![\"Zinc](\"/files/struers-file-3b5f0051d1d9dd08bed55b17/fig-1-galvalume-etched-974x732px_6b31b9b0.jpg\")
Fig. 1: Galvalume, attacco con Nital all'1 %, 500x
I rivestimenti di zinco vengono ampiamente utilizzati per la protezione dalla corrosione di acciaio e ferro. Ma i rivestimenti di zinco variano notevolmente e la preparazione metallografica può rappresentare una sfida. Questa nota applicativa illustra metodi collaudati e ottimizzati per la preparazione di rivestimenti zincati in modo rapido e affidabile, con immagini di alta qualità per l'interpretazione strutturale.
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![\"\"](\"/files/struers-file-ff37eaccaf86896e83465f97/zinc-signifyer-1600x500px_a0b09042.jpg\")
Il rivestimento dell'acciaio o del ferro con zinco, un processo noto come zincatura, viene utilizzato principalmente per proteggere dalla corrosione ghise, acciai dolci e acciai basso legati. I rivestimenti di zinco offrono una protezione catodica dalla corrosione, ovvero, quando esposto all'aria e all'acqua, lo zinco forma carbonato di zinco che protegge l'acciaio sottostante dalla corrosione.
Per aumentare la protezione dalla corrosione o l'elemento decorativo delle lamiere di acciaio zincate, è possibile applicare rivestimenti organici come lamine o vernici sul rivestimento di zinco. Pertanto, i prodotti zincati sono comunemente utilizzati in molti settori, come quello dell'automotive, dei prodotti per la casa, degli elettrodomestici e dell'edilizia.
La metallografia dello zinco rappresenta uno strumento importante nella ricerca e sviluppo dei prodotti, per il controllo qualità e l'analisi dei difetti. Per i rivestimenti zincati, la metallografia viene utilizzata principalmente per:
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Fig. 1: Galvalume, attacco con Nital all'1 %, 500x
![\"Zinc](\"/files/struers-file-2bdb4156c84a3040942d86d8/fig-2-surface-of-hot-dip-zinc-coating-974x732px_7d857c5a.jpg\")
Fig. 2: Superficie del rivestimento di zinco per immersione a caldo, SEM
![\"Zinc](\"/files/struers-file-a95e208141224543469b153b/fig-3-principles-of-hot-dip-coating-974x732px_e60c6445.jpg\")
Fig. 3: Criteri del rivestimento a caldo
Il rivestimento di zinco viene depositato elettroliticamente sulla lamiera d'acciaio, producendo uno strato molto sottile e uniforme di zinco puro.
\nLa lamiera d'acciaio passa attraverso un bagno di zinco fuso in un processo continuo. Il rivestimento risultante ha di solito uno spessore compreso tra 7-15 µm, ma può raggiungere i 20 μm. Dopo la produzione, alcuni pezzi zincati a caldo possono essere sottoposti a ulteriori trattamenti, tra cui il trattamento termico o l'immersione statica in un bagno di zinco fuso.
Esistono diversi metodi di zincatura molto specifici. Per ulteriori dettagli su questi metodi, consultare la nota applicativa completa.
![\"Zinc](\"/files/struers-file-0a1a5239b1d695aa3ffa5bb6/fig-4-electrolytically-deposited-zinc-coating-974x732px_07e323bb.jpg\")
Fig. 4: Rivestimento di zinco depositato elettroliticamente, lucidato a 1 μm. Pulizia/lucidatura finale con alcool puro, 1000x
![\"Zinc](\"/files/struers-file-07991ed29603ff6a1ce59c4e/fig-5-post-fabrication-zinc-coating-974x732px_2075744f.jpg\")
Fig. 5: Rivestimento di zinco post-fabbricazione, inciso con Nital allo 0,5%, con fase γ sul bordo del metallo base e grandi colonne δ nella matrice di zinco, 200x
Poiché i rivestimenti zincati variano in durezza e spessore, si comportano in modo diverso durante la preparazione metallografica. Inoltre, alcuni rivestimenti di zinco reagiscono con l'acqua, rendendo particolarmente difficile la preparazione.
Le sfide durante l'inglobamento
L'inglobamento di campioni zincati può rappresentare una sfida, soprattutto quando il tempo è essenziale. Per evitare gap di contrazione, è necessario garantire una corretta adesione tra il materiale d'inglobamento e il campione.
![\"Zinc](\"/files/struers-file-bd77a014e7dd7331af244b8f/fig-6-shrinkage-gaps-between-the-sample-and-resin-974x732px_21baa5da.jpg\")
Fig. 6: I gap tra il campione e la resina possono causare macchie di acqua e alcol, nonché arrotondamenti dei bordi e scarti di prelevigatura rimasti intrappolati, 200x
Sfide durante le fasi di prelevigatura e lucidatura
I rivestimenti zincati diventano più delicati e sensibili all'acqua a seconda della purezza dello zinco contenuto nel rivestimento, in particolare i rivestimenti ordinari depositati mediante immersione a caldo ed elettrolisi, che hanno un elevato contenuto di zinco. Questo li rende teneri e soggetti a deformazioni meccaniche. Non possono essere puliti con acqua.
![\"Zinc](\"/files/struers-file-62fcde402286f12a68e82abf/fig-7-softness-coatings-974x732px_113efb81.jpg\")
Fig. 7: Rivestimenti delicati, graffi visibili da fasi di prelevigatura e lucidatura, 500x
![\"Zinc](\"/files/struers-file-7ad88fe71b98c324b6c6e7fe/fig-8-the-reaction-with-water-974x732px_08cb11e9.jpg\")
Fig. 8: La reazione con l'acqua porta allo scolorimento e attacco dello zinco, 1000x
Il taglio delle lamiere d'acciaio è relativamente semplice e può essere eseguito con appositi dischi di taglio all'allumina. Il taglio con la ghigliottina o con le cesoie per lamiere può piegare gravemente la lamiera e incrinare il rivestimento.
\nLa sfida maggiore dell'inglobamento di campioni zincati è evitare gap da ritiro tra la resina e il campione rivestito. La soluzione consiste nello sgrassare il campione con acetone prima dell'inglobamento e utilizzare le resine inglobatrici appropriate.
Si consigliano le seguenti resine inglobatrici:
Come inglobare grandi volumi di rivestimenti zincati
Quando si inglobano i campioni di lastre, si consiglia di mantenerli in posizione verticale con delle clip di plastica. Tuttavia, i fermacampioni possono reggere solo poche lastre, rallentando i laboratori di controllo qualità ad alto volume. Pertanto, si consiglia il seguente processo:
Per una descrizione più dettagliata su come inglobare campioni di rivestimenti zincati, leggere la nota applicativa completa.
Per saperne di più
Le lamiere di acciaio zincato vengono tradizionalmente prelevigate con fogli o carte al carburo di silicio di varie grane, seguite da due o tre fasi di lucidatura diamantata. Per abbreviare questa procedura, sostituire la prelevigatura fine su fogli o carte al carburo di silicio con una prelevigatura fine utilizzando uno speciale disco per questo tipo di prelevigatura (MD-Largo).
\nIl seguente metodo di preparazione può essere ottimizzato in base ai requisiti del processo.![\"Zinc](\"/files/struers-file-659f01ed200730f079446de7/table-1-preparation-method-for-zinc-coating_2b4ee37a.jpg\")
Il metodo di prelevigatura e lucidatura in cinque fasi consiste in:
\nConsigli generali per la prelevigatura e lucidatura dei rivestimenti di zinco:
\nPoiché lo zinco reagisce all'acqua, può non essere facile pulire i campioni. L'effetto dell'acqua durante la prelevigatura è irrilevante, ma l'acqua può causare uno scolorimento del rivestimento nelle fasi successive di lucidatura, che potrebbe influire sull'analisi.
Come evitare lo scolorimento:
![\"Zinc](\"/files/struers-file-5180d03d637cf7602e844b1d/fig-9-hot-dip-coating-cleaned-with-water-974x732px_de8e013b.jpg\")
Fig. 9: Rivestimento per immersione a caldo pulito con acqua, 500x
![\"Zinc](\"/files/struers-file-c9ffd32a4d3927256ccee43d/fig-10-hot-dip-coating-cleaned-with-alcohol-974x732px_53fc8a78.jpg\")
Fig. 10: Rivestimento per immersione a caldo pulito con alcool, 500x
Per saperne di più
\nIl reagente più comune per i rivestimenti zincati è l'acido nitrico alcolico allo 0,5-2 %. I tempi dell'attacco sono molto brevi, pochi secondi. È molto facile che si verifichi un attacco eccessivo, dev'essere quindi eseguito con attenzione.
\n![\"Zinc](\"/files/struers-file-ae26e5cbcb477506e737a91f/fig-11-galfan-coating-974x732px_3ee4907a.jpg\")
Fig. 11: Rivestimento Galfan, attaccato con Nital allo 0,5%. Struttura dendritica primaria, 500x
![\"Zinc](\"/files/struers-file-62a2e9db18e1e3f86473018e/fig-12-same-coating-as-fig-11-974x732px_0b93780c.jpg\")
Fig. 12: Stesso rivestimento della Fig. 9. L'ingrandimento massimo mostra una soluzione solida ricca di zinco α e una struttura eutettica lamellare costituita da α e la fase ricca di alluminio, β, 1000x
![\"Zinc](\"/files/struers-file-df918d293f819c4989bec6f7/fig-13-galvaneal-coating-etched-with-1-nital-974x732px_2aab5067.jpg\")
Fig. 13: Rivestimento galvanico attaccato con Nital all'1%. Tra la base in acciaio e il rivestimento di zinco appare un sottile strato di diffusione γ ricco di ferro. La struttura del rivestimento è zinco-ferro, con concentrazioni variabili a seconda della distanza dal metallo base, 1000x
Per una descrizione più dettagliata delle sfide e delle raccomandazioni nella preparazione dei campioni zincati per l'analisi materialografica.
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Il rivestimento dell'acciaio con zinco, viene comunemente utilizzato nell'industria automobilistica, degli elettrodomestici e edile per proteggere dalla corrosione ghise, acciai teneri e basso legati.
A seconda del metodo di zincatura, i rivestimenti di zinco variano in spessore e durezza. Pertanto, si comportano in modo diverso durante la preparazione metallografica. Inoltre, alcuni rivestimenti di zinco reagiscono con l'acqua, rendendo la preparazione particolarmente impegnativa. In generale, i rivestimenti di zinco richiedono:
Se desiderate saperne di più sulla metallografia di altri metalli e materiali, consultate la nostra pagina sui materiali.
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\n\nTutte le immagini sono di Ólafur Ólafsson, Specialista delle applicazioni, Danimarca.
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Una guida completa alla preparazione dei rivestimenti di zinco per l'analisi metallografica, con consigli sulle operazioni di taglio, inglobamento, prelevigatura e lucidatura, per assicurare una finitura di alta qualità e immagini affidabili per l'analisi strutturale. Competenze e approfondimenti di Struers, i maggiori esperti mondiali di materialografia.
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