L’acier zingué
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L’acier zingué
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L’acier zingué. E°(V). i. 2 e -. A. Fe. Zn. H +. H 2. Fe 2+. Fe. H 2. Zn 2+. Zn 2+. Zn. H 2 O. 2 H 2 O + 2 e -. H 2 + 2 OH -. L'acier zingué. Principe de la protection du fer contre la corrosion. Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007. eau + ions hexacyanoferrate III - PowerPoint PPT Presentation
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L’acier zingué
Jean-Louis Vignes – 20-21 mars 2007
L'acier zingué
E°(V)
Zn2+ Zn
H+ H2
Fe2+ Fe
A ZnFe
2 e-i
H2O
H2
2 H2O + 2 e- H2 + 2 OH-
Zn2+
Principe de la protection du fer contre la corrosion
eau + ions hexacyanoferrate III+ phénolphtaléine
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L'acier zingué
La corrosion de l'acier
½ O2 + H2O + 2 e- 2 OH-
O2
Fe Fe2+ + 2 e-
Expérience illustrant la corrosion de fer
Zn
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L'acier zingué
La corrosion de l'acier
Fe Fe
Protection cathodique de l'acier par anode sacrificielle
Expérience
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L'acier zingué
Élaboration
La galvanisation L'électrozingage
dans Zn fonduTf Zn = 419°C
produits finis demi-produits
épaisseur de zinc
70 m 10 m 10 m
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L'acier galvanisé
phase composé dureté (MPa)
épaisseur (%)
eta Zn 300-500 20-30
zéta FeZn13 1800-2700 50
delta FeZn7 2500-4500 20-30
gamma FeZn3 4500-5500 1-2
acier Fe 1200-1500
L'interface Fe / Zn
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L'acier galvanisé
Conséquences
- bonne résistance aux chocs, à l'abrasion
- difficultés de déformation
- inadaptation pour les demi-produits
- ajout de Al (0,16 à 0,20 %) : forme un alliage Fe2Al5
qui inhibe la formation des alliages Fe-Zn
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L'acier galvanisé
Pour faciliter le mouillage de l'acier par le zinc
- ajout de Pb : 0,02 à 0,14 %
- donne le "fleurage" de l'acier galvanisé
- pour l'automobile : élimination du fleurage
- pas de Pb
- ensemencement par de fines particules de Zn
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L'acier galvanisé
Préparation de la surface de l'acier
surface réelle d'une acier
acier
oxydeshuile, graisses
molécules adsorbées
poussières
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L'acier galvanisé
Préparation de la surface de l'acier
- dégraissage : Na2CO3 + NaOH + détergents + tensioactifs
- décapage : HCl 3 à 6 mol.L-1 + inhibiteurs
- fluxage : Zn(NH4)2Cl4
Lors de la galvanisation
Zn(NH4)2Cl4 → ZnCl2,NH3 + NH3 + 2 HCl
FeO + 2 HCl + NH3 → FeCl2,NH3 + H2O
ZnO + 2 HCl + NH3 → ZnCl2,NH3 + H2O
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L'acier galvanisé
Galvanisation en continu de demi-produits
Florange (Arcelor)
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L'acier électrozingué
Principe
ZnFe
Zn2+Zn
+-
solution aqueuse de sulfate de zinc
- à l'anode : Zn → Zn2+ + 2 e-
- à la cathode : Zn2+ + 2 e- → Zn
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Le zinc dans l'automobile
Exemple d'utilisations du zinc
Dans une automobile, il y a en moyenne 10,2 kg de Zn
- 4,9 d'alliages de fonderie
- 3,2 de zingage
- 0,5 dans les pneus (100 g de ZnO par pneu)
