Lycée Raymond LOEWY Alliages de Zinc INTRODUCTION: Le Zinc (symbole Zn, numéro atomique 30) Masse atomique = 65,4 Densité 0=7100 kg/m3; point de fusion 4180C Il se présente à l’état naturel de composés sulfureux (blendes) ou oxydes (calamines). Son exploitation Indu Les principaux pays producteurs de mine Chine, le Pérou, les États-Unis, l’ex-IJ. R. S_ Suède. La métallurgie . é Angleterre en 1740 issant : le Canada, la l’Espagne et la du zinc repose sur deux groupes de procédés : L’extraction par voie sèche, appelée plus souvent voie thermique, dans laquelle l’oxyde de zinc est réduit en présence de carbone à haute empérature ; L’extractlon par voie humide, ou procédé électrolytique, dans laquelle [‘oxyde de zinc est mis en solution dans l’acide sulfurique dilué, et le zinc extrait par électrolyse. 2- DÉSIGNATION NORMALISÉE quantités de cuivre et de titane donne 6,5MPa. ? la température ordinaire et en atmosphère sèche, l’oxygène ne semble pas attaquer le zinc. En fait, il se forme rapidement une très mince pellicule (Comme l’aluminium). La vitesse d’oxydation du zinc commence à devenir sensible pour une température de 2250C. Le zinc en poudre s’oxyde plus rapidement ,humide, il peut s’enflammer pontanément, alors que, sec, il est sans danger. Dans l’air humide, le zinc réagit plus facilement. Il se couvre généralement d’une couche de carbonate basique qui, dans les conditions atmosphériques normales, le protège d’une oxydation ultérieure.
La composition de la couche dépend du milieu environnant. Elle contient des oxychlorures dans le cas d’atmosphère marine, ou des sulfates et sulfites basiques BTS ACI 114 dans le cas des atmosphères urbaines et industrielles. La vitesse d’oxydation dépend de la nature de l’atmosphère et de la présence de produits pouvant attaquer et solubiliser la couche de protection. Par exemple, en atmosphère rurale, la vitesse de corrosion du zinc est d’env ètre par an ; en d’hydroxyde.
Cette attaque n’est pas négligeable, car les produits de corrosion ne constituent pas une couche homogène et protectrice. L’acide chromique pur provoque la formatlon dun film de chromate ; cette propriété est utilisée comme moyen de protection temporaire du zinc ou de revêtements en zinc. En présence d’ions sulfates, l’acide chromique attaque le zinc en lui donnant une surface polie et brillante. L’acide phosphorique, dans certaines conditions, forme une couche d’orthophosphate cristallisé qui protège le métal et peut ervlr de base d’accrochage pour les peintures.
UTILISA IONS DU MÉ AL Les applications du zinc métal se divisent en quatre groupes principaux : protection des aciers, fonderie, obtention d’alliages cuivreux et usages du zinc laminé. 4-1- PROTECTION ANTICORROSION DES ACIERS L’utilisation du zinc dans la protection contre la corrosion des aciers est fondée sur deux de ses propriétés la Plle 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 et 13, avec formation d cteur, ce film limite la 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. c – zingage électrolytique On dépose une couche de zinc par électrolyse dun 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. d – La shérardisation PAGF
