El contenido de silicio del acero se determina a través de un informe de prueba de la fábrica. El silicio no es un solo valor a través del calor del acero, sino que es más bien un tipo de distribución a través del calor. No se sabe lo que contiene esta distribución, pero vamos a intentar hacer una estimación con algunos números. Digamos que el acero tiene un informe de prueba de fábrica con un valor de silicio de 0,04%. ¿Dónde se encuentra este valor dentro de la distribución de valores de silicio en todo el acero? ¿Es el máximo, el mínimo, la media, el promedio o alguna otra función de la distribución? La respuesta es NO. El valor de silicio es sólo un punto de la curva de distribución de todos los valores de silicio en el calor. Como no se puede decir con certeza lo que este informe de la prueba del molino representa realmente, se hace la suposición mortal de que el valor de silicio está en algún lugar alrededor de la mitad de la distribución. Esto es una buena estadística hasta que su pieza sale con un recubrimiento gris y grueso y su cliente no está muy contento.
Entonces, ¿qué ha pasado con nuestro revestimiento galvanizado y por qué la pieza tiene un revestimiento grueso? La respuesta está en la curva de Sandelin (figura 1).
Preste especial atención a la pendiente de la curva en torno al 0,05% de contenido de silicio. La pendiente es muy pronunciada, lo que significa que un pequeño cambio en el contenido de silicio dará lugar a un gran cambio en el espesor del revestimiento. Por lo tanto, si usted tiene una pieza en la que el informe de la prueba de laminación da un valor de 0,04% de silicio y este valor de silicio se encuentra en el centro de la distribución de silicio por calor del acero o en el lado alto de la distribución, el revestimiento galvanizado saldrá brillante y luminoso y justo en el espesor de revestimiento especificado. Por otro lado, si el 0,04% que aparece en el informe de la prueba de laminación se encuentra en el lado más bajo de la distribución, algunas partes de este calor del acero tendrán valores de silicio más altos y darán lugar a revestimientos galvanizados que pueden ser mucho más gruesos e incluso de aspecto gris apagado. La pequeña diferencia entre un valor de silicio del 0,04% y del 0,06% puede suponer una gran diferencia en el grosor y el aspecto del revestimiento galvanizado. Las dos micrografías siguientes (Figuras 2 y 3) muestran la diferencia en la estructura del revestimiento con sólo un pequeño cambio en el contenido de silicio. La primera micrografía tiene una estructura de tres capas intermetálicas y una capa de zinc libre como capa exterior. La segunda micrografía tiene capas gamma y delta muy pequeñas y una capa zeta muy grande sin capa de zinc libre, por lo que tendrá un aspecto gris apagado.
Los límites recomendados (por debajo del 0,04% o entre el 0,15% y el 0,22%) para el contenido de silicio se indican en la norma ASTM A385. Sin embargo, habrá ocasiones en las que los niveles de silicio estén dentro de estos límites y, sin embargo, el revestimiento tenga un aspecto gris apagado y una capa galvanizada gruesa. Una de las formas de reducir la posibilidad de que esto ocurra es utilizar un producto químico para calderas que contenga níquel.
El níquel en el baño de zinc reduce el efecto del contenido de silicio para todos los valores de silicio inferiores al 0,20% aproximadamente y ayuda a mantener bajos espesores de revestimiento y un aspecto brillante y luminoso. La desventaja de utilizar níquel es que el espesor del revestimiento se reducirá en el caso de los aceros con un contenido de silicio muy bajo, hasta el punto de que los espesores del revestimiento de algunos productos pueden no cumplir los valores mínimos de la norma ASTM A123. Esto puede ocurrir en algunos productos tubulares y en materiales de chapa muy finos. Un remedio para este problema es limpiar con chorro de arena el acero con bajo contenido en silicio para que el revestimiento se forme sobre una superficie más rugosa que proporcione un revestimiento más grueso que cumpla los mínimos de las especificaciones.
Así que, si tiene que decirle a su cliente que el acero que compró con el contenido ideal de silicio puede no ser perfecto después de todo, no se olvide de seguir con el hecho de que la vida útil del revestimiento galvanizado es directamente proporcional al grosor del revestimiento, y que todos los revestimientos galvanizados serán de color gris apagado en aproximadamente un año, ya que la pátina de zinc se forma en la superficie. Puede que esto no le apacigüe, pero le proporciona un resquicio de esperanza.
