Galvanización

La galvanización ( también escrita galvanización ) ^{[ 1 ]} es el proceso de aplicar un recubrimiento protector de zinc al acero o al hierro para evitar la oxidación . El método más común es la galvanización por inmersión en caliente , en la que las piezas se recubren sumergiéndolas en un baño de zinc fundido caliente. ^{[ 2 ]}

El acero galvanizado se utiliza ampliamente en aplicaciones donde se requiere resistencia a la corrosión sin el costo del acero inoxidable , y se considera superior en términos de costo y vida útil. Se puede identificar por el patrón de cristalización en la superficie (a menudo llamado "cristal"). ^{[ 3 ]}

El acero galvanizado se puede soldar ; sin embargo, la soldadura desprende humos tóxicos de zinc. Estos humos se liberan cuando el metal galvanizado alcanza una determinada temperatura, la cual varía según el proceso de galvanizado utilizado. En exposiciones prolongadas y continuas, la temperatura máxima recomendada para el acero galvanizado por inmersión en caliente es de 200 °C (392 °F) , según la Asociación Americana de Galvanizadores. El uso de acero galvanizado a temperaturas superiores a esta provocará el desprendimiento del zinc en la capa intermetálica . ^{[ 4 ]}  

Al igual que otros sistemas de protección contra la corrosión, el galvanizado protege el acero actuando como barrera entre este y la atmósfera. Sin embargo, el zinc es un metal más electropositivo (activo) que el acero. Esta es una característica única del galvanizado, lo que significa que cuando un recubrimiento galvanizado se daña y el acero queda expuesto a la atmósfera, el zinc puede seguir protegiéndolo mediante la corrosión galvánica (generalmente dentro de un anillo de 5  mm, por encima del cual la tasa de transferencia de electrones disminuye).

El proceso recibe su nombre del médico, físico, biólogo y filósofo italiano Luigi Galvani (9 de septiembre de 1737 - 4 de diciembre de 1798). El ejemplo más antiguo conocido de hierro galvanizado se descubrió en una armadura india en la colección del Museo de las Armerías Reales del Reino Unido, que, según las inscripciones, es anterior a la década de 1680 ^{[ 5 ].}

El término "galvanizado" también puede usarse metafóricamente para referirse a cualquier estímulo que dé como resultado una actividad por parte de una persona o grupo de personas. ^{[ 6 ]}

En el uso moderno, el término "galvanizado" se ha asociado principalmente con los recubrimientos de zinc, excluyendo a otros metales. La pintura galvánica, precursora del galvanizado por inmersión en caliente , fue patentada por Stanislas Sorel , de París, el 10 de junio de 1837, adoptando un término de un campo muy de moda en la ciencia contemporánea, a pesar de no tener relación evidente con él. ^{[ 7 ]}

El recubrimiento de zinc, cuando está intacto, impide que las sustancias corrosivas alcancen el hierro subyacente. ^{[ 8 ]} Su función principal es actuar como ánodo de sacrificio para evitar la oxidación del hierro mediante protección catódica . El zinc es más reactivo que el hierro, por lo que el recubrimiento de zinc se oxida preferentemente a carbonato de zinc, evitando la corrosión del hierro, incluso si existen huecos en el recubrimiento de zinc. Se puede aplicar un recubrimiento electrolítico adicional , como un recubrimiento de conversión de cromato, para proporcionar una mayor pasivación de la superficie del material del sustrato. ^{[ 9 ]}

El acero galvanizado puede durar muchas décadas si se mantienen otras medidas complementarias, como recubrimientos de pintura y ánodos de sacrificio adicionales . La corrosión en ambientes no salinos se debe principalmente a los niveles de dióxido de azufre en el aire. ^{[ 10 ]}

El galvanizado por inmersión en caliente deposita una capa gruesa y robusta de aleaciones de zinc y hierro sobre la superficie de un elemento de acero. El proceso de inmersión en caliente generalmente no reduce la resistencia de forma apreciable, con la excepción de los aceros de alta resistencia, donde la fragilización por hidrógeno puede convertirse en un problema. ^{[ 11 ]}

La galvanización se puede realizar utilizando electricidad en el proceso de electrogalvanización .

La sherardización proporciona un recubrimiento de difusión de zinc sobre materiales a base de hierro o cobre. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

• Pchelintseva, Irina Yu.; Pchelintsev, Alexander N.; Litovka, Yuriy V. (marzo de 2021). "Modelado de la distribución de metales al recubrir placas metálicas planas en baños de galvanoplastia". International Journal of Numerical Modelling: Electronic Networks, Devices and Fields . 34 (2). doi : 10.1002/jnm.2830 .