ISO 2063-1:2017
(Main)Thermal spraying — Zinc, aluminium and their alloys — Part 1: Design considerations and quality requirements for corrosion protection systems
Thermal spraying — Zinc, aluminium and their alloys — Part 1: Design considerations and quality requirements for corrosion protection systems
ISO 2063-1:2017 specifies requirements for the protection of iron and steel surfaces against corrosion by applying thermal-sprayed metallic coatings of zinc, aluminium or their alloys. In ISO 2063-1:2017, requirements for the planning of the corrosion protection system and for the constructive design of the component to be protected are specified, where thermal spraying is intended to be the process for the deposition of the metallic corrosion protection. Some field-related basic terms are defined and instructions for corrosion behaviour of the zinc and aluminium materials under different environment conditions are provided. Characteristic properties of the coating, e.g. coating thickness, minimum adhesive strength and surface appearance, are specified and test procedures for thermal-sprayed corrosion protection coatings of zinc, aluminium or their alloys are determined. ISO 2063-1:2017 is valid for applying thermal-sprayed zinc and aluminium protection coatings against corrosion in the temperature range between ?50 °C to +200 °C, taking into consideration the service conditions of any sealants used. Heat-resistant protective coatings of aluminium are covered by ISO 17834 and are not in the scope of ISO 2063-1:2017. Other corrosion protection processes, e.g. hot-dip galvanizing (galvanic coating), sherardizing, electroplating or selection and deposition of organic coatings/paints are not in the scope of ISO 2063-1:2017. Requirements for the manufacturing of thermal-sprayed coatings are specified in ISO 2063‑2.
Projection thermique — Zinc, aluminium et alliages de ces métaux — Partie 1: Considérations de conception et exigences de qualité pour les systèmes de protection contre la corrosion
L'ISO 2063-1:2017 spécifie les exigences relatives à la protection contre la corrosion des surfaces en fer et en acier par l'application de revêtements métalliques obtenus par projection thermique de zinc, d'aluminium ou de leurs alliages. L'ISO 2063-1:2017 spécifie les exigences relatives à la planification du système de protection contre la corrosion et à la conception du composant à protéger, lorsqu'un procédé de projection thermique est prévu pour le dépôt du revêtement métallique de protection contre la corrosion. Certains termes principaux liés au domaine sont définis et des informations sont données sur le comportement à la corrosion des matériaux en zinc et en aluminium dans différentes conditions d'environnement. Les propriétés caractéristiques du revêtement, telles que l'épaisseur du revêtement, l'adhérence minimale et l'aspect de surface, sont spécifiées et des modes opératoires d'essai des revêtements de protection contre la corrosion obtenus par projection thermique de zinc, d'aluminium ou de leurs alliages sont déterminés. L'ISO 2063-1:2017 est valable pour l'application de revêtements de protection contre la corrosion par projection thermique de zinc et d'aluminium dans la plage de températures entre ?50 °C et +200 °C en tenant compte des conditions de service de tous les produits de colmatage utilisés. Les revêtements de protection en aluminium résistant à la chaleur sont couverts par l'ISO 17834 et ne relèvent pas du domaine d'application du présent document. Les autres procédés de protection contre la corrosion, par exemple la galvanisation à chaud (revêtement galvanique), la shérardisation, le dépôt électrolytique, ou la sélection et le dépôt de revêtements organiques/peintures, ne relèvent pas du domaine d'application du présent document. Les exigences relatives à la fabrication de revêtements par projection thermique sont spécifiées dans l'ISO 2063‑2.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 2063-1
First edition
2017-09
Thermal spraying — Zinc, aluminium
and their alloys —
Part 1:
Design considerations and quality
requirements for corrosion
protection systems
Projection thermique — Zinc, aluminium et alliages de ces métaux —
Partie 1: Considérations de conception et exigences de qualité pour les
systèmes de protection contre la corrosion
Reference number
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ISO 2063-1:2017(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Criteria for corrosion and corrosion protection by thermal-sprayed coatings .3
4.1 General . 3
4.2 Corrosivity categories and environment conditions . 3
4.3 Corrosion rate . 3
4.4 Coating materials and corrosion behaviour . 3
4.4.1 General. 3
4.4.2 Zinc and zinc alloys . 4
4.4.3 Aluminium and aluminium alloys . 4
5 Requirements for the corrosion protection systems and their planning .4
5.1 General rules — Technical requirements . 4
5.2 Used spray materials and coating thickness . 5
5.2.1 Spray materials. 5
5.2.2 Coating thickness . 5
5.3 Construction design requirements for iron and steel components for thermal spraying . 6
5.3.1 General. 6
5.3.2 Recommendations for the design of the part — Avoidance of corrosion
creating areas . 6
5.3.3 Requirements for welding in combination with thermal-sprayed
protective coatings . 6
5.3.4 Thermal spraying of corrosion protected fastenings . 6
6 Pre-conditions and requirements for the manufacturing process .6
6.1 General — Requirements . 6
6.2 Reference areas . 6
6.3 Preparation of the surface to be coated . 7
6.4 Thermal spraying . 7
6.5 Sealing of thermal-sprayed coatings . 7
6.6 Metallic coatings and additional organic top coatings . 8
6.7 Requirements for the tests — Test procedures . 8
6.7.1 General. 8
6.7.2 Visual inspection — Appearance . 8
6.7.3 Coating thickness . 8
6.7.4 Adhesion strength . . 9
6.7.5 Metallographic investigation . 9
7 Requirements for the manufacturer . 9
7.1 General . 9
7.2 Coating specification — Requirements for the spray coating . 9
8 Documentation .10
Annex A (informative) Corrosivity categories — Environment conditions — Exposure.11
Annex B (informative) Summary of the corrosion behaviour of thermal-sprayed coatings of
zinc, aluminium and their alloys .13
Annex C (informative) Recommended values for the thickness of the metallic coating .15
Annex D (informative) Examples of design and explanations .17
Annex E (informative) Example test certificate for work specimen for thermal sprayer used
on-site in accordance with ISO 2063-2 .23
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ISO 2063-1:2017(E)
Annex F (informative) Appearance of surfaces in different treated conditions .25
Annex G (informative) Checklist for this document — Work and test steps and connection
to relevant standards or recommendations .26
Bibliography .28
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ISO 2063-1:2017(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 on 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 the following
URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings.
This document, together with ISO 2063-2:2017, cancels and replaces ISO 2063:2005, which has been
technically revised.
A list of all the parts in the ISO 2063 series can be found on the ISO website.
© ISO 2017 – All rights reserved v
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ISO 2063-1:2017(E)
Introduction
In order to protect iron- and steel-based structures (e.g. for steel construction, bridge construction,
steel structures for water construction, onshore and offshore wind energy constructions, petrol and
natural gas industry) against corrosion, protective coatings are usually deposited. Corresponding to
type, shape and required functionality of the part, numerous procedures are available. The deposition
of corrosion protection coatings or coating systems can be done by applying hot-dip galvanizing,
organic coatings or thermal spraying of zinc, aluminium and their alloys. Using combinations of metallic
and organic coatings, duplex corrosion protection coating systems can be produced.
Thermal-sprayed corrosion protection coatings made of zinc, aluminium and their alloys can be
sprayed onto all steels which make up the components used in the relevant industrial application. This
may be carried out on-site, as well as in the workshop, regardless of the article’s size. Due to the usually
low heat input into the surface of the part, only a slight thermal loading of the substrate occurs, so that
changes in steel properties and deformation of the part do not occur.
Corrosion protection coatings can be used as repairs or rework of defects of other coatings (e.g. uncoated
hot-dip zinc galvanized areas) or worn coatings where thermal spraying can be applied on the spot. Due
to relative low investment costs, thermal spraying can also be economically applied for single parts.
The ISO 2063 series applies to thermal-sprayed metallic coatings to protect iron and steel against
corrosion by deposition of zinc, aluminium or their alloys onto the uncoated surface to be protected.
This document targets designers of components. It covers the planning engineering of the corrosion
protection system and deals with the basic rules for planning of corrosion protection systems and for
the constructive design of the components to be protected, if the protection system is based upon a
thermal-sprayed metallic coating.
ISO 2063-2 targets manufacturers of corrosion protection systems. It deals with the requirements for
the execution of the corrosion protection works by thermal spraying in the workshop and on-site.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 2063-1:2017(E)
Thermal spraying — Zinc, aluminium and their alloys —
Part 1:
Design considerations and quality requirements for
corrosion protection systems
1 Scope
This document specifies requirements for the protection of iron and steel surfaces against corrosion by
applying thermal-sprayed metallic coatings of zinc, aluminium or their alloys.
In this document, requirements for the planning of the corrosion protection system and for the
constructive design of the component to be protected are specified, where thermal spraying is intended
to be the process for the deposition of the metallic corrosion protection.
Some field-related basic terms are defined and instructions for corrosion behaviour of the zinc and
aluminium materials under different environment conditions are provided.
Characteristic properties of the coating, e.g. coating thickness, minimum adhesive strength and surface
appearance, are specified and test procedures for thermal-sprayed corrosion protection coatings of
zinc, aluminium or their alloys are determined.
This document is valid for applying thermal-sprayed zinc and aluminium protection coatings against
corrosion in the temperature range between –50 °C to +200 °C, taking into consideration the service
conditions of any sealants used. Heat-resistant protective coatings of aluminium are covered by
ISO 17834 and are not in the scope of this document.
Other corrosion protection processes, e.g. hot-dip galvanizing (galvanic coating), sherardizing,
electroplating or selection and deposition of organic coatings/paints are not in the scope of this
document.
Requirements for the manufacturing of thermal-sprayed coatings are specified in ISO 2063-2.
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 1463, Metallic and oxide coatings — Measurement of coating thickness — Microscopical method
ISO 2063-2:2017, Thermal spraying —Zinc, aluminium and their alloys — Part 2: Execution of corrosion
protection systems
ISO 2178, Non-magnetic coatings on magnetic substrates — Measurement of coating thickness —
Magnetic method
ISO 4624, Paints and varnishes — Pull-off test for adhesion
ISO 8044, Corrosion of metals and alloys — Basic terms and definitions
ISO 8501-1, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Visual
assessment of surface cleanliness — Part 1: Rust grades and preparation grades of uncoated steel substrates
and of steel substrates after overall removal of previous coatings
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ISO 2063-1:2017(E)
ISO 8501-3, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Visual
assessment of surface cleanliness — Part 3: Preparation grades of welds, edges and other areas with surface
imperfections
ISO 12671, Thermal spraying - Thermally sprayed coatings - Symbolic representation on drawings
ISO 14232-1, Thermal spraying — Powders — Part 1: Characterization and technical supply conditions
ISO 14916, Thermal spraying — Determination of tensile adhesive strength
ISO 14917, Thermal spraying — Terminology, classification
ISO 14919, Thermal spraying — Wires, rods and cords for flame and arc spraying — Classification —
Technical supply conditions
ISO 14923, Thermal spraying — Characterization and testing of thermally sprayed coatings
EN 10163-2, Delivery requirements for surface conditions of hot-rolled steel plates, wide flats and
sections — Part 2: Plate and wide flats
EN 10163-3, Delivery requirements for surface condition of hot-rolled steel plates, wide flats and
sections — Part 3: Sections
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14917, ISO 8044 and the
following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.1
service life
expected lifetime of a product (e.g. a structure, component or part) or the acceptable period of use
in service
Note 1 to entry: It is also the time that any manufactured item can be expected to be serviceable.
3.2
design life
period of time during which the item (e.g. a structure, component, part or product) is expected by its
designers to work within its specified parameters
Note 1 to entry: In the case of series production, it is the period of time between the putting into service of a
single item and that item’s onset of wearing out.
3.3
life to first maintenance
durability
expected life of a coating system until first maintenance
Note 1 to entry: It is also the time interval that elapses after the initial coating before coating deterioration
reaches the point that maintenance is necessary to restore protection of the base metal in accordance with
ISO 12944-1.
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ISO 2063-1:2017(E)
3.4
protective coating system
sum total of the coats of metal materials and/or paints (duplex coatings) or related products which are
to be applied or which have been applied to a substrate to provide corrosion protection in accordance
with ISO 12944-1
3.5
pre-fabrication primer
fast-drying paint that is applied to blast-cleaned steel to provide temporary protection during
fabrication while still allowing welding and cutting in accordance with ISO 12944-5
Note 1 to entry: In many languages, the term “pre-fabrication primer” does not have the same meaning in English.
3.6
maintenance
sum of all measures to ensure that function of protection of the steel structure against corrosion is
maintained
Note 1 to entry: Maintenance includes, but is not limited to, paintwork. Such paintwork can be patch painting
(repair included spots/areas of the coating system), patch painting followed by over-painting of the structure or
total repairing in accordance with ISO 12944-8.
4 Criteria for corrosion and corrosion protection by thermal-sprayed coatings
4.1 General
Thermal-sprayed coatings of zinc, aluminium and their alloys can significantly increase the effectiveness
of the corrosion protection and the service life of the parts. Thermal-sprayed coatings are to be applied
preference, if a long time effective corrosion protection is required.
4.2 Corrosivity categories and environment conditions
The corrosivity category provides a basic rule for selecting materials and corrosion protection measures
in relation to requirements for the individual application, especially for the service life. Definitions of
corrosivity categories and environment conditions are given in ISO 9223 and ISO 12944-2. Additional
notes for measuring relevant environment parameters are given in ISO 9225.
Annex A contains a list of typical environments related to the estimation of corrosivity categories.
4.3 Corrosion rate
The corrosion rate of a material is given by the medium and by the exposure time of moisture, air
pollution, temperature and contamination of the surface.
ISO 9224 contains information about corrosion rates for different metals. Additional information for
metallic materials related to the likelihood of corrosion in the atmosphere environment is given in
ISO 9223.
4.4 Coating materials and corrosion behaviour
4.4.1 General
The coating material and the required coating thickness are to be selected and specified in relation to
the expected corrosivity, the required design life and construction design.
The corrosion rate of metals and alloys, are not constant over the course of the exposure time. For most
metals and alloys, it decreases with time of the exposure due to the accumulation of corrosion products
on the surface of the exposed metal.
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ISO 2063-1:2017(E)
The corrosion rates of thermal-sprayed coatings are different from bulk materials and other types of
metallic coatings due to porosity of thermal-sprayed coatings.
4.4.2 Zinc and zinc alloys
Zinc possesses a high resistance to corrosion due to its passive behaviour against atmospheric attack.
However, the corrosion rate per year is affected by the composition of the atmosphere.
The rate of corrosion of zinc or zinc coatings in water depends mainly on the pH value, the carbon
dioxide value and the salt and oxygen content of the water. In neutral or slightly alkaline water, zinc
corrodes insignificantly only.
Alloying of aluminium up to a content of 15 mass % to the zinc base metal generates a higher corrosion
resistance in maritime atmosphere compared to pure zinc metal in the case of lower pH values. It is
evidently shown that the passive protection of the aluminium due to its oxidation can be combined
with the cathodic protection of zinc.
NOTE Many applications of zinc and zinc alloys in the atmosphere indicate their favourable corrosion
behaviour, e.g. the frequent use of thermal-sprayed zinc and zinc alloys for coatings on steel structures in industrial
and marine environments and also in form of solid material for roofs and gutters and cast tubes in soils.
Details of the corrosion behaviour of zinc materials (Zn99,99 and ZnAl15) are shown in Annex B.
Further details for zinc, zinc alloys and their corrosion behaviour can be taken from ISO 14713-1.
4.4.3 Aluminium and aluminium alloys
The corrosion behaviour of aluminium materials is characterized by the protection behaviour of the
electrical isolating aluminium oxide layer, which is rebuilt spontaneously even after mechanical damage
to the surface. Aluminium shows a very high corrosion resistance in slightly acidic to slightly basic
media and is particularly suitable for the corrosion protection of steel structures in SO -containing
2
industrial atmospheres, as well as in marine environments.
Further details for aluminium, aluminium alloys and their corrosion behaviour in sea water and
maritime atmosphere are to be taken from the literature.
A summary of the details for the corrosion behaviour of aluminium materials (Al and AlMg5) are shown
in Annex B.
NOTE Aluminium coatings are successfully used in the building industry, where they are applied by
electrolytic anodizing or thermal spraying. They have been proven in industrial and marine environments, as
well as in seawater immersion.
5 Requirements for the corrosion protection systems and their planning
5.1 General rules — Technical requirements
Application of the thermal-sprayed corrosion protection system requires counter-intuitive design
considerations as compared to other coating processes such as hot-dip galvanizing, which are not in
the scope of this document. The most adequate corrosion protection system for the specific application
should be specified according to the material used and the coating process before starting the design at
any time. In the case of a more serious corrosion attack, an additional organic coating should be applied
to the spray coating (duplex system), which can increase the corrosion protection significantly.
The following points of view shall be considered and stipulated in a specification, where required.
a) The corrosion protection system, e.g. a thermal-sprayed coating, sealed and covered by an
organic coating, shall be selected in such a way that it complies with the required design life of the
component. This is especially valid for surfaces, which are not accessible after assembly. A coating
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ISO 2063-1:2017(E)
protection system, which is intended to survive the required design life of the construction with
appropriate maintenance, shall be applied.
b) If there is no protection system available that is likely to survive for the full expected design life,
the corrosion protection system shall be planned not to corrode or only corrode insignificantly
until the first maintenance is planned. In that way, only the organic coating shall be renewed during
maintenance. The adequate period of time to first maintenance shall be stipulated.
c) Thermal-sprayed metallic corrosion protection coatings may be sealed. The sealant to be used
shall be stipulated in the coating specification or the manufacturing instructions. Comparability
with further organic coatings and the thermal-sprayed metallic coating shall be considered.
d) Because thermal spraying can be applied in the workshop, as well as on-site, instructions as to the
place of coating application shall be given, if applicable.
e) If bimetallic corrosion is possible, adequate organic coatings or foils as a barrier are to be stipulated.
Organic coating systems can be chosen relative to the corrosivity category in accordance with
ISO 12944-5.
f) ISO 12944-5 provides guidance for the selection of organic coating materials which are also suitable
as topcoats for thermally sprayed coatings.
Details for applying the sealing and deposition of the organic coating to a thermal-sprayed coating can
be taken from 6.5 and 6.6.
5.2 Used spray materials and coating thickness
5.2.1 Spray materials
Primarily, spray materials of zinc, aluminium or their alloys for applications covered in this document
are applied in wire form. In the case of smaller areas and for repairs, spray powders are also used.
Usual spray materials are available
— in wire form:
— Zn99,99 in accordance with ISO 14919, code number 2.1;
— ZnAl15 in accordance with ISO 14919, code number 2.3;
— Al99,5 in accordance with ISO 14919, code number 3.2;
— AlMg5 in accordance with ISO 14919 , code number 3.3;
— in powder form:
— Al 99 in accordance with ISO 14232-1;
— Zn 99,5 in accordance with ISO 14232-1;
— ZnAl15 (no standard available).
The spray material to be used shall be specified in the manufacturing instructions.
5.2.2 Coating thickness
Depending upon the service conditions of the construction, the corrosivity of the environment, the
requested service life and the expected corrosion resistance of the coating, the composition of the
coating and the thickness of the sprayed coating are critical considerations.
In relation to the corrosivity and the selection of the spray material, the minimum coating thickness
mentioned in Table C.1 for coatings of zinc, aluminium or their alloys are recommended. The minimum
coating thickness shall be specified in the manufacturing instructions.
© ISO 2017 – All rights reserved 5
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ISO 2063-1:2017(E)
5.3 Construction design requirements for iron and steel components for thermal
sprayi
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 2063-1
Première édition
2017-09
Projection thermique — Zinc,
aluminium et alliages de ces
métaux —
Partie 1:
Considérations de conception et
exigences de qualité pour les systèmes
de protection contre la corrosion
Thermal spraying — Zinc, aluminium and their alloys —
Part 1: Design considerations and quality requirements for corrosion
protection systems
Numéro de référence
ISO 2063-1:2017(F)
©
ISO 2017
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ISO 2063-1:2017(F)
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
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Publié en Suisse
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ISO 2063-1:2017(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Critères de corrosion et protection contre la corrosion par des revêtements
obtenus par projection thermique . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Catégories de corrosivité et conditions d’environnement . 3
4.3 Vitesse de corrosion . 4
4.4 Matériaux de revêtement et comportement à la corrosion . 4
4.4.1 Généralités . 4
4.4.2 Zinc et alliages de zinc. 4
4.4.3 Aluminium et alliages d’aluminium . 4
5 Exigences relatives aux systèmes de protection contre la corrosion et leur planification .5
5.1 Règles générales — Exigences techniques. 5
5.2 Matériaux utilisés pour la projection thermique et épaisseur du revêtement . 6
5.2.1 Matériaux pour projection thermique . 6
5.2.2 Épaisseur du revêtement . 6
5.3 Exigences relatives à la conception des composants de construction en fer et en
acier en vue de la projection thermique . 6
5.3.1 Généralités . 6
5.3.2 Recommandations relatives à la conception de la pièce — Éviter les zones
induisant une corrosion . 6
5.3.3 Exigences relatives au soudage combiné à des revêtements de protection
obtenus par projection thermique . 7
5.3.4 Projection thermique sur des fixations protégées contre la corrosion . 7
6 Conditions préalables et exigences relatives au procédé de fabrication .7
6.1 Généralités — Exigences . 7
6.2 Surfaces de référence . 7
6.3 Préparation de la surface à revêtir . 8
6.4 Projection thermique . 8
6.5 Colmatage des revêtements obtenus par projection thermique. 8
6.6 Revêtements métalliques et revêtements organiques superficiels supplémentaires . 9
6.7 Exigences relatives aux essais — Modes opératoires d’essai . 9
6.7.1 Généralités . 9
6.7.2 Examen visuel — Aspect .10
6.7.3 Épaisseur du revêtement .10
6.7.4 Adhérence .10
6.7.5 Examen métallographique .10
7 Exigences relatives au fabricant .11
7.1 Généralités .11
7.2 Spécification du revêtement — Exigences relatives au revêtement obtenu par
projection thermique .11
8 Documentation .12
Annexe A (informative) Catégories de corrosivité — Conditions
environnementales — Exposition .13
Annexe B (informative) Résumé du comportement à la corrosion des revêtements de zinc,
d’aluminium et de leurs alliages, obtenus par projection thermique .15
Annexe C (informative) Valeurs recommandées pour l’épaisseur du revêtement métallique .17
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ISO 2063-1:2017(F)
Annexe D (informative) Exemples de conception et explications .19
Annexe E (informative) Exemple de certificat d’essai relatif à un échantillon de travail
réalisé par un agent en projection thermique utilisé sur site conformément à
ISO 2063-2 .25
Annexe F (informative) Aspect des surfaces dans différentes conditions de traitement .27
Annexe G (informative) Liste de contrôle pour le présent document — Étapes de travail et
d’essai et relation avec les normes ou recommandations pertinentes .28
Bibliographie .30
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ISO 2063-1:2017(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 le lien suivant: www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et
autres revêtements inorganiques.
Le présent document, avec l’ISO 2063-2:2017, annule et remplace l’ISO 2063:2005, qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 2063 se trouve sur le site Web de l’ISO.
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ISO 2063-1:2017(F)
Introduction
Pour protéger contre la corrosion les structures en fer et en acier (par exemple, les ouvrages en acier,
les ponts, les structures en acier pour ouvrages hydrauliques, les constructions d’éoliennes à terre et
en mer, les structures pour les industries du pétrole et du gaz naturel), des revêtements de protection
sont généralement déposés. Selon le type, la forme et la fonctionnalité requise de la pièce, différentes
méthodes sont disponibles. Le dépôt de revêtements ou systèmes de revêtement anticorrosion peut
être effectué par galvanisation à chaud, application de revêtements organiques ou projection thermique
de zinc, d’aluminium et de leurs alliages. Il est possible d’utiliser des combinaisons de systèmes de
revêtements anticorrosion duplex métalliques et organiques.
Les revêtements anticorrosion obtenus par projection thermique de zinc, d’aluminium et de leurs
alliages peuvent être appliqués sur tous les aciers qui composent les pièces employées dans les
applications industrielles concernées. Le dépôt d’un revêtement sur une pièce peut aussi bien se faire
en atelier que sur site, quelles que soient les dimensions de la pièce. L’apport de chaleur en surface de la
pièce étant généralement faible, le substrat ne subit qu’une faible contrainte thermique ne provoquant
pas de modifications des propriétés de l’acier ni de déformation de la pièce.
Les revêtements anticorrosion peuvent être utilisés aussi bien en réparations qu’en reprises de défauts
d’autres revêtements (par exemple des zones galvanisées à chaud non revêtues) ou de revêtements
usés, lorsqu’il est possible de réaliser une projection thermique sur le point concerné. En raison des
coûts d’investissement relativement faibles, la projection thermique peut aussi être utilisée de manière
rentable pour des pièces unitaires.
La série de normes ISO 2063 s’applique aux revêtements métalliques obtenus par projection thermique
destinés à protéger le fer et l’acier contre la corrosion par dépôt de zinc, d’aluminium ou de leurs alliages
sur la surface non revêtue à protéger.
Le présent document s’adresse aux concepteurs de composants. Il couvre l’étude de planification du
système de protection contre la corrosion et traite des règles de base relatives à la planification des
systèmes de protection contre la corrosion et à la conception des composants à protéger, lorsque le
système de protection est basé sur un revêtement métallique obtenu par projection thermique.
L’ISO 2063-2 s’adresse aux fabricants de systèmes de protection contre la corrosion. Elle traite des
exigences relatives à l’exécution des travaux de protection contre la corrosion par projection thermique
en atelier et sur le site.
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NORME INTERNATIONALE ISO 2063-1:2017(F)
Projection thermique — Zinc, aluminium et alliages de ces
métaux —
Partie 1:
Considérations de conception et exigences de qualité pour
les systèmes de protection contre la corrosion
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les exigences relatives à la protection contre la corrosion des surfaces en
fer et en acier par l’application de revêtements métalliques obtenus par projection thermique de zinc,
d’aluminium ou de leurs alliages.
Le présent document spécifie les exigences relatives à la planification du système de protection contre
la corrosion et à la conception du composant à protéger, lorsqu’un procédé de projection thermique est
prévu pour le dépôt du revêtement métallique de protection contre la corrosion.
Certains termes principaux liés au domaine sont définis et des informations sont données sur le
comportement à la corrosion des matériaux en zinc et en aluminium dans différentes conditions
d’environnement.
Les propriétés caractéristiques du revêtement, telles que l’épaisseur du revêtement, l’adhérence
minimale et l’aspect de surface, sont spécifiées et des modes opératoires d’essai des revêtements de
protection contre la corrosion obtenus par projection thermique de zinc, d’aluminium ou de leurs
alliages sont déterminés.
Le présent document est valable pour l’application de revêtements de protection contre la corrosion
par projection thermique de zinc et d’aluminium dans la plage de températures entre –50 °C et +200 °C
en tenant compte des conditions de service de tous les produits de colmatage utilisés. Les revêtements
de protection en aluminium résistant à la chaleur sont couverts par l’ISO 17834 et ne relèvent pas du
domaine d’application du présent document.
Les autres procédés de protection contre la corrosion, par exemple la galvanisation à chaud (revêtement
galvanique), la shérardisation, le dépôt électrolytique, ou la sélection et le dépôt de revêtements
organiques/peintures, ne relèvent pas du domaine d’application du présent document.
Les exigences relatives à la fabrication de revêtements par projection thermique sont spécifiées dans
l’ISO 2063-2.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte 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 1463, Revêtements métalliques et couches d’oxyde — Mesurage de l’épaisseur de revêtement — Méthode
par coupe micrographique
ISO 2063-2:2017, Projection thermique — Zinc, aluminium et alliages de ces métaux — Partie 2: Exécution
des système de protection contre la corrosion
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ISO 2063-1:2017(F)
ISO 2178, Revêtement métalliques non magnétiques sur métal de base magnétique — Mesurage de
l’épaisseur du revêtement — Méthode magnétique
ISO 4624, Peintures et vernis — Essai de traction
ISO 8044, Corrosion des métaux et alliages — Termes principaux et définitions
ISO 8501-1, Préparation des subjectiles d’acier avant application de peintures et de produits assimilés —
Évaluation visuelle de la propreté d’un subjectile — Partie 1: Degrés de rouille et degrés de préparation
des subjectiles d’acier non recouverts et des subjectiles d’acier après décapage sur toute la surface des
revêtements précédents
ISO 8501-3, Préparation des subjectiles d’acier avant application de peintures et de produits assimilés —
Évaluation visuelle de la propreté d’un subjectile — Partie 3: Degrés de préparation des soudures, arêtes et
autres zones présentant des imperfections
ISO 12671, Projection thermique — Revêtements appliqués par projection thermique — Représentation
symbolique sur les dessins
ISO 14232-1, Projection thermique — Poudres — Partie 1: Caractérisation et conditions techniques de
livraison
ISO 14916, Projection thermique — Mesure de l’adhérence par essais de traction
ISO 14917, Projection thermique — Terminologie, classification
ISO 14919, Projection thermique — Fils, baguettes et cordons pour projection thermique à l’arc et au
pistolet dans une flamme — Classification — Conditions techniques d’approvisionnement
ISO 14923, Projection thermique — Caractérisation et essais des revêtements obtenus par projection
thermique
EN 10163-2, Conditions de livraison relatives à l’état de surface des tôles, larges plats et profilés en acier
laminés à chaud — Partie 2: Tôles et larges plats
EN 10163-3, Conditions de livraison relatives à l’état de surface des tôles, larges plats et profilés en acier
laminés à chaud — Partie 3: Profilés
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 14917, 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:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
3.1
durée utile
durée de vie escomptée d’un produit (par exemple, d’une structure, d’un composant ou d’une pièce) ou
période d’utilisation acceptable en service
Note 1 à l'article: Il s’agit également de la durée pendant laquelle un article manufacturé est censé être utilisable.
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ISO 2063-1:2017(F)
3.2
durée de vie théorique
période pendant laquelle l’article (par exemple, structure, composant, pièce ou produit) est censé
fonctionner dans les limites des paramètres spécifiés, selon ses concepteurs
Note 1 à l'article: Dans le cas d’une production en série, il s’agit de la période comprise entre la mise en service
d’un article et l’apparition d’une usure.
3.3
durée de vie avant le premier entretien
durabilité
durée de vie escomptée d’un système de revêtement avant le premier entretien
Note 1 à l'article: Il s’agit également de l’intervalle de temps qui s’écoule entre l’application initiale du revêtement
et le moment où sa détérioration atteint un tel niveau qu’un entretien est nécessaire pour restaurer la protection
du métal de base conformément à l’ISO 12944-1.
3.4
système de revêtement
somme totale des couches de matériaux métalliques et/ou peintures (revêtements duplex) ou produits
assimilés qui doivent être appliquées ou ont été appliquées sur un substrat pour le protéger de la
corrosion, conformément à l’ISO 12944-1
3.5
primaire de préfabrication
peinture à séchage rapide, appliquée sur l’acier décapé par projection d’abrasifs, pour lui assurer
une protection provisoire pendant la fabrication, tout en permettant les opérations de soudage et de
découpage, conformément à l’ISO 12944-5
Note 1 à l'article: Dans de nombreuses langues, le terme «pre-fabrication primer» n’a pas la même signification
qu’en anglais.
3.6
entretien
ensemble des mesures visant à maintenir la protection de la structure en acier contre la corrosion
Note 1 à l'article: L’entretien ne se limite pas aux travaux de peinture, qui peuvent consister soit à repeindre
des zones (localement pour réparer les zones détériorées du système de peinture), soit à repeindre d’abord
partiellement puis à passer une couche de finition sur la structure, soit à repeindre l’ensemble, conformément à
l’ISO 12944-8.
4 Critères de corrosion et protection contre la corrosion par des revêtements
obtenus par projection thermique
4.1 Généralités
Les revêtements de zinc, d’aluminium et de leurs alliages, obtenus par projection thermique, peuvent
nettement améliorer l’efficacité de la protection contre la corrosion et la durée utile des pièces. Les
revêtements obtenus par projection thermique doivent être privilégiés lorsqu’une protection contre la
corrosion efficace à long terme est requise.
4.2 Catégories de corrosivité et conditions d’environnement
La catégorie de corrosivité fournit une règle de base pour le choix des matériaux et des mesures de
protection contre la corrosion en fonction des exigences relatives à l’application considérée, notamment
la durée utile. Les définitions des catégories de corrosivité et des conditions d’environnement sont
données dans l’ISO 9223 et l’ISO 12944-2. Des notes supplémentaires relatives au mesurage des
paramètres d’environnement pertinents sont données dans l’ISO 9225.
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ISO 2063-1:2017(F)
L’Annexe A contient une liste des environnements types en rapport avec l’estimation des catégories de
corrosivité.
4.3 Vitesse de corrosion
La vitesse de corrosion d’un matériau est dictée par le milieu et par la durée d’exposition à l’humidité, à
la pollution de l’air, à la température et à la contamination de la surface.
L’ISO 9224 contient des informations sur les vitesses de corrosion de différents matériaux. Des
informations supplémentaires concernant la probabilité de corrosion des matériaux métalliques dans
l’environnement ambiant sont données dans l’ISO 9223.
4.4 Matériaux de revêtement et comportement à la corrosion
4.4.1 Généralités
Le matériau de revêtement et l’épaisseur de revêtement requise doivent être choisis et spécifiés
en fonction de la corrosivité attendue, de la durée de vie théorique requise et de la conception de la
construction.
La vitesse de corrosion des métaux et des alliages n’est pas constante tout au long de la durée
d’exposition. Pour la plupart des métaux et alliages, elle diminue avec la durée d’exposition en raison de
l’accumulation de produits de corrosion sur la surface du métal exposé.
Un revêtement métallique donné obtenu par projection thermique n’a pas la même vitesse de corrosion
que le matériau en vrac utilisé pour sa réalisation, et qu’un revêtement métallique de même composition
mais obtenu d’une autre façon, et ce, en raison de différence de porosité.
4.4.2 Zinc et alliages de zinc
Le zinc possède une haute résistance à la corrosion en raison de son comportement passif vis-à-vis de
l’attaque atmosphérique. Toutefois, la vitesse de corrosion annuelle varie en fonction de la composition
de l’atmosphère.
La vitesse de corrosion du zinc ou des revêtements de zinc dans l’eau dépend essentiellement de la
valeur de pH, de la concentration en dioxyde de carbone et de la teneur en sels et en oxygène de l’eau.
Dans une eau neutre ou légèrement alcaline, le zinc ne subit qu’une corrosion insignifiante.
Allier de l’aluminium, jusqu’à une teneur de 15 % en masse, au métal de base en zinc confère une
résistance à la corrosion plus élevée en atmosphère marine par rapport à un métal en zinc pur, lorsque
les valeurs de pH sont faibles. Il est prouvé que la protection passive de l’aluminium due à son oxydation
peut être combinée à la protection cathodique du zinc.
NOTE L’utilisation de zinc et d’alliages de zinc dans de nombreuses applications exposées à l’atmosphère
(par exemple, l’usage fréquent de zinc et d’alliages de zinc sous forme de revêtements déposés par projection
thermique sur des structures en acier dans des environnements industriels et marins, ainsi que sous forme
de pièces massives pour les toitures, gouttières et tubes moulés dans les sols) a révélé que ces métaux ont un
comportement à la corrosion favorable.
Les détails relatifs au comportement à la corrosion des matériaux en zinc (Zn99,99 et ZnAl15) sont
donnés dans l’Annexe B.
L’ISO 14713-1 fournit des détails supplémentaires concernant le zinc, les alliages de zinc et leur
comportement à la corrosion.
4.4.3 Aluminium et alliages d’aluminium
Le comportement à la corrosion des matériaux en aluminium est caractérisé par le comportement
de protection de la couche d’oxyde d’aluminium électriquement isolante qui se reconstitue
spontanément, même après avoir subi des dommages mécaniques en surface. L’aluminium présente
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une très haute résistance à la corrosion dans des milieux légèrement acides à légèrement basiques et
est particulièrement adapté pour la protection contre la corrosion des structures en acier dans les
atmosphères industrielles contenant du SO ainsi que dans les environnements marins.
2
De plus amples détails concernant l’aluminium, les alliages d’aluminium et leur comportement à la
corrosion dans l’eau de mer et les atmosphères marines sont disponibles dans la littérature.
Un récapitulatif des détails relatifs au comportement à la corrosion des matériaux en aluminium (Al et
AlMg5) est donné dans l’Annexe B.
NOTE Dans l’industrie du bâtiment, les revêtements d’aluminium s’avèrent particulièrement résistants,
lorsqu’ils sont appliqués par anodisation électrolytique ou par projection thermique. Ils ont été éprouvés dans
des environnements industriels et marins ainsi que dans l’eau de mer.
5 Exigences relatives aux systèmes de protection contre la corrosion et leur
planification
5.1 Règles générales — Exigences techniques
L’application par projection thermique du système de protection contre la corrosion nécessite des
considérations de conception contraires à celles des autres procédés de revêtement, tels que la
galvanisation à chaud, qui ne relèvent pas du domaine d’application du présent document. Il convient
que le système de protection contre la corrosion le plus approprié soit spécifié en fonction du matériau
utilisé et du procédé de revêtement avant même de débuter la conception. En cas d’attaque par corrosion
plus sévère, il convient d’appliquer un revêtement organique supplémentaire sur le revêtement
obten
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.