L’acciaio zincato a caldo (HDG) è un acciaio che è stato immerso in zinco fuso per produrre un rivestimento resistente alla ruggine. Il termine zincatura si riferisce solitamente al metodo per immersione a caldo; a volte è anche chiamato immersione a caldo di zinco. Sulla superficie dell’acciaio è spesso lasciato un caratteristico motivo cristallino, chiamato lustrino. L’acciaio zincato a caldo viene utilizzato in applicazioni in cui l’acciaio può essere esposto agli agenti atmosferici, ma dove l’acciaio inossidabile è troppo costoso.
L’acciaio da zincare viene prima lavato e trattato chimicamente per rimuovere sporco e ossidazione dalla superficie del metallo. Viene quindi immerso in un bollitore di zinco fuso a 815-850°F (435-455°C). Lo zinco caldo reagisce con l’acciaio, formando una superficie in lega con quattro strati distinti. Lo strato interno è di circa il 75% di zinco e il 25% di acciaio; lo strato esterno è al 100% di zinco. Lo zinco in eccesso viene quindi drenato e l’acciaio rivestito viene raffreddato con aria fredda o acqua.
Quando esposto all’aria, lo zinco reagisce con ossigeno, acqua e anidride carbonica per formare uno strato di carbonato di zinco resistente (ZnCO3). Questo protegge l’acciaio sottostante in due modi: in primo luogo, fornisce una barriera meccanica tra l’acciaio e l’atmosfera, riducendo al minimo l’esposizione all’ossigeno. In secondo luogo, lo zinco funge da anodo sacrificale. Lo zinco si ossida più rapidamente del ferro, cedendo elettroni nel processo. Questi elettroni poi viaggiano verso l’acciaio, dove riducono la reattività chimica del ferro e rallentano il processo di corrosione. Il termine sacrificale si riferisce al fatto che il pozzo di zinco disponibile per l’ossidazione si esaurisce nel tempo, evitando che il ferro nell’acciaio subisca la stessa sorte.
Nonostante questa doppia difesa, tutto l’acciaio zincato a caldo alla fine arrugginirà. Il rivestimento di zinco rallenta solo questo processo. Poiché lo zinco libero viene consumato attraverso l’ossidazione, il suo ruolo di anodo sacrificale diminuisce. Il rivestimento si eroderà anche fisicamente a causa dell’esposizione ad abrasivi e prodotti chimici nell’ambiente, riducendo la sua efficacia come barriera meccanica all’aria. La pioggia acida e l’acqua salata aumenteranno entrambe la velocità con cui il metallo rivestito si romperà.
Il processo di zincatura ha più di 150 anni e l’acciaio zincato a caldo è impiegato in un’ampia varietà di applicazioni. Viene utilizzato per travi in acciaio strutturale, lamiere ondulate, dadi, bulloni, tubi, griglie, ringhiere e passerelle in acciaio, tra le altre cose. L’industria sostiene che l’acciaio zincato può durare per oltre 100 anni nelle installazioni tipiche. Se l’acciaio deve essere utilizzato in luoghi in cui sarà esposto all’acqua di mare, all’abrasione meccanica, agli acidi o ad altre condizioni difficili, l’acciaio inossidabile potrebbe essere una scelta migliore a lungo termine.