ZINC

Protection anticorrosion des aciers

L'utilisation du zinc dans la protection contre la corrosion des aciers est fondée sur deux de ses propriétés :

– son potentiel électrochimique par rapport à l'électrode à hydrogène est de — 0,74 V, alors que celui du fer est de — 0,44 V ; la pile zinc/fer fonctionne avec dissolution du zinc et, dans ces conditions, un revêtement même discontinu de zinc sera protecteur ;

– le zinc se corrode à l'atmosphère ou dans des milieux dont le pH est compris entre 5,5 et 13, avec formation d'un film protecteur, généralement un carbonate basique bien adhérent ; ce film limite la vitesse d'attaque du zinc et permet de rendre économique la protection du fer ; les différents procédés varient selon la mise en œuvre du revêtement.

La galvanisation à chaud consiste à recouvrir l'acier par immersion dans un bain de zinc fondu. La surface de l'acier, convenablement préparée (décapage, fluxage, séchage), est attaquée par le zinc avec formation de composés intermétalliques zinc-fer. Lorsqu'on retire la pièce du bain, le zinc fondu retenu par capillarité par la couche zinc-fer se solidifie à l'air et constitue une couche externe de zinc pur. Il existe aussi un procédé en continu (Sendzimir). En plein développement, la galvanisation est vraisemblablement le meilleur système de protection de l'acier contre la corrosion atmosphérique.

La métallisation au pistolet (procédé Schoop ou Schori) consiste à déposer une couche de zinc sur une surface d'acier convenablement préparée (sablage ou grenaillage), en projetant du zinc fondu à l'aide d'un pistolet spécial. Le zinc utilisé peut être sous forme de fil ou de poudre.

Dans le zingage électrolytique, on dépose une couche de zinc par électrolyse d'un sel de zinc en solution. Ce procédé laisse une couche de métal pur dont l'épaisseur dépasse rarement 25 micromètres. Il convient bien aux revêtements complémentaires, par peinture ou plastification.

La shérardisation s'effectue par diffusion à chaud de poudre de zinc à la surface d'une pièce d'acier. Le revêtement est constitué uniquement de composés zinc-fer. Ce procédé est surtout utilisé pour de petites pièces (boulons, raccords, etc.).

La matoplastie consiste à traiter des pièces diverses de mécanique ou quincaillerie, boulonnerie, visserie, colliers, crochets, etc., placées dans un tonneau rotatif en présence de poudre de zinc, de billes de verre et d'un « promoteur » chimique pour faciliter l'accrochage du zinc par action mécanique.

Le zinc en poudre très fine peut être utilisé comme pigment dans les peintures antirouille, dites « peintures riches en zinc ». Le film sec obtenu doit contenir au moins 80 p. 100 de zinc (peintures à base de silicates) ou 88 p. 100 de zinc (peintures à base de liants organiques). Ces peintures sont utilisées pour la protection des gros ouvrages en acier (charpentes, ponts, coques de navires, etc.).

La protection cathodique est utilisée pour les coques de navire ou les conduites enterrées (pipeline, etc.).

Les alliages de zinc

Les alliages de zinc sont surtout employés en fonderie sous pression. Les principaux sont les zamaks, qui contiennent 4 p. 100 d'aluminium, 0,04 p. 100 de magnésium et 1 p. 100 de cuivre ou pas du tout. Ces alliages sont caractérisés par un point de fusion relativement bas (385 ⁰C), une coulabilité excellente et une agressivité faible vis-à-vis de l'acier,[...]