Corrosione dell’acciaio: i trattamenti per prevenirla

Tutto quello che c’è da sapere sulla corrosione dell’acciaio e sui metodi per prevenirla

L’acciaio, noto per la sua resistenza e versatilità, è uno dei materiali più utilizzati nell’industria moderna, impiegato in una vasta gamma di applicazioni che spaziano dalla carpenteria metallica alle strutture architettoniche, dalle infrastrutture ai componenti di veicoli. Nonostante la sua elevata resistenza, l’acciaio è soggetto alla corrosione, un processo naturale che provoca il deterioramento del metallo a causa di reazioni chimiche con l’ambiente.
La corrosione può compromettere non solo l’estetica del materiale, ma anche ridurne significativamente la resistenza e la durata, indebolendo la capacità portante delle strutture e provocandone un graduale deterioramento.

Prevenire la corrosione è dunque fondamentale per garantire la sicurezza e l’affidabilità delle strutture e dei componenti in acciaio. Attraverso l’adozione di trattamenti adeguati e di tecnologie avanzate è possibile proteggere efficacemente l’acciaio, estendendone la vita utile e riducendo i costi di manutenzione a lungo termine.

Vediamo più nel dettaglio quali sono le cause della corrosione dell’acciaio e i trattamenti utili per prevenirla.

Cause ed effetti della corrosione dell’acciaio

Come abbiamo visto, la corrosione dell’acciaio è un fenomeno chimico che porta al deterioramento del metallo a causa dell’interazione con l’ambiente circostante. Questo processo naturale si verifica quando l’acciaio entra in contatto con agenti corrosivi come ossigeno, acqua, sali, acidi e altri elementi chimici presenti nell’atmosfera o in soluzioni acquose. La corrosione può manifestarsi in diverse forme, ma la più comune è la formazione di ruggine, che appare come una patina rossastra sulla superficie del metallo, compromettendone l’aspetto estetico dell’acciaio ma anche la resistenza meccanica e la durata nel tempo.

Le cause della corrosione dell’acciaio sono molteplici e possono essere influenzate da diverse variabili ambientali. Tra le principali cause ci sono sicuramente gli sbalzi di temperatura, che possono causare dilatazioni e contrazioni del materiale, portando a microfessurazioni attraverso le quali gli agenti corrosivi possono penetrare. Anche il tipo di lega utilizzata nell’acciaio può incidere su questo aspetto: alcune leghe sono più resistenti alla corrosione rispetto ad altre, a seconda dei loro componenti chimici.
Altre possibili cause della corrosione dell’acciaio sono il contatto con liquidi e la presenza di cloruri, che possono accelerare il processo corrosivo creando condizioni favorevoli per reazioni elettrochimiche.
In genere il processo di corrosione si verifica principalmente:

• in ambienti secchi, dove la corrosione è causata principalmente dalla reazione chimica con gas ossidanti presenti nell’atmosfera, come l’ossigeno. In questo caso, il metallo tende a ripristinare la sua forma ossidata, che è quella più stabile in natura, combinandosi con l’ossigeno o con altri gas. In questo caso si parla di corrosione a secco;
• in ambienti umidi, in cui la corrosione avviene invece in presenza di liquidi che fungono da conduttori, facilitando le reazioni elettrochimiche. Per esempio, l’acciaio può ossidarsi quando immerso in acqua, specialmente se è in contatto con un altro metallo che ha un potenziale elettrico diverso. La differenza di potenziale tra i due metalli genera una corrente elettrica che accelera la corrosione dell’acciaio. In questo caso la corrosione viene definita “a umido”.

Principali tipologie di corrosione

La corrosione dell’acciaio può manifestarsi in diverse forme, ognuna delle quali presenta caratteristiche e cause specifiche. Conoscere le principali tipologie di corrosione e sapere perché si verificano è fondamentale per adottare le misure preventive appropriate e garantire la longevità e la sicurezza delle strutture in acciaio. Tra i tipi di corrosione più diffusi troviamo:

• corrosione uniforme, che intacca in modo omogeneo l’intera superficie del metallo. È una delle forme di corrosione più comuni e può essere causata da una varietà di agenti atmosferici come umidità, cloruri e inquinanti. Anche la conducibilità elettrica e il pH del terreno o dell’acqua con cui il metallo entra in contatto possono influenzare l’entità della corrosione. Questa tipologia di corrosione è particolarmente insidiosa perché, se non controllata, può ridurre significativamente lo spessore del metallo, compromettendo la sua resistenza strutturale nel tempo;
• vaiolatura (o pitting): la vaiolatura è una forma di corrosione localizzata che colpisce principalmente l’acciaio inossidabile (di bassa qualità). A differenza della corrosione uniforme, che si diffonde su tutta la superficie, la vaiolatura provoca piccoli fori o cavità che penetrano in profondità nel metallo. Questi buchi possono indebolire significativamente il materiale, aumentando il rischio di fratture e cedimenti. La vaiolatura è spesso causata dalla presenza di cloruri in ambienti umidi;
• corrosione interstiziale: questa tipologia di corrosione si verifica in aree particolarmente delicate della superficie del metallo e interessa spesso punti di giunzione, guarnizioni e altri piccoli interstizi. La corrosione interstiziale avviene perché questi spazi possono trattenere umidità e altre sostanze corrosive, creando un ambiente favorevole per la corrosione. In genere è difficile da rilevare e può portare a gravi problemi strutturali se non identificata e trattata tempestivamente;
• corrosione intergranulare: di solito si manifesta lungo i bordi dei grani cristallini del metallo, spesso a causa di trattamenti termici inadeguati o errori nei processi di saldatura. Quando l’acciaio viene esposto a determinate temperature per un periodo prolungato, la percentuale di cromo presente nel metallo può scendere al di sotto di una certa soglia, compromettendo la sua inossidabilità. Questo tipo di corrosione è particolarmente problematico perché può indebolire la struttura interna del metallo senza mostrare segni evidenti sulla superficie;
• corrosione galvanica: si verifica quando due metalli diversi, con potenziali elettrici differenti, vengono a contatto in un ambiente umido. In questa situazione, il metallo con il potenziale elettrico più basso agisce come anodo e si corrode più rapidamente, mentre il metallo con il potenziale più alto agisce come catodo e si preserva. Per evitare la corrosione galvanica, è essenziale isolare i metalli diversi con materiali non conduttivi;
• corrosione sotto sforzo: anche le sollecitazioni meccaniche possono causare fenomeni di corrosione nell’acciaio. Quando il metallo è sottoposto a grandi tensioni o sforzi, può svilupparsi una corrosione che si propaga lungo le zone di maggiore sollecitazione. Questo tipo di corrosione può essere evitato utilizzando materiali adeguati e adottando misure di prevenzione che minimizzino le tensioni sul metallo.

Come evitare la corrosione dell’acciaio

Evitare la corrosione dell’acciaio è fondamentale per garantire la durata e la sicurezza delle strutture metalliche e della carpenteria industriale. Esistono vari metodi e trattamenti preventivi che possono essere adottati per contrastare la tendenza all’ossidazione e proteggere l’acciaio dalla corrosione. Uno dei metodi più diffusi è l’applicazione di rivestimenti protettivi. Tra questi, la zincatura e la verniciatura sono tra i più efficaci e comunemente utilizzati.

La zincatura consiste nel rivestire l’acciaio con uno strato di zinco ed è uno dei metodi più diffusi per la protezione dei metalli. Questo processo può essere eseguito in diversi modi, tra cui la zincatura a caldo e la zincatura elettrolitica. La zincatura a caldo prevede l’immersione dell’acciaio in un bagno di zinco fuso, a una temperatura di circa 450°C. Questo trattamento crea uno strato spesso e duraturo di zinco che protegge l’acciaio sottostante dalla corrosione. Il vantaggio principale della zincatura a caldo è che lo strato di zinco è in grado di proteggere l’acciaio anche in caso di graffi o danni superficiali. La zincatura elettrolitica, invece, utilizza un processo elettrochimico per depositare un sottile strato di zinco sull’acciaio. Sebbene questo strato sia generalmente più sottile rispetto alla zincatura a caldo, offre comunque una buona protezione contro la corrosione e una finitura superficiale più liscia e uniforme.

La verniciatura prevede invece l’applicazione di uno o più strati di vernice sulla superficie dell’acciaio. La vernice agisce come una barriera fisica che isola il metallo dagli agenti corrosivi esterni come l’acqua, l’ossigeno e i sali. Esistono diversi tipi di vernici anticorrosive, ciascuna con caratteristiche specifiche per resistere a diverse condizioni ambientali. La preparazione della superficie è un passaggio cruciale nella verniciatura: l’acciaio deve essere pulito accuratamente per rimuovere ruggine, grasso e altre impurità, ad esempio tramite sabbiatura o decapaggio, per garantire una buona adesione della vernice. Dopo la preparazione, vengono applicati un primer, che offre una prima protezione e promuove l’adesione degli strati successivi, e uno o più strati di vernice finale, che forniscono la protezione anticorrosiva definitiva e l’aspetto estetico desiderato.

La protezione catodica è un’altra tecnica molto utilizzata per prevenire la corrosione, soprattutto in strutture interrate o immerse in acqua. Questa tecnica prevede l’uso di anodi sacrificali o l’applicazione di una corrente elettrica esterna per ridurre la tendenza dell’acciaio a corrodersi. Gli anodi sacrificali, realizzati con metalli più reattivi come magnesio o zinco, si corroderanno al posto dell’acciaio, offrendo una protezione efficace.

Ovviamente, per prolungare la durata della carpenteria metallica e delle strutture in acciaio è fondamentale partire da una buona progettazione e dall’adozione di misure preventive, che devono essere valutate anche in base al tipo di utilizzo delle strutture o dei componenti in acciaio e dalle condizioni ambientali e di esercizio. Evitare la creazione di interstizi e aree in cui può ristagnare l’umidità è fondamentale, così come garantire un’adeguata ventilazione e drenaggio per prevenire l’accumulo di acqua. La scelta di materiali di fissaggio appropriati, come bulloni e viti in acciaio inossidabile, può inoltre prevenire la corrosione interstiziale.

Anche una manutenzione regolare e ispezioni periodiche sono essenziali per rilevare e affrontare tempestivamente i primi segni di corrosione. Pulire regolarmente le superfici in acciaio per rimuovere i contaminanti e applicare nuovi strati di rivestimento protettivo quando necessario può contribuire a mantenere l’acciaio in buone condizioni e a ridurre il rischio di corrosione.

Rivestimenti e trattamenti superficiali dell’acciaio: i servizi offerti da Ferrero Industrial

Ferrero Industrial è specializzata nella progettazione e realizzazione di carpenteria industriale e componenti di precisione, offrendo soluzioni avanzate per diversi settori – dai componenti per piattaforme aeree a quelli per macchine perforatrici, fino ai componenti per sollevatori telescopici, veicoli industriali e per trasporto vetture.
Grazie a tecnologie all’avanguardia e a un team di esperti altamente qualificati, l’azienda è in grado di eseguire trattamenti e rivestimenti protettivi di alta qualità per l’acciaio, come zincatura a caldo, verniciatura (a liquido o a polvere) e finiture speciali resistenti alla corrosione.
Questi trattamenti non solo aumentano la resistenza del metallo all’ossidazione, prolungandone la durata, ma migliorano anche l’aspetto estetico delle superfici, offrendo una vasta scelta di colori e finiture.
Oltre ai rivestimenti protettivi, Ferrero Industrial può effettuare trattamenti superficiali specifici per migliorare le proprietà meccaniche dell’acciaio. Grazie a questi processi è possibile aumentare la durezza, la resistenza all’usura e alle sollecitazioni dei componenti, rendendoli adatti anche ad ambienti di lavoro e impieghi particolarmente gravosi.

Tra le varie lavorazioni e i trattamenti proposti sono compresi anche processi di sabbiatura e di verniciatura in cataforesi, che permette di aumentare la resistenza alla corrosione dell’acciaio, proteggendo efficacemente componenti e strutture dagli agenti atmosferici o in condizioni di esposizione a sostanze chimiche e umidità. Ferrero Industrial si distingue per la sua capacità di personalizzare i trattamenti in base alle specifiche esigenze dei clienti, offrendo soluzioni su misura per ogni tipo di applicazione, dal settore industriale a quello dei trasporti.
I nostri tecnici specializzati affiancano i clienti in tutte le fasi del progetto, dalla “simultaneous engineering” allo sviluppo del prodotto finito, proponendo soluzioni innovative e di altissimo livello qualitativo.

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