Corrosion behavior of different hot dip coatings on cold rolled low carbon steel for cold forming in continuous atmosphere

The aim of this work is to analyze corrosion phenomena and their detection, referring particularly to different hot dip galvanized carbon steel applications. In the first part, how corrosion works and which are the different corrosion mechanisms were issued. In the second part, experimental methods and materials were explained. Subsequently, in the third part results were focused the attention on water conditions, chloride conditions and risks due to corrosion starting and propagation. In this study, different hot dip galvanized carbon steels were exposed to high water and chloride content atmosphere for corrosion behaviour observation. The steels were Hot Dip Galvanized (100% Zn), Alu-Zinc (55% Al, 43,4% Zn and 1,6% Si ), Galfan (95% Zn and 5% Al), ZM (3.0% Mg, 3.7% Al and 93.3% Zn) and Alu-Si ( 90% Al and 10% Si). For corrosion behaviour comparison, the steels were tested in Cyclical Chamber ( temperatures as low 25°C and as high as 60°C and relative humidity was %45 as minimum and %95 as maximum) and Salt Spray Chamber ( a standardized solution of 5% NaCl). Corrosion behaviour of different hot dip galvanized steels were interpreted by galvanization difference and composition difference of steels. In addition. water corrosion and seawater corrosion atmosphere difference were taken into account also for corrosion behaviour interpretation. Tests were applied to samples for 500 hours continuous atmosphere and corrosion behaviour were observed with the help of sample photographs which were taken every 50 hour from beginning of test. Corrosion starting point was taken as first white rust appearance in the surface and propagation was taken as red rust appearance in the surface. All testing equipments and testing samples were supplied by Whirlpool EMEA S.p.a. and all tested were done at Cassinetta Materials Laboratories - Whirlpool EMEA S.p.a.

Questo lavoro si pone l’obiettivo di analizzare l’effetto di differenti tipi di rivestimenti metallici sui processi di corrosione che possono interessare una struttura realizzata in acciaio al carbonio. Nella parte iniziale verranno analizzati i possibili fenomeni corrosivi. La seconda parte tratterà delle metodologie e dei materiali utilizzati. Successivamente, nella terza ed ultima parte, verranno discussi i risultati sperimentali ottenuti in condizioni di elevata umidità relativa e concentrazione di cloruri e dei rischi provocati dai fenomeni di iniziazione e propagazione di corrosione. I campioni, costituiti da acciaio al carbonio zincato a caldo con diversi tipi di zincature, sono stati esposti a vari ambienti corrosivi in modo da osservare l’evoluzione dei processi corrosivi. In particolare i rivestimenti testati sono stati: zinco (100% Zn), Alu-Zinc (55% Al, 43,4% Zn and 1,6% Si ), Galfan (95% Zn and 5% Al), ZM (3.0% Mg, 3.7% Al and 93.3% Zn) and Alu-Si ( 90% Al and 10% Si). I test sperimentali sono stati condotti per mezzo di una “Cyclical Chamber” (operante in un range di temperatura tra i 25 e i 60 °C e un’umidità relativa del 45-95%) e di una “Salt Spray Chamber” (soluzione standardizzata di NaCl al 5%). Gli effetti corrosivi sono stati interpretati a seconda della tipologia di rivestimento e dell’ambiente corrosivo. I diversi campioni sono stati sottoposti a un'atmosfera costante per una durata di 500 ore, durante le quali la propagazione è stata registrata per mezzo di una fotografia scattata ogni 50 ore. L’apparizione di prodotti corrosivi di colore bianco indica l’iniziazione dei processi corrosivi, mentre prodotti corrosivi di colore rosso indicano la loro propagazione all’interno dell’acciaio. Tutte le apparecchiature e i campioni testati sono stati forniti da Whirlpool EMEA S.p.a. e tutti i test sono stati condotti presso Cassinetta Materials Laboratories - Whirlpool EMEA S.p.a.