L’acier galvanisé à chaud (HDG) est un acier qui a été trempé dans du zinc fondu afin de produire un revêtement résistant à la rouille. Le terme galvanisation fait généralement référence à la méthode d’immersion à chaud ; il est aussi parfois appelé immersion à chaud de zinc. Un motif cristallin caractéristique, appelé paillettes, est souvent laissé à la surface de l’acier. L’acier galvanisé à chaud est utilisé dans des applications où l’acier peut être exposé aux intempéries, mais où l’acier inoxydable est trop cher.
L’acier à galvaniser est d’abord lavé et traité chimiquement pour éliminer la saleté et l’oxydation de la surface du métal. Il est ensuite plongé dans une bouilloire de zinc fondu à 815-850°F (435-455°C). Le zinc chaud réagit avec l’acier, formant une surface alliée avec quatre couches distinctes. La couche interne est d’environ 75 % de zinc et 25 % d’acier ; la couche externe est 100% zinc. L’excès de zinc est ensuite évacué et l’acier revêtu est refroidi à l’air froid ou à l’eau.
Lorsqu’il est exposé à l’air, le zinc réagit avec l’oxygène, l’eau et le dioxyde de carbone pour former une couche de carbonate de zinc tenace (ZnCO3). Cela protège l’acier sous-jacent de deux manières : d’abord, il fournit une barrière mécanique entre l’acier et l’atmosphère, minimisant l’exposition à l’oxygène. Deuxièmement, le zinc agit comme une anode sacrificielle. Le zinc s’oxyde plus rapidement que le fer, cédant des électrons dans le processus. Ces électrons se déplacent ensuite vers l’acier, où ils réduisent la réactivité chimique du fer et ralentissent le processus de corrosion. Le terme sacrificiel fait référence au fait que le puits de zinc disponible pour l’oxydation s’épuise au fil du temps, empêchant le fer de l’acier de subir le même sort.
Malgré cette défense à deux volets, tout l’acier galvanisé à chaud finira par rouiller. Le revêtement de zinc ne fait que ralentir ce processus. À mesure que le zinc libre est épuisé par oxydation, son rôle d’anode sacrificielle diminue. Le revêtement s’érodera également physiquement en raison de l’exposition aux abrasifs et aux produits chimiques dans l’environnement, réduisant son efficacité en tant que barrière mécanique à l’air. Les pluies acides et l’eau salée augmenteront toutes deux la vitesse à laquelle le métal revêtu se décomposera.
Le processus de galvanisation a plus de 150 ans et l’acier galvanisé à chaud est utilisé dans une grande variété d’applications. Il est utilisé pour les poutres en acier de construction, les tôles d’acier ondulées, les écrous, les boulons, les tuyaux, les caillebotis, les garde-corps et les passerelles en acier, entre autres. L’industrie prétend que l’acier galvanisé peut durer plus de 100 ans dans des installations typiques. Si l’acier doit être utilisé dans des endroits où il sera exposé à l’eau de mer, à l’abrasion mécanique, aux acides ou à d’autres conditions difficiles, l’acier inoxydable peut être un meilleur choix à long terme.