Zinc coatings -- Guidelines and recommendations for the protection against corrosion of iron and steel in structures

This document gives guidelines and recommendations for the general principles of design appropriate to articles to be hot dip galvanized after fabrication (e.g. in accordance with ISO 1461) for the corrosion protection of, for example, articles that have been manufactured in accordance with EN 1090-2. This document does not apply to hot dip galvanized coatings applied to continuous wire or sheet (e.g. to EN 10346).

Revêtements de zinc -- Lignes directrices et recommandations pour la protection contre la corrosion du fer et de l'acier dans les constructions

Le présent document donne des lignes directrices et des recommandations concernant les principes généraux de conception appropriés pour les pičces ŕ galvaniser ŕ chaud aprčs fabrication (par exemple conformément ŕ l'ISO 1461) utilisées pour la protection contre la corrosion, par exemple, de pičces qui ont été fabriquées conformément ŕ l'EN 1090‑2. Le présent document ne s'applique pas aux revętements galvanisés ŕ chaud appliqués sur fil ou sur tôle en continu (par exemple selon l'EN 10346).

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Status
Published
Publication Date
30-Oct-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
26-Sep-2019
Completion Date
31-Oct-2019
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ISO 14713-2:2019 - Zinc coatings -- Guidelines and recommendations for the protection against corrosion of iron and steel in structures
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ISO 14713-2:2019 - Revetements de zinc -- Lignes directrices et recommandations pour la protection contre la corrosion du fer et de l'acier dans les constructions
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14713-2
Second edition
2019-10
Zinc coatings — Guidelines and
recommendations for the protection
against corrosion of iron and steel in
structures —
Part 2:
Hot dip galvanizing
Revêtements de zinc — Lignes directrices et recommandations
pour la protection contre la corrosion du fer et de l'acier dans les
constructions —
Partie 2: Galvanisation à chaud
Reference number
ISO 14713-2:2019(E)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 14713-2:2019(E)
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© ISO 2019

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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 14713-2:2019(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Design for hot dip galvanizing ................................................................................................................................................................ 2

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

4.2 Surface preparation ............................................................................................................................................................................ 2

4.3 Procedures related to design considerations ............................................................................................................... 2

4.4 Design features ....................................................................................................................................................................................... 3

4.5 Tolerances ................................................................................................................................................................................................... 3

5 Design for storage and transport ........................................................................................................................................................ 3

6 Effect of article condition on quality of hot dip galvanizing .................................................................................... 4

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

6.2 Material composition ........................................................................................................................................................................ 4

6.3 Castings ......................................................................................................................................................................................................... 5

6.4 Surface condition .................................................................................................................................................................................. 6

6.5 Influence of steel surface roughness on the hot dip galvanized coating thickness ...................... 6

6.6 Influence of thermal cutting processes and welding ............................................................................................. 6

6.6.1 Thermal cutting ................................................................................................................................................................ 6

6.6.2 Welding .................................................................................................................................................................................... 6

6.6.3 Free edges .............................................................................................................................................................................. 6

6.7 Effect of internal stresses in the steel article ................................................................................................................ 7

6.7.1 General...................................................................................................................................................................................... 7

6.7.2 Distortion cracking ........................................................................................................................................................ 7

6.7.3 Hydrogen embrittlement .......................................................................................................................................... 7

6.7.4 Strain age embrittlement .................. ........................................................................................................................ 7

6.7.5 Liquid metal assisted cracking or liquid metal embrittlement ............................................... 8

6.8 Large objects or thick steels ........................................................................................................................................................ 8

6.9 Hot dip galvanizing practice ........................................................................................................................................................ 8

7 Effect of hot dip galvanizing process on the article .......................................................................................................... 8

7.1 Dimensional tolerances on mating threads ................................................................................................................... 8

7.2 Effect of process heat ......................................................................................................................................................................... 9

8 After-treatments ................................................................................................................................................................................................... 9

Annex A (informative) Preferred designs of articles for hot dip galvanizing ..........................................................10

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................21

© ISO 2019 – All rights reserved iii
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ISO 14713-2:2019(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso

.org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings,

Subcommittee SC 4, Hot dip coatings (galvanized, etc.).

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14713-2:2009), which has been technically

revised. The main changes compared with the previous edition are as follows:

— minor technical changes have been made and two new notes have been added to Table 1;

— improvements have been made to the clarity of recommendations throughout Clause 6;

— extensive revisions have been made to the figures in Annex A;
— Tables A.1, A.2 and A.3 have been added in Annex A.
A list of all parts in the ISO 14713 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 14713-2:2019(E)
Introduction

The protection afforded by the hot dip galvanized coating to the article will depend upon the method

of application of the coating, the design of the article and the specific environment to which the article

is exposed. The hot dip galvanized article can be further protected by the application of additional

coatings (outside the scope of this document), such as organic coatings (paints or powder coatings).

When applied to hot dip galvanized articles, this combination of coatings is often known as a “duplex

system”.

Specific product-related requirements, for which specific standards could exist (e.g. for hot dip

galvanized coatings on tubes or fasteners), take precedence over these general recommendations.

© ISO 2019 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14713-2:2019(E)
Zinc coatings — Guidelines and recommendations for
the protection against corrosion of iron and steel in
structures —
Part 2:
Hot dip galvanizing
1 Scope

This document gives guidelines and recommendations for the general principles of design appropriate

to articles to be hot dip galvanized after fabrication (e.g. in accordance with ISO 1461) for the corrosion

protection of, for example, articles that have been manufactured in accordance with EN 1090-2.

This document does not apply to hot dip galvanized coatings applied to continuous wire or sheet (e.g. to

EN 10346).
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 8044, Corrosion of metals and alloys — Basic terms and definitions
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8044 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
hot dip galvanizing

formation of a coating of zinc and/or zinc-iron alloys on iron and steel products by dipping prepared

steel or cast irons in the zinc melt
3.2
hot dip galvanized coating
coating obtained by hot dip galvanizing (3.1)

Note 1 to entry: The term “hot dip galvanized coating” is subsequently referred to as the “coating”.

3.3
duplex system
hot dip galvanized coating (3.2) with an additional paint or powder coating
© ISO 2019 – All rights reserved 1
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ISO 14713-2:2019(E)
4 Design for hot dip galvanizing
4.1 General

It is essential that the design of any article required to be galvanized should take into account not

only the function of the article and its method of manufacture, but also the limitations imposed by the

finish. Annex A illustrates some of the important design features, some of which are specific to hot dip

galvanizing.

Some internal stresses in the articles to be galvanized will be relieved during the hot dip galvanizing

process and this can cause deformation or damage to the coated article. These internal stresses arise

from the finishing operations at the fabrication stage, such as cold forming, welding, oxy-cutting or

drilling, and from the residual stresses inherited from the rolling mill.

The purchaser should seek the advice of the galvanizer before designing or making a product that is

subsequently to be hot dip galvanized, as it can be necessary to adapt the construction of the article for

the hot dip galvanizing process.
4.2 Surface preparation

The design and the materials used should permit good surface preparation. This is essential for the

production of a high-quality coating (see 6.4).

Graphite exposed at the surface of iron castings interferes with wetting by molten metal and those

castings that have been annealed can have silica particles in the surface layers that have to be removed

in order to obtain a good-quality coating. Grit blasting is recommended both before and after annealing.

4.3 Procedures related to design considerations

The hot dip bath and associated plant should be of adequate capacity to process the articles to be hot dip

coated with zinc. Preferably, articles should be designed to enable coating in a single dipping operation.

Articles that are too large for the available baths may be partially immersed and then reversed for

length or depth, so that a complete coating is obtained. Partial immersion (and then dipping for a second

time to complete the coating) is less common than the single, complete immersion operation.

All work is secured during immersion in the baths. Arrangements for lifting and handling should be

made before articles are delivered to the galvanizer. When necessary, the customer should consult

the galvanizer and advise of any limitations (e.g. on the use of existing holes). Lifting lugs are often

incorporated to assist general handling.

Articles may be held in racks or jigs. Some contact marks can be visible after hot dip galvanizing in such

cases. The dipping operation involves vertical movement out of the bath, but the parts being withdrawn

may be inclined at an angle.

The processing sequence requires the circulation of air, pretreatment liquids and zinc to all surfaces

of the article. Air pockets prevent local surface preparation and give uncoated surfaces. Liquids in

enclosed air vaporize at the hot dip galvanizing temperature of about 450 °C and the force generated

can cause buckling or explosions. Excess zinc can adhere poorly, can look unattractive and is wasteful.

Suitable articles, e.g. heat exchangers and gas cylinders, can, if required, be hot dip galvanized on the

outside only. This involves special techniques and equipment (e.g. to push the article into the bath

against the buoyancy of the molten zinc) and a specialist galvanizer should be consulted in advance.

Hot dip galvanizing of hollow sections ensures protection of both internal and external surfaces. Small

amounts of trapped zinc ash can be unavoidable within hollow sections and, for certain shapes and

designs, cannot be removed.
2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 14713-2:2019(E)
4.4 Design features

Preferred design features for articles to be hot dip galvanized are shown in Annex A.

WARNING — It is essential that sealed compartments be avoided or be vented, otherwise there

is a serious risk of explosion that could cause serious injury to operators. This aspect of design

shall be given careful consideration and is essential in order to maintain satisfactory standards

of health and safety for operators.

In addition to provision for venting and draining of tubular fabrications, holes also allow a coating to

be formed on the inside surfaces and therefore ensure better protection for the article. Occasionally, at

sufficiently high levels of residual stress in the article, stress relief can occur at the hot dip galvanizing

temperature. This is one of the main causes of unexpected distortion or cracking of the steel article.

Symmetrical sections are preferred and, as far as possible, large variations in thickness or cross-section,

e.g. thin sheet welded to thick angles, should be avoided. Welding and fabrication techniques should be

chosen to minimize the introduction of unbalanced stresses. Differential thermal expansion should be

minimized during welding and processing. Heat treatment can be desirable before hot dip galvanizing.

The purchaser should discuss with the galvanizer the requirements for coating and assembly of

fabricated articles before galvanizing. Compact sub-assemblies (which occupy minimum bath space)

are the most economical to galvanize. Welding is preferable before hot dip galvanizing, to ensure a

continuous hot dip galvanized coating over the weld.

Articles should be designed so as to assist the access and drainage of molten metal and so that air locks

are avoided. A smooth profile, avoiding unnecessary edges and corners, assists hot dip galvanizing.

This, combined with bolting after galvanizing, improves long-term corrosion resistance.

Holes that are necessary in structures for the hot dip galvanizing process are preferably made before

assembly and by cutting or grinding off corners of sections; this facilitates the absence of “pockets” in

which excess molten zinc can solidify. When already assembled, burning could be the optimum method

of producing holes, as the space available for drilling may not allow the hole to be close enough to the

edge or corners.

Internal venting of hollow sections should be avoided. If internal venting is unavoidable, it should

be agreed in advance with the galvanizer [see also ISO 1461:2009, A.2, e)] and the customer should

ensure that:
a) the holes are of maximum possible size;

b) provision for internal venting is adequately documented (e.g. by photography) before assembly.

4.5 Tolerances

The thickness of the coating is determined mainly by the nature and thickness of the steel. On mating

surfaces and at holes, extra tolerance should be provided to allow for the thickness of the coating metal.

For coatings on flat surfaces, an allowance of at least 1 mm has been found satisfactory. See ISO 1461

for definitions of significant surfaces and acceptance criteria for the coating. For threaded work, for

example, for hot dip galvanized and centrifuged nuts and bolts, current practices differ according to the

country. See 7.1.
5 Design for storage and transport

Hot dip galvanized articles should be stacked securely so that the articles can be handled, stored and

transported safely.

Where there is a specific need to minimize the development of wet-storage staining (primarily basic

zinc oxide and zinc hydroxide, formed on the surface of the galvanized coating during storage of articles

in humid conditions), this should be communicated by the purchaser to the galvanizer at the time of

ordering and any relevant control measures should be agreed upon.
© ISO 2019 – All rights reserved 3
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ISO 14713-2:2019(E)

Such measures can include, for example, storage of articles such that free movement of air across the

surfaces of the article is allowed, the use of spacers to minimize contact areas on the work, chemical

post-treatment or avoidance of close nesting of work (where the design allows this). Shrink wrapping

can lead to water retention within the articles and subsequent wet-storage staining.

In accordance with ISO 1461, the presence of wet-storage staining is not a cause for rejection, provided

the coating thickness remains above the specified minimum requirements at the time of acceptance

inspection.
6 Effect of article condition on quality of hot dip galvanizing
6.1 General

Most steels can be hot dip galvanized in accordance with ISO 1461. This includes unalloyed carbon

steels (see, e.g., EN 10025-2), fine-grained steels (see, e.g., EN 10025-3 and EN 10025-4), quenched

and tempered steels, hollow sections that are hot finished (see, e.g., EN 10210-1), hollow sections that

are cold finished (see, e.g., EN 10219-1), reinforcement steels (see, e.g., EN 10080 and EN 10348-2),

fastener grade steels [see, e.g., ISO 898 (all parts)], grey cast iron (see, e.g., EN 1561) and malleable cast

iron (see, e.g., EN 1562). Where other ferrous metals are to be galvanized, adequate information or

samples should be provided by the purchaser for the galvanizer to decide whether these steels can be

satisfactorily galvanized. Sulfur-containing free-cutting steels are normally unsuitable. Stainless steels

are unsuitable.
6.2 Material composition

Certain elements, in particular silicon (Si) and phosphorus (P), in the steel surface can affect hot

dip galvanizing by prolonging the reaction between iron and molten zinc. Therefore, certain steel

compositions can achieve more consistent coatings with regard to appearance, thickness and

smoothness. The prior history of the steel (e.g. whether hot rolled or cold rolled) can also affect its

reaction with molten zinc. Where aesthetics are important or where particular coating thickness

or surface smoothness criteria exist, specialist advice on steel selection should be sought prior to

fabrication of the article or hot dip galvanizing.

Table 1 gives simplified guidance on steel compositions that are associated with certain typical coating

characteristics when galvanizing is carried out at temperatures of 440 °C to 460 °C.

4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 14713-2:2019(E)
Table 1 — Coating characteristics related to steel composition
Category Typical levels of reactive Additional information Typical coating
elements characteristics
% (mass fraction)

A ≤ 0,03 % Si and < 0,02 % P See NOTE 1 and NOTE 4 Coating has a shiny appearance

with a finer texture. Coating
structure includes outer zinc
layer.

B ≥ 0,14 % Si to ≤ 0,25 % Si Other elements can also affect Coating can have shiny or matt

steel reactivity. In particular, appearance. Coating structure
phosphorus levels greater than can include outer zinc layer
0,035 % will give increased or iron-zinc alloy can extend
reactivity. through to the coating surface
depending on steel
composition.
C > 0,03 % Si to < 0,14 % Si Excessively thick coatings can Coating has a darker
be formed. appearance with a coarser
texture. Iron/zinc alloys
D > 0,25 % Si Coating thickness increases
dominate coating structure
with increasing silicon content.
and often extend to the coating
surface, with reduced
resistance to handling damage.

NOTE 1 Steels with compositions satisfying the formula Si ≤ 0,03 % and Si + 2,5P ≤ 0,09 % are also expected to exhibit

these characteristics. For cold rolled steels, these characteristics are expected to be observed when the steel composition

satisfies the formula Si + 2,5P ≤ 0,04 %.

NOTE 2 The presence of alloying elements (e.g. nickel or aluminium) in the zinc melt can have a significant effect on

the coating characteristics indicated in this table. This table does not provide relevant guidance for high-temperature

galvanizing (i.e. immersion in molten zinc at 530 °C to 560 °C).

NOTE 3 The steel compositions indicated in this table will vary under the influence of other factors (e.g. hot rolling) and

the boundaries of each range will vary accordingly.

NOTE 4 Steels with compositions < 0,01 % silicon that also have aluminium contents > 0,035 % can exhibit lower reactivity

that could result in a lower than expected coating thickness. These steels can exhibit reduced levels of coating cohesion.

NOTE 5 The design of the article to be galvanized can also influence coating characteristics.

6.3 Castings

Castings should be as free as possible from surface porosity and shrinkage holes and should be cleaned

by grit blasting, electrolytic pickling or by other methods especially suitable for castings. Conventional

hydrochloric acid pickling does not remove mould-sand deposits, graphite or temper carbon from

the surface of cast iron. Grit blasting is necessary to remove these contaminants. Surface cleaning of

complex shapes can be undertaken by specialist galvanizing companies using hydrofluoric acid. Care

needs to be exercised in the design of cast-iron sections. Small castings of simple shape and solid cross-

section do not present problems for galvanizing, provided that the material and surface condition are

suitable. Larger castings should have a balanced design with uniform section thicknesses to avoid

distortion and cracking due to thermal stress. Large fillet radii and pattern numbers should be used

and sharp corners and deep recesses avoided.

The rough surface finish that castings tend to possess can result in thicker galvanized coatings than on

rolled articles.
NOTE Castings can take several forms:

— grey iron castings: grey iron has a carbon content of greater than 2 %, the majority of which is graphite in

flake form;

— spheroidal graphite (SG) castings: similar to grey iron in many aspects of composition but with carbon

present primarily as graphite in spheroidal form, initiated by additions of magnesium or cerium;

© ISO 2019 – All rights reserved 5
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ISO 14713-2:2019(E)

— malleable iron castings: black-heart, white-heart and pearlitic. The toughness and workability are derived

from annealing processes and no primary graphite is permissible.
6.4 Surface condition

The surface of the basis metal should be clean before dipping into the molten zinc. Degreasing and

pickling in acid are the recommended methods of cleaning the surface. Excessive pickling should be

avoided. Surface contamination that cannot be removed by pickling, e.g. carbon films (such as rolling

oil residues), oil, grease, paint, some weld anti-spatter sprays, welding slag, labels, glues, marking

materials, fabrication oils and similar impurities, should be removed prior to pickling as this can

otherwise lead to uncoated areas after galvanizing. Weld anti-spatter sprays that are not removed

during degreasing and pickling should be avoided. Silicone-free sprays are preferred. The excessive use

of welding spray should be avoided. Burnt-on suds-type cutting fluids and burnt-on weld anti-spatter

sprays should be removed. The purchaser is responsible for removing such contamination, unless

alternative arrangements have been agreed between the galvanizer and the purchaser.

NOTE Some steel surface conditions arising from their prior processing, e.g. rolling, are not always visible

prior to galvanizing and can have an adverse effect on coating quality. Steels with laps or folds can lead to raised

areas or ridges in the coating.

6.5 Influence of steel surface roughness on the hot dip galvanized coating thickness

The roughness of the steel surface has an influence on the thickness and structure of the coating. The

effect of surface unevenness, e.g. scratches or striations, of the steel surface generally remains visible

after galvanizing. A rough steel surface, as obtained by grit blasting, coarse grinding, etc., prior to

pickling, gives a thicker coating than a surface that is obtained by pickling alone.

6.6 Influence of thermal cutting processes and welding
6.6.1 Thermal cutting

Flame-cutting, laser-cutting and plasma-cutting changes the steel composition and structure in the

zone on and around the cut surface, so that the minimum coating thickness can b
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14713-2
Deuxième édition
2019-10
Revêtements de zinc — Lignes
directrices et recommandations pour
la protection contre la corrosion du fer
et de l'acier dans les constructions —
Partie 2:
Galvanisation à chaud
Zinc coatings — Guidelines and recommendations for the protection
against corrosion of iron and steel in structures —
Part 2: Hot dip galvanizing
Numéro de référence
ISO 14713-2:2019(F)
ISO 2019
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ISO 14713-2:2019(F)
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ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 14713-2:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Conception pour la galvanisation à chaud ................................................................................................................................. 2

4.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2

4.2 Préparation de surface ..................................................................................................................................................................... 2

4.3 Procédures relatives à des considérations de conception ................................................................................. 2

4.4 Caractéristiques de conception ................................................................................................................................................ 3

4.5 Tolérances ................................................................................................................................................................................................... 3

5 Conception pour le stockage et le transport............................................................................................................................ 4

6 Effet de l’état de la pièce sur la qualité de la galvanisation à chaud ...............................................................4

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 4

6.2 Composition du matériau .............................................................................................................................................................. 4

6.3 Pièces ............................................................................................................................................................................................................... 5

6.4 État de surface ......................................................................................................................................................................................... 6

6.5 Influence de la rugosité de surface de l’acier sur l’épaisseur du revêtement

galvanisé à chaud .................................................................................................................................................................................. 6

6.6 Influence des procédés de découpe thermique et de soudage ...................................................................... 6

6.6.1 Découpe thermique ....................................................................................................................................................... 6

6.6.2 Soudage .................................................................................................................................................................................... 6

6.6.3 Bords libres .......................................................................................................................................................................... 7

6.7 Effet des contraintes internes dans la pièce en acier ............................................................................................. 7

6.7.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 7

6.7.2 Fissuration due à la déformation ....................................................................................................................... 7

6.7.3 Fragilisation par l’hydrogène ................................................................................................................................ 8

6.7.4 Fragilisation par écrouissage ................................................................................................................................ 8

6.7.5 Fissuration révélée par le métal en fusion ou fragilisation par métal liquide ............ 8

6.8 Objets de grande dimension ou aciers de forte épaisseur................................................................................. 8

6.9 Pratique de galvanisation à chaud ......................................................................................................................................... 8

7 Effet du processus de galvanisation à chaud sur la pièce .......................................................................................... 9

7.1 Tolérances dimensionnelles des filetages ....................................................................................................................... 9

7.2 Effet de la température du procédé ...................................................................................................................................... 9

8 Post-traitements ................................................................................................................................................................................................... 9

Annexe A (informative) Conceptions recommandées des pièces pour galvanisation à chaud .............11

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................23

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ISO 14713-2:2019(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/ directives).

L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion

de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et autres

revêtements inorganiques, sous-comité SC 4, Revêtements par immersion à chaud (galvanisation, etc.).

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 14713-2:2009) qui a fait l’objet d’une

révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— modifications techniques mineures et ajout de deux nouvelles notes dans le Tableau 1;

— amélioration de la clarté des recommandations à l’Article 6;
— révision conséquente des figures de l’Annexe A;
— ajout des Tableaux A.1, A.2 et A.3 dans l’Annexe A.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 14713 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
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ISO 14713-2:2019(F)
Introduction

La protection assurée par le revêtement galvanisé à chaud appliqué sur la pièce dépend de la méthode

d’application du revêtement, de la conception de la pièce et de l’environnement spécifique auquel

la pièce est exposée. La pièce galvanisée à chaud peut également être protégée par l’application de

revêtements supplémentaires (non couverts par le domaine d’application du présent document), tels

que des revêtements organiques (peintures ou revêtements poudre). Lorsqu’elle est appliquée aux

pièces galvanisées à chaud, cette combinaison de revêtements est souvent appelée “système duplex”.

Les exigences spécifiques relatives à des produits pour lesquels il pourrait exister des normes

spécifiques (par exemple pour les revêtements galvanisés à chaud sur les tubes ou les éléments de

fixation) prévalent sur les présentes recommandations générales.
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NORME INTERNATIONALE ISO 14713-2:2019(F)
Revêtements de zinc — Lignes directrices et
recommandations pour la protection contre la corrosion
du fer et de l'acier dans les constructions —
Partie 2:
Galvanisation à chaud
1 Domaine d’application

Le présent document donne des lignes directrices et des recommandations concernant les principes

généraux de conception appropriés pour les pièces à galvaniser à chaud après fabrication (par exemple

conformément à l’ISO 1461) utilisées pour la protection contre la corrosion, par exemple, de pièces qui

ont été fabriquées conformément à l’EN 1090-2.

Le présent document ne s’applique pas aux revêtements galvanisés à chaud appliqués sur fil ou sur tôle

en continu (par exemple selon l’EN 10346).
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les

éventuels amendements).
ISO 8044, Corrosion des métaux et alliages — Termes principaux et définitions
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 8044, ainsi que les suivants,

s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
galvanisation à chaud

formation d’un revêtement de zinc et/ou d’alliages de zinc-fer sur des produits en fer et en acier par

immersion de l’acier ou de fontes préparés dans le zinc en fusion
3.2
revêtement galvanisé à chaud
revêtement obtenu par galvanisation à chaud (3.1)

Note 1 à l'article: Le terme “revêtement” est utilisé dans le reste du texte avec le sens de “revêtement galvanisé

à chaud”.
3.3
système duplex

revêtement galvanisé à chaud (3.2) avec un revêtement de peinture ou poudre supplémentaire

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ISO 14713-2:2019(F)
4 Conception pour la galvanisation à chaud
4.1 Généralités

Il est essentiel que la conception de toute pièce destinée à être galvanisée tienne compte non seulement

de la fonction de la pièce et de sa méthode de fabrication, mais également des limites imposées par le

revêtement. L’Annexe A illustre quelques caractéristiques importantes de la conception, dont certaines

sont spécifiques à la galvanisation à chaud.

Certaines contraintes internes dans les pièces à galvaniser font l’objet d’une relaxation pendant

le processus de galvanisation à chaud, ce qui peut déformer ou endommager la pièce revêtue. Ces

contraintes internes sont dues aux opérations de finition au stade de la fabrication, telles que le formage

à froid, le soudage, l’oxycoupage ou le perçage, et aux contraintes résiduelles issues du laminage.

Il convient que l’acheteur consulte le galvaniseur avant de concevoir ou de fabriquer un produit à

galvaniser à chaud, car il peut s’avérer nécessaire d’adapter la construction de la pièce au processus de

galvanisation à chaud.
4.2 Préparation de surface

Il convient que la conception et les matériaux utilisés permettent une bonne préparation de surface,

phase essentielle de la réalisation d’un revêtement de grande qualité (voir 6.4).

Le graphite débouchant en surface des pièces de fonte interfère avec leur mouillage par le métal fondu.

En outre, les pièces de fonte qui ont été recuites peuvent présenter en surface des particules de silice

que l’on retirera pour obtenir un revêtement de bonne qualité. Un grenaillage est conseillé à la fois

avant et après le recuit.
4.3 Procédures relatives à des considérations de conception

Il convient que la capacité du bain de galvanisation à chaud et des installations connexes soit suffisante

pour traiter les pièces à revêtir de zinc par galvanisation à chaud. De préférence, il convient que les

pièces soient conçues pour recevoir le revêtement en une seule opération d’immersion. Les pièces trop

volumineuses pour les bains existants peuvent être partiellement immergées et ensuite retournées

en longueur ou en hauteur afin d’obtenir un revêtement complet. Une immersion partielle (puis une

seconde immersion pour terminer le revêtement) est moins courante que l’opération d’immersion

complète en une seule fois.

Pendant l’immersion, tout le matériel est accroché. Il convient de prendre des dispositions pour le levage

et la manutention avant la livraison au galvaniseur. Si nécessaire, il convient que le client consulte le

galvaniseur et l’informe des limitations éventuelles (par exemple sur l’utilisation de trous existants).

Des anneaux de levage sont souvent intégrés pour faciliter la manutention.

Les pièces peuvent être disposées sur des palonniers ou dans des montages. Dans ces cas, quelques

marques de contact peuvent être visibles après galvanisation à chaud. L’opération d’émersion implique

un mouvement vertical hors du bain, mais les pièces qui sont retirées peuvent être inclinées.

Les étapes du traitement impliquent la libre circulation de l’air, des liquides de prétraitement et du zinc

sur toutes les surfaces de la pièce. Les poches d’air empêchent localement la préparation de surface

et sont à l’origine de surfaces non revêtues. Les liquides piégés se vaporisent à la température de

galvanisation à chaud d’environ 450 °C et la pression qui en résulte peut provoquer un flambage ou

des explosions. Tout excès de zinc peut être à l’origine d’une adhérence médiocre, est peu esthétique et

constitue un gaspillage.

Certaines pièces, par exemple des échangeurs de chaleur et des conteneurs de gaz, peuvent, si

nécessaire, n’être galvanisées à chaud qu’à l’extérieur. Cela implique une technique et un équipement

particuliers (par exemple pour enfoncer la pièce dans le bain malgré la poussée d’Archimède créée par

le zinc en fusion) et il convient de consulter un spécialiste de la galvanisation au préalable.

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La galvanisation à chaud de sections creuses assure la protection à la fois des surfaces internes et

externes. Le piégeage de petites quantités de cendres de zinc dans les sections creuses est parfois

inévitable et, pour certaines formes et conceptions, ces cendres ne peuvent pas être retirées.

4.4 Caractéristiques de conception

L’Annexe A indique les caractéristiques de conception préconisées pour les pièces destinées à être

galvanisées à chaud.

AVERTISSEMENT — Il est essentiel d’éviter les parties fermées ou de les ventiler, pour prévenir

tout risque d’explosion susceptible de gravement blesser les opérateurs. Il faut accorder

une attention toute particulière à cet aspect de la conception qui constitue par ailleurs un

facteur essentiel au maintien de normes satisfaisantes en matière d’hygiène et de sécurité des

opérateurs.

En plus d’assurer l’évacuation et la vidange de pièces tubulaires, les trous permettent également d’obtenir

un revêtement sur les surfaces intérieures et, par conséquent, assurent une meilleure protection de la

pièce. Occasionnellement, lorsque les niveaux de contrainte résiduelle dans la pièce sont suffisamment

élevés, la température de galvanisation à chaud peut entraîner une relaxation des contraintes. Cela est

une des principales causes de déformation ou de fissuration imprévue de la pièce en acier. Choisir de

préférence des profils symétriques et éviter autant que possible tout écart important dans l’épaisseur

ou la section en soudant, par exemple, une tôle fine à des cornières épaisses. Il convient de choisir les

techniques de soudage et de fabrication avec l’objectif d’éviter d’introduire des contraintes asymétriques.

Il convient de réduire au minimum la dilatation thermique différentielle pendant le soudage et le

traitement. Un traitement thermique peut s’avérer nécessaire avant la galvanisation à chaud.

Avant la galvanisation, il convient que l’acheteur consulte le galvaniseur pour définir l’ordre dans lequel

les pièces fabriquées doivent être assemblées. Les sous-ensembles compacts (qui occupent un faible

volume dans le bain) sont plus économiques à galvaniser. Il est préférable de procéder au soudage avant

la galvanisation à chaud afin d’assurer un revêtement de galvanisation à chaud continu sur la soudure.

Il convient de concevoir les pièces en vue de faciliter l’accès et l’écoulement du métal en fusion et d’éviter

la formation de poches d’air. Un profil lisse, sans arêtes et recoins inutiles, facilite la galvanisation à

chaud. Cela, combiné au boulonnage après galvanisation, améliore également la résistance à la corrosion

à long terme.

Les trous nécessaires au processus de galvanisation à chaud sont de préférence pratiqués dans les

pièces avant l’assemblage, en découpant ou en meulant les coins des profilés; cela empêche la formation

de “poches” dans lesquelles le zinc en fusion peut se solidifier. Lorsque les pièces sont déjà assemblées,

le meilleur moyen de pratiquer les trous est le chalumeau, étant donné que l’espace disponible pour le

perçage ne permet généralement pas que le trou soit assez près de l’arête ou des coins.

Il convient d’éviter l’évacuation interne des sections creuses. Si l’évacuation interne est inévitable, il

convient qu’elle fasse l’objet d’un accord préalable entre le galvaniseur [voir aussi l’ISO 1461:2009, A.2, e)]

et le client garantissant que:
a) les trous sont de la taille maximale possible;

b) l’utilisation de l’évacuation interne est documentée de manière adéquate (par exemple par des

photographies) avant l’assemblage.
4.5 Tolérances

La nature et l’épaisseur de l’acier sont les deux facteurs qui déterminent l’épaisseur du revêtement. Sur

les surfaces de contact et pour les trous, il convient de prévoir un jeu supplémentaire pour tenir compte

de l’épaisseur du revêtement métallique. Généralement, pour des revêtements sur des surfaces planes,

une tolérance d’au moins 1 mm est jugée satisfaisante. Voir l’ISO 1461 pour les définitions de surfaces

significatives et les critères d’acceptation du revêtement. Pour les pièces filetées, par exemple les écrous

et boulons galvanisés à chaud et centrifugés, les pratiques courantes diffèrent selon les pays. Voir 7.1.

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ISO 14713-2:2019(F)
5 Conception pour le stockage et le transport

Il convient de toujours empiler solidement les pièces galvanisées à chaud afin de pouvoir les manipuler,

les stocker et les transporter en toute sécurité.

S’il existe un besoin spécifique de réduire le développement de taches d’humidité dues au stockage

(principalement à base d’oxydes de zinc ou d’hydroxydes de zinc formés à la surface du revêtement

galvanisé pendant le stockage des pièces dans des conditions humides), il convient que l’acheteur le

dise au galvaniseur au moment de la commande et que des mesures de contrôle appropriées soient

convenues.

De telles mesures peuvent comprendre, par exemple, un stockage des pièces permettant la libre

circulation de l’air entre les surfaces des pièces, l’utilisation d’entretoises afin de réduire les zones

de contact sur la pièce, le post-traitement chimique ou l’évitement d’un emboîtement serré des pièces

(lorsque leur conception le permet). L’emballage par rétraction peut conduire à une rétention d’eau

dans les pièces et au développement de taches d’humidité dues au stockage.

Conformément à l’ISO 1461, la présence de taches d’humidité dues au stockage n’est pas une cause de

rejet, pour autant que l’épaisseur du revêtement demeure au-dessus des exigences minimales spécifiées

au moment du contrôle d’acceptation.
6 Effet de l’état de la pièce sur la qualité de la galvanisation à chaud
6.1 Généralités

La plupart des aciers peuvent être galvanisés à chaud conformément à l’ISO 1461. Cela inclut les

aciers au carbone non alliés (voir par exemple l’EN 10025-2), les aciers à grain fin (voir par exemple

l’EN 10025-3 et l’EN 10025-4), les aciers trempés et revenus, les sections creuses finies à chaud (voir

par exemple l’EN 10210-1), les sections creuses finies à froid (voir par exemple l’EN 10219-1), les aciers

d’armature (voir par exemple l’EN 10080 et l’EN 10348-2), les aciers d’éléments de fixation [voir par

exemple l’ISO 898 (toutes les parties)], la fonte grise (voir par exemple l’EN 1561) et la fonte grise

malléable (voir par exemple l’EN 1562). Lorsque d’autres métaux ferreux doivent être galvanisés, il

convient que l’acheteur fournisse des informations appropriées ou des échantillons au galvaniseur pour

lui permettre de décider si ces aciers peuvent être galvanisés de manière satisfaisante. Les aciers de

décolletage contenant du soufre sont en général inappropriés. Les aciers inoxydables sont inappropriés.

6.2 Composition du matériau

Certains éléments, notamment le silicium (Si) et le phosphore (P), sur la surface de l’acier peuvent

affecter la galvanisation à chaud en prolongeant la réaction entre le fer et le zinc en fusion. Par

conséquent, certaines compositions d’acier peuvent produire des revêtements plus cohérents en termes

d’aspect, d’épaisseur et de régularité de surface. Les antécédents de l’acier (par exemple laminé à

chaud ou à froid) peuvent également affecter sa réaction avec le zinc en fusion. Lorsque des questions

d’esthétique priment ou qu’il existe des critères relatifs à l’épaisseur ou à la régularité de surface du

revêtement, il convient de consulter un spécialiste pour le choix de l’acier avant la fabrication de la pièce

ou la galvanisation à chaud.

Le Tableau 1 donne des lignes directrices simplifiées sur les compositions des aciers associés à certaines

caractéristiques types du revêtement lorsque la galvanisation est réalisée à des températures allant de

440 °C à 460 °C.
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ISO 14713-2:2019(F)
Tableau 1 — Caractéristiques du revêtement associées à la composition de l’acier

Catégorie Niveaux types d’éléments Informations supplémentaires Caractéristiques types

de réaction du revêtement
% (fraction massique)

A ≤ 0,03 % Si et < 0,02 % P Voir la NOTE 1 et la NOTE 4 Revêtement brillant à texture

plus fine. La structure du revê-
tement comprend une couche
extérieure de zinc.

B ≥ 0,14 % Si à ≤ 0,25 % Si D’autres éléments peuvent éga- Le revêtement peut avoir un

lement affecter la réactivité de aspect brillant ou mat. La
l’acier. Notamment, des niveaux structure du revêtement peut
de phosphore supérieurs à comprendre une couche exté-
0,035 % augmentent la réactivité. rieure de zinc ou l’alliage zinc-
fer peut s’étendre à la surface
du revêtement en fonction de la
composition de l’acier.
C > 0,03 % Si à < 0,14 % Si Risque de formation de Revêtement d’aspect plus
revêtements d’épaisseur trop sombre à texture plus gros-
importante. sière. La structure du revête-
ment comporte principalement
D > 0,25 % Si L’épaisseur du revêtement aug-
des alliages de fer-zinc qui
mente en fonction de l’augmen-
s’étendent le plus souvent à la
tation de la teneur en silicium.
surface du revêtement, avec
une résistance réduite au dom-
mage dû à la manutention.

NOTE 1 Les aciers dont les compositions satisfont à la formule Si ≤ 0,03 % et Si + 2,5 P ≤ 0,09 % peuvent égale-

ment présenter ces caractéristiques. Pour les aciers laminés à froid, ces caractéristiques peuvent être observées

lorsque la composition de l’acier satisfait à la formule Si + 2,5 P ≤ 0,04 %.

NOTE 2 La présence d’éléments d’alliage (par exemple du nickel ou de l’aluminium) dans le zinc en fusion peut

avoir un effet significatif sur les caractéristiques du revêtement indiquées dans le présent tableau. Le présent

tableau ne fournit pas de lignes directrices pertinentes pour la galvanisation à température élevée (c’est-à-dire

immersion dans le zinc en fusion à une température entre 530 °C et 560 °C).

NOTE 3 Les compositions des aciers indiquées dans le présent tableau dépendent de l’influence d’autres facteurs

(par exemple laminage à chaud) et les limites de chaque plage varient en conséquence.

NOTE 4 Les aciers avec des compositions < 0,01 % de silicium qui ont aussi des teneurs en aluminium > 0,035 %

peuvent présenter une plus faible réactivité qui pourrait conduire à une épaisseur de revêtement moins impor-

tante que prévu. Ces aciers peuvent présenter des niveaux réduits de cohésion du revêtement.

NOTE 5 La conception de la pièce à galvaniser peut également influencer les caractéristiques du revêtement.

6.3 Pièces

Il convient que les pièces soient, dans la mesure du possible, exemptes de porosité de surface et de

trous de retrait; il convient de les nettoyer par grenaillage, décapage électrolytique ou autres méthodes

spécialement appropriées aux pièces. Le décapage habituel dans l’acide chlorhydrique n’enlève pas le

sable déposé par le moule, ni le graphite ou le carbone du revenu présent sur la surface de la fonte.

Un grenaillage est nécessaire pour enlever ces corps étrangers. Le nettoyage des pièces de formes

complexes peut être effectué avec de l’acide fluorhydrique par des sociétés spécialisées dans

...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.