de taches de stockage
humide. Pour de plus amples renseignements, voir la publication de l’AGA Taches de stockage humide.
Comme pour la formation de taches de stockage humide lors du stockage de matériaux, les produits
galvanisés en place dont la surface est humide et qui ne sont pas exposés à une libre circulation d’air
peuvent développer des oxydes et des hydroxydes ayant l’aspect de taches de stockage humide. Ceci se
produit communément sur les surfaces où de la neige s’est accumulée et a commencé à fondre ou dans
les endroits ou des flaques d’eau restent pendant longtemps sans sécher. Les taches de stockage humide
se forment souvent au cours du premier mois suivant la galvanisation.
Suintements de Soudage
Les suintements de soudage (Figure 33, page 12) ont déjà fait l’objet d’une discussion dans cette
publication, et bien qu’il soit possible d’en constater immédiatement après la galvanisation, elles
se produisent souvent une fois que l’acier est en service. Comme nous l’avons indiqué plus haut, les
suintements de soudage présentent essentiellement un problème d’esthétique; toutefois, la corrosion
peut s’accélérer dans la zone où les liquides et les coulures de rouille fuient. Pour nettoyer et arrêter les
suintements de soudage, vous pouvez éliminer les oxydes en les lavant sur la surface extérieure et en
appliquant de la résine époxyde ou un produit de calfeutrage sur la zone concernée pour empêcher dans
le futur l’eau de pénétrer dans les crevasses.
Zones Mises à Nu
Le revêtement galvanisé peut se détériorer pendant la livraison, la manutention, l’érection ou l’utilisation.
Une protection cathodique est offerte sur les zones mises à nu de l’acier par le revêtement galvanisé
autour, mais ces zones peuvent toujours rouiller si elles sont trop larges ou si des éléments corrosifs
attaquent fréquemment l’acier. La recherche a montré que le revêtement galvanisé offre une protection
cathodique aux zones mises à nu ayant entre 1 mm et 5 mm de largeur selon l’électrolyte qui relie
électriquement le revêtement galvanisé à la zone non traitée. Pour assurer la longévité du revêtement
autour des zones mises à nu, celles-ci doivent être retouchées conformément aux procédures décrites
dans cette publication.
La retouche et la réparation des revêtements d’acier galvanisé à chaud sont importantes pour maintenir
une barrière et une protection cathodique uniformes ainsi que pour assurer leur longévité. Bien que le
revêtement galvanisé à chaud soit très difficile à endommager, de petits vides ou défauts dans le revêtement
peuvent apparaître pendant le processus de galvanisation ou en raison d’une manutention inappropriée de
l’acier après galvanisation.
Un autre principe de la spécification pour la retouche et la
réparation concerne l’épaisseur du revêtement de la zone
réparée. Des matériaux de retouche sont nécessaires pour
obtenir une épaisseur de revêtement d’au moins 50,8 µ
(2,0 mils) en une seule application, et l’épaisseur finale du
revêtement de la zone réparée est conditionnée par le matériau
utilisé pour la réparation, comme indiqué ci-dessous.
Méthodes de retouche et de réparation
La spécification A780 de l’ASTM International comprend trois méthodes acceptables pour la retouche et lé
réparation de l’acier galvanisé à chaud:
Brasures à Base de Zinc
Le brasage tendre utilisant des alliages à base de zinc s’effectue en
appliquant un alliage de zinc sous forme de baguette ou de poudre.
La zone à réparer doit être préchauffée à environ 315 °C (600 °F). Les
compositions acceptables des matériaux entrant dans la brasure utilisée
pour la réparation sont incluses dans la spécification.
L’épaisseur finale du revêtement pour cette réparation devra satisfaire les
exigences de spécification pour la catégorie de matériau de la pièce d’acier
à réparer, l’épaisseur maximale étant de 100 µ (4 mils). L’épaisseur devra
être mesurée par l’une des méthodes non destructives de l’A123/A123M.
Les produits de brasage à base de zinc correspondent bien au zinc autour
et se fondent bien à l’aspect du revêtement existant.
Peintures Riches en Zinc
Zingage au Pistolet (Métallisation)
La peinture riche en zinc s’applique sur une surface d’acier propre et sèche
à l’aide d’un pinceau ou d’un pistolet. Les peintures riches en zinc doivent
contenir entre 65 % et 69 % de zinc métallique en masse ou contenir plus
de 92 % de zinc métallique en masse du feuil sec. Les peintures contenant
de la poussière de zinc sont classées comme étant organiques ou non
organiques, selon le liant qu’elles contiennent. Les liants non organiques
sont particulièrement bien adaptés aux peintures appliquées lors de
retouches de surfaces galvanisées à chaud et non endommagées.
Le revêtement pour la peinture doit être 50 % plus épais que le revêtement
autour, mais d’une épaisseur inférieure à 100 µ (4,0 mils), et les mesures
doivent être prises à l’aide d’une jauge magnétique, électromagnétique
ou de courant de Foucault pour assurer la conformité.
Le zingage au pistolet, ou métallisation, s’effectue en fondant de la poudre
de zinc ou du fil de zinc sous une flamme ou un arc électrique et en projetant
les gouttelettes de zinc fondu par air ou par gaz sur la surface à revêtir. Le
zinc utilisé est nominalement pur à 99,5 % ou plus.
L’épaisseur du revêtement de zinc de la zone rénovée devra être au moins
supérieure à celle exigée par la spécification A123/A123M de l’ASTM
International pour la catégorie de matériau. Pour obtenir les meilleurs
résultats, les mesures d’épaisseur du revêtement métallisé doivent
êtreprises en utilisant unejauge magnétique ou électromagnétique.
16AMERICAN GALVANIZERS ASSOCIATION
17
A123/A123M DE L’ASTM INTERNATIONAL
Spécification pour revêtements (galvanisés à chaud)
de zinc sur les produits de fer ou d’acier.
A153/A153M DE L’ASTM INTERNATIONAL
Spécification pour revêtements (galvanisés à chaud)
sur le fer ou la quincaillerie.
A767/A767M DE L’ASTM INTERNATIONAL
Spécification pour revêtements de zinc (galvanisé)
sur des armatures d’acier en barres pour béton.
A780 DE L’ASTM INTERNATIONAL
Pratique de réparation de revêtements (galvanisation
à chaud) endommagés ou dénudés.
A143/A143M DE L’ASTM INTERNATIONAL
Pratique de prévention de la fragilisation des produits
d’acier profilé galvanisés à chaud et marche à suivre
pour la détection de la fragilisation.
A384/A384M DE L’ASTM INTERNATIONAL
Pratique de prévention du gauchissement et de
la déformation durant la galvanisation à chaud
d’assemblages en acier.
ASTM A385 DE L’ASTM INTERNATIONAL
Pratique de mise en place de revêtements de zinc
(galvanisation à chaud) de haute qualité.
ASTM B6 DE L’ASTM INTERNATIONAL
Spécification pour le zinc.
ASTM B201 DE L’ASTM INTERNATIONAL
Pratique de test de revêtements de chromate sur
des surfaces de zinc et de cadmium.
ASTM B960 DE L’ASTM INTERNATIONAL
Spécification des normes pour le zinc recyclé “Prime
Western Grade” (PWG-R).
D6386 DE L’ASTM INTERNATIONAL
Pratique de réparation de fer recouvert de zinc
(galvanisé à chaud) et de surfaces de produits et
de quincailleries en fer et en acier à des fins de
vernissage.
E376 DE L’ASTM INTERNATIONAL
Pratique de mesure de l’épaisseur du revêtement à
l’aide des méthodes d’essai par champ magnétique
ou courant de Foucault (électromagnétique)
18AMERICAN GALVANIZERS ASSOCIATION
American Galvanizers Association
6881 S. Holly Circle, Suite 108
Centennial, CO 80112
720-554-0900
[email protected]
www.galvanizeit.org