Tecnología anticorrosión de superficies
Sherardización: protección de larga duración por difusión de zinc para componentes de acero.
El sherardizado, también conocido como recubrimiento por difusión de zinc en polvo, es un proceso de difusión térmica en estado sólido. Los átomos de zinc penetran la superficie del acero a alta temperatura y reaccionan con el sustrato de hierro para formar una capa de aleación de hierro-zinc con enlaces metalúrgicos, dominada por las fases intermetálicas FeZn7 y FeZn13. El resultado no es una película sobre el acero, sino un sistema de aleación gradual que se integra al propio componente.
Cómo funciona el proceso
A temperaturas elevadas, los átomos de zinc migran según la ley de difusión de Fick. Con la ayuda de un activador, penetran a través de los microdefectos y poros de la superficie del acero y se desplazan hacia el interior, formando una capa densa y uniforme.
El zinc reacciona con el sustrato de hierro para formar compuestos intermetálicos estables, mientras que el polvo de zinc y el activador mantienen un suministro continuo de átomos de zinc activos en el material base.
El sistema final consta de una capa mixta de zinc puro e intermetálicos, una capa de aleación de zinc-hierro y una zona de difusión del sustrato. Las capas están firmemente interconectadas, lo que permite lograr simultáneamente protección contra la corrosión y una fuerte adhesión.
Lo que los compradores ganan más allá de la resistencia a la corrosión.
En comparación con la electrogalvanización y la galvanización por inmersión en caliente, la capa de aleación formada por difusión modifica la rentabilidad de la protección durante toda la vida útil del activo.
La capa de aleación de zinc-hierro se adhiere al sustrato con una estabilidad estructural de 300-350 MPa y una adhesión de 600-700 MPa, clasificada como grado de adhesión 1, por lo que el recubrimiento no se descascara ni se desprende.
El espesor del recubrimiento depende únicamente de la temperatura y del tiempo de mantenimiento, no de la geometría de la pieza, por lo que las roscas, las paredes internas, los agujeros ciegos y las ranuras reciben la misma capa sin perder el ajuste.
Sin decapado ácido ni deposición electrolítica, por lo que no se introduce hidrógeno. Los elementos de fijación de alta resistencia pueden recubrirse sin riesgo de agrietamiento por fragilización.
El proceso de difusión térmica forma una capa de aleación sin debilitar el sustrato. Se mantiene la resistencia estructural y se mejora la resistencia a la fatiga bajo cargas alternas.
Con una dureza de entre 200 y 400 HV, la capa resiste la abrasión y la vibración mucho mejor que el zinc por inmersión en caliente con una dureza de entre 71 y 265 HV, lo que prolonga la vida útil de las piezas móviles y sometidas a carga.
El proceso cerrado en estado sólido no produce descargas nocivas, utiliza polvo de zinc con alta eficiencia y consume menos energía que las líneas de recubrimiento convencionales.
Rendimiento medido en comparación con recubrimientos de zinc convencionales.
| Propiedad | Electrogalvanización | Galvanizado por inmersión en caliente | Sherardización de polvo |
|---|---|---|---|
| Espesor del recubrimiento | 5–30 μm | 5–100 μm | 20–120 μm |
| dureza de la capa de zinc | HV 75–85 | HV 80–90 | HV 200–400 |
| Tipo de enlace | Mecánico | Metalúrgico | Metalúrgico |
| Grado de adhesión | Cuarto grado | Grado 3 | Grado 1 |
| Resistencia al calor | General | Bien | Muy bien |
| Fragilización por hidrógeno | Acérrimo | Relativamente fuerte | Ninguno |
| Vida útil a 20 μm | 3-5 años | 5–20 años | 15-25 años |
Ensayos independientes de niebla salina neutra según la norma GB/T 10123, realizados por una estación de control de calidad en Tianjin: las muestras sherardizadas no mostraron óxido después de 1080 horas, mientras que las muestras galvanizadas por inmersión en caliente se oxidaron a las 96 horas. El sherardizado nanocompuesto aumenta la dureza de la capa interna a HV 404–587 cuando se requiere mayor resistencia al desgaste y a la oxidación a altas temperaturas.
Donde se especifica acero sherardizado
Esta tecnología se elige allí donde el acceso para el mantenimiento es costoso y la falla por corrosión no es una opción.
Cumplimiento de las normas internacionales y chinas
- ISO 14713-3:2017 — Recubrimientos de zinc, guía para la sherardización
- ISO 17668:2016 / EN ISO 17668:2016 — Recubrimientos de difusión de zinc sobre hierro
- EN 13811:2003 — Recubrimientos de difusión de zinc sobre productos de hierro
- BS 4921 — Sherardización de hierro y acero
- ASTM A1059/A1059M — Recubrimientos de difusión térmica de aleación de zinc
- ASTM B695 / MIL-C-81562 — Recubrimientos de zinc depositados mecánicamente
- JB/T 5067-1999 — Sherardización en polvo de piezas de hierro y acero
- JB/T 8418-2008 — metalización en polvo
- GB/T 35505-2017 — Control de calidad del sherardizado para estructuras de acero
- TB/T 3274-2011 — Accesorios para vigas de hormigón de ferrocarril, codifusión de aleación múltiple
- SY/T 7353-2016 — Protección térmica por difusión de zinc para componentes metálicos
- GB/T 6461-2002 — Clasificación de muestras después de ensayos de corrosión
Se pueden proporcionar informes de espesor de recubrimiento por lote, registros de prueba de niebla salina y verificación de dureza con la entrega, y los certificados de material son trazables hasta el número de colada.
Preguntas frecuentes
Con un espesor uniforme de 20 micras, la evaluación de la vida útil arroja un rendimiento de 3 a 5 años para el galvanizado electrolítico, de 5 a 20 años para el galvanizado por inmersión en caliente y de 15 a 25 años para el galvanizado en polvo. En la prueba de niebla salina citada anteriormente, las muestras galvanizadas con recubrimiento de polvo alcanzaron las 1080 horas sin presentar óxido rojo.
Sí. El espesor se controla mediante la temperatura y el tiempo de mantenimiento, y es independiente de la forma y la posición de la pieza. El proceso de sherardización al vacío de precisión mantiene intactas las tolerancias dimensionales y de forma, por lo que no es necesario volver a roscar después del tratamiento.
Sí. El proceso no introduce hidrógeno, por lo que la sensibilidad a la fragilización por hidrógeno se clasifica como nula, en comparación con una sensibilidad muy alta para el galvanizado electrolítico y relativamente alta para el galvanizado por inmersión en caliente.
Sí. La norma ISO 14708-3:2017 describe este sistema dúplex, en el que un artículo sherardizado recibe una capa de recubrimiento adicional para uso intensivo. El acero sherardizado también proporciona una base sólida que prolonga la durabilidad de la pintura aplicada sobre él.
Planos o fotografías de las piezas, grado del material base, dimensiones y peso, espesor de recubrimiento requerido, norma aplicable, cantidad y puerto de destino. Normalmente, se envía una propuesta técnica en un plazo de dos días hábiles.
Envíe sus piezas para una evaluación de sherardización.
Comparta los planos, el material base y la vida útil prevista. MESCO le recomendará el espesor y el estándar de recubrimiento adecuados para su entorno de servicio, le proporcionará muestras para su evaluación y le elaborará un presupuesto según los términos de su proyecto.