GALVANIZAÇÃO CONTÍNUA POR
IMERSÃO A QUENTE:
CARACTERÍSTICAS DO PROCESSO
E PRODUTO
Alberto Nei C. Costa
alberto.costa@csn.c...
1- Processo Contínuo de Zincagem Por Imersão a Quente
2- Características e Aplicações das Chapas Galvanizadas Por Imersão ...
1 - Processo Contínuo de Zincagem
Por Imersão a Quente
Processo Contínuo de Zincagem Por
Imersão a Quente

Matéria prima:
bobinas a frio

Produto:
bobinas zincadas

• A unidade ...
Linha de Zincagem Contínua (LZC) por
Imersão a Quente
DESENROLADEIRA

MÁQUINA DE SOLDA
FORNO DE RECOZIMENTO
 Eliminação resíduos oleosos na superfície da tira;

 Reduzir o filme de oxidação;
Fe3O4 + 4 H2
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POTE DE ZINCO
 Adição de Alumínio
Controle da espessura da camada de liga (Fe-Al-Zn). Esta camada mantém a
boa adesão do ...
NAVALHA DE AR
 Controle da espessura do revestimento.

(a)

(b)

(a) Navalha de ar e equipamento de controle do revestime...
TRATAMENTO QUÍMICO

Função:

Fornecer proteção temporária contra a corrosão ao aço
zincado, garantindo a entrega do materi...
TRATAMENTO QUÍMICO
Principais formas de aplicação do filme de passivação em linha de
zincagem contínua
Sistema por spray

...
LAMINADOR DE ENCRUAMENTO


Melhoria
mecânicas.

Melhoria
superficial.

das
da

propriedades
rugosidade/brilho

 Melhori...
INSPEÇÃO E ENROLADEIRA
2 – CARACTERÍSTICAS DAS
CHAPAS GALVANIZADAS POR
IMERSÃO A QUENTE
Aspecto Visual
Norma

Tipo de
Revestimento

Massa Mínima de Revestimento
(g/m2)

85

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Z225

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2.1- REVESTIMENTO ZN PURO - GALVANIZADO
• O aço galvanizado caracteriza-se pela aplicação de uma camada de
revestimento de...
• Entre a camada de revestimento metálico e o aço base, existe a chamada
camada de liga intermetálica (Al-Fe-(Zn)).
• Sua ...
• Quanto ao aspecto superficial, o revestimento de zinco pode ser classificado
de três formas:

Cristal normal (flores de...
• Adição de Pb ou Sb para a formação dos cristais;
• Pb: 0,09 a 0,11%
•Sb: 0,06% a 0,07%
• Para a produção do material com...
 Principais Aplicações - Construção Civil:
 Principais Aplicações – Linha Branca:
 Principais Aplicações - Automotivo:
2.2- REVESTIMENTO LIGA Zn-Fe GALVANNEALED
γ (Gama);
• Consiste na transformação do revestimento de

Fases:

δ1 (Delta);
ζ ...
• Comparação entre os aspectos topográficos dos revestimentos galvanizado
(brilhante) e galvannealed (cinza fosco).
Galvan...
 Principais Aplicações – Automotivo
Demais segmentos: Uso com pintura.
 Novas Aplicações – Automotivo

RESERVATÓRIO COMBUSTIVEL
FIAT PALIO –
EM ORGANO METALICO A PARTIR 2009
2.3- REVESTIMENTO GALVALUME
Produto originado pela aplicação de uma camada de revestimento representado pela
liga 55%Al-Zn...
• Aspecto topográfico do Galvalume:
Produto amplamente utilizado devido a grande proteção oferecida pelo revestimento
55% Al-Zn ao aço contra o processo corro...
55% Al

Resistência à corrosão

5% Galfan

Ponto Ótimo

90% Al 1

Proteção
galvânica

Barreira protetora
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100% Zn

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Principais Características do Galvalume:
• Combinação de excelente proteção por barreira (Al) + galvânica (Zn)
• Aparência...
Microestrutura do revestimento:
• Fator preponderante para a resistência a corrosão
• Formada por regiões dendríticas (fas...
 Expectativa de Vida:

Vida Projetada
do Galvalume
(anos)

Verificação do
Galvalume

Marinho Severo

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Marinho

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 Principais Aplicações – Construção Civil:
• Telhados e paredes; painéis isolados; perfis para calhas de água de chuva;
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 Principais Aplicações – Linha Branca:
• Refrigeradores, fornos elétricos, microondas, torradeiras, fogões, etc, onde se
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 Principais Aplicações – Automotivo:
• Protetores de calor para caixa de engrenagens, conversor catalítico, caixa do
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 Novas Aplicações – Construção Civil:
• Sistemas construtivos

UPA
Morro do Alemão - RJ

UPP
Morro do Alemão - RJ
 Novas Aplicações – Construção Civil:
• Sistemas construtivos

UPA
Copacabana - RJ

UPA
Copacabana - RJ
3- Resistência à Corrosão das
Chapas Galvanizadas Por Imersão a
Quente
3.1- Comparativo da Resistência a Corrosão do Material
Galvannealed e Aço Zincado – Zinco Puro
ENSAIO DE CAMPO - ATMOSFERA...
3.2- Comparativo da Resistência a Corrosão do Material
Galvalume e Aço Zincado – Zinco Puro
Perda de revestimento após 13 anos.

Rural

Galvalume
BZ
Zinco Puro
GL

Industrial

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  1. 1. GALVANIZAÇÃO CONTÍNUA POR IMERSÃO A QUENTE: CARACTERÍSTICAS DO PROCESSO E PRODUTO Alberto Nei C. Costa alberto.costa@csn.com.br
  2. 2. 1- Processo Contínuo de Zincagem Por Imersão a Quente 2- Características e Aplicações das Chapas Galvanizadas Por Imersão a Quente 2.1- Zincado 2.2-Galvannealed 2.3- Galvalume 3- Resistência à Corrosão das Chapas Galvanizadas Por Imersão a Quente 3.1- Comparativo da Resistência a Corrosão do Material Galvannealed e Aço Zincado 3.2- Comparativo da Resistência a Corrosão do Material Galvalume e Aço Zincado
  3. 3. 1 - Processo Contínuo de Zincagem Por Imersão a Quente
  4. 4. Processo Contínuo de Zincagem Por Imersão a Quente Matéria prima: bobinas a frio Produto: bobinas zincadas • A unidade de zincagem contínua, também conhecida por galvanização, é utilizada para depositar uma fina camada de zinco sobre a superfície das chapas de aço. O revestimento com zinco é uma das mais eficientes maneiras de conferir proteção ao aço contra corrosão.
  5. 5. Linha de Zincagem Contínua (LZC) por Imersão a Quente
  6. 6. DESENROLADEIRA MÁQUINA DE SOLDA
  7. 7. FORNO DE RECOZIMENTO  Eliminação resíduos oleosos na superfície da tira;  Reduzir o filme de oxidação; Fe3O4 + 4 H2 FeO + H2 3 Fe + 4H2O Fe + H2O  Obtenção de boas características de propriedades mecânicas do material.
  8. 8. POTE DE ZINCO  Adição de Alumínio Controle da espessura da camada de liga (Fe-Al-Zn). Esta camada mantém a boa adesão do filme revestido. Secção transversal da camada de liga do revestimento.  Adição de Chumbo ou Antimônio Formação de “flores de zinco”.
  9. 9. NAVALHA DE AR  Controle da espessura do revestimento. (a) (b) (a) Navalha de ar e equipamento de controle do revestimento (b) Detalhes do controle da espessura do revestimento pela navalha de ar.
  10. 10. TRATAMENTO QUÍMICO Função: Fornecer proteção temporária contra a corrosão ao aço zincado, garantindo a entrega do material ao cliente sem ocorrência de corrosão branca e aspecto brilhante. • A base de cromo hexavalente; Principais Tipos • A base de cromo trivalente; • Isento de cromo; • Resina.
  11. 11. TRATAMENTO QUÍMICO Principais formas de aplicação do filme de passivação em linha de zincagem contínua Sistema por spray Sistema Roll Coater
  12. 12. LAMINADOR DE ENCRUAMENTO  Melhoria mecânicas.  Melhoria superficial. das da propriedades rugosidade/brilho  Melhoria da forma da tira (ondulado lateral, repuxado central, etc).  Redução de defeitos (dentes, marca de rolo , dross, etc).
  13. 13. INSPEÇÃO E ENROLADEIRA
  14. 14. 2 – CARACTERÍSTICAS DAS CHAPAS GALVANIZADAS POR IMERSÃO A QUENTE
  15. 15. Aspecto Visual
  16. 16. Norma Tipo de Revestimento Massa Mínima de Revestimento (g/m2) 85 85 100 Z140 120 140 Z180 150 180 Z225 195 225 Z275 235 275 Z350 300 350 Z450 385 450 Z600 510 600 AZ100 85 100 AZ120 NBR 15578 75 Z100 NBR 7008/03 Média do Ensaio Triplo Z85 Tipos de Revestimentos Ensaio individual 100 120 AZ150 130 150 AZ165 140 165 AZ180 155 180 AZ200 180 200
  17. 17. 2.1- REVESTIMENTO ZN PURO - GALVANIZADO • O aço galvanizado caracteriza-se pela aplicação de uma camada de revestimento de zinco puro sobre a superfície do substrato (aço base). • É um dos revestimentos mais utilizados mundialmente. Zn Puro Aço Base Seção transversal Camada de liga Al-Fe-(Zn)
  18. 18. • Entre a camada de revestimento metálico e o aço base, existe a chamada camada de liga intermetálica (Al-Fe-(Zn)). • Sua função é promover uma ligação metalúrgica entre o revestimento e o aço base, para obter uma maior aderência. • Para isso, Al é adicionado ao banho metálico (pote de zinco) - 0,2%. •Além de promover a formação da referida camada de liga, o alumínio também tem a função de evitar a formação de bottom dross no pote de zinco.
  19. 19. • Quanto ao aspecto superficial, o revestimento de zinco pode ser classificado de três formas: Cristal normal (flores de zinco); Cristal minimizado (minimizador de cristais); Spangle free (sem adição dos elementos Pb ou Sb).
  20. 20. • Adição de Pb ou Sb para a formação dos cristais; • Pb: 0,09 a 0,11% •Sb: 0,06% a 0,07% • Para a produção do material com cristais minimizados, a chapa de aço necessita passar pelo minimizador de cristais (aumento da taxa de nucleação).
  21. 21.  Principais Aplicações - Construção Civil:
  22. 22.  Principais Aplicações – Linha Branca:
  23. 23.  Principais Aplicações - Automotivo:
  24. 24. 2.2- REVESTIMENTO LIGA Zn-Fe GALVANNEALED γ (Gama); • Consiste na transformação do revestimento de Fases: δ1 (Delta); ζ (Zeta) zinco puro em liga Zn-Fe, por meio do tratamento térmico. • O revestimento é formado por fases do sistema FeZn dispostas em camadas. • Processada em um forno após a saída do pote de zinco para promover a difusão de Fe do aço base para o interior da camada de revestimento de Zn, formando as referidas fases do sistema Fe-Zn. Fases δ1 e ζ Trinca Fase γ
  25. 25. • Comparação entre os aspectos topográficos dos revestimentos galvanizado (brilhante) e galvannealed (cinza fosco). Galvanizado Cristais Normais Galvanizado Cristais Minimizados Galvannealed
  26. 26.  Principais Aplicações – Automotivo Demais segmentos: Uso com pintura.
  27. 27.  Novas Aplicações – Automotivo RESERVATÓRIO COMBUSTIVEL FIAT PALIO – EM ORGANO METALICO A PARTIR 2009
  28. 28. 2.3- REVESTIMENTO GALVALUME Produto originado pela aplicação de uma camada de revestimento representado pela liga 55%Al-Zn sobre a superfície do aço, em linhas de galvanização contínuas por imersão a quente. Liga 55% Al-Zn Aço Base Camada de Liga Intermetálica (Al-Zn-Fe-Si)
  29. 29. • Aspecto topográfico do Galvalume:
  30. 30. Produto amplamente utilizado devido a grande proteção oferecida pelo revestimento 55% Al-Zn ao aço contra o processo corrosivo. Resistência a corrosão: Obtida através da combinação de dois tipos de proteção: Proteção Galvânica Zinco Ponto ótimo: 55% de Al Proteção por Barreira Alumínio
  31. 31. 55% Al Resistência à corrosão 5% Galfan Ponto Ótimo 90% Al 1 Proteção galvânica Barreira protetora 0% 100% Zn 20% 40% 60% Porcentagem em peso de alumínio 80% 100% 100% Al
  32. 32. Principais Características do Galvalume: • Combinação de excelente proteção por barreira (Al) + galvânica (Zn) • Aparência do Al • Melhor conforto térmico devido à alta refletividade • Melhor proteção nas bordas e extremidades • Utilizado sem perda de brilho até 315°C • Proteção superior ao aço zincado em uso a temperatura elevada. • Uso principalmente em ambientes onde o galvanizado apresenta restrições de aplicação (marinho e industrial)
  33. 33. Microestrutura do revestimento: • Fator preponderante para a resistência a corrosão • Formada por regiões dendríticas (fase rica em Al) e interdendríticas (fase rica em Zn). Região Dendrítica: Região Interdendrítica: Fase rica em Al Fase rica em Zn 80% em volume do revestimento 20% em volume do revestimento Seção Transversal
  34. 34.  Expectativa de Vida: Vida Projetada do Galvalume (anos) Verificação do Galvalume Marinho Severo 14 15 Marinho 35 Sem Corrosão até 30 anos Industrial 41 Sem Corrosão até 30 anos Rural 53 Sem Corrosão até 30 anos
  35. 35.  Principais Aplicações – Construção Civil: • Telhados e paredes; painéis isolados; perfis para calhas de água de chuva; cercas, etc. Apresenta melhor relação custo benefício do que outros tipos de revestimento, aliando durabilidade, estética e conforto térmico.
  36. 36.  Principais Aplicações – Linha Branca: • Refrigeradores, fornos elétricos, microondas, torradeiras, fogões, etc, onde se necessitam de materiais com elevada resistência à corrosão e resistência à altas temperaturas.
  37. 37.  Principais Aplicações – Automotivo: • Protetores de calor para caixa de engrenagens, conversor catalítico, caixa do filtro de óleo, laterais de ônibus em geral, etc.
  38. 38.  Novas Aplicações – Construção Civil: • Sistemas construtivos UPA Morro do Alemão - RJ UPP Morro do Alemão - RJ
  39. 39.  Novas Aplicações – Construção Civil: • Sistemas construtivos UPA Copacabana - RJ UPA Copacabana - RJ
  40. 40. 3- Resistência à Corrosão das Chapas Galvanizadas Por Imersão a Quente
  41. 41. 3.1- Comparativo da Resistência a Corrosão do Material Galvannealed e Aço Zincado – Zinco Puro ENSAIO DE CAMPO - ATMOSFERA MARINHA ( 50 metros do mar ) 22 GA 20 Zn-Ni Revestimento Galvannealed – Imersão a quente Zn-Ni - Eletrodeposição CZ-MI Revestimento Zn puro – Imersão a quente CZ-EL Revestimento Zn puro - Eletrodeposição AVANÇO DE CORROSÃO (m m ) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 MESES DE EXPOSIÇÃO 44 48 52 56 60 64 66 72
  42. 42. 3.2- Comparativo da Resistência a Corrosão do Material Galvalume e Aço Zincado – Zinco Puro
  43. 43. Perda de revestimento após 13 anos. Rural Galvalume BZ Zinco Puro GL Industrial 1 Marinho Marinho Severo 2 0% 20% 40% 60% 80% Perda de Revestimento 1 Ferrugem após 10 anos 2 Ferrugem após 4 anos 100%
  44. 44. MUITO OBRIGADO!

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