Thermal spraying — Zinc, aluminium and their alloys — Part 1: Design considerations and quality requirements for corrosion protection systems

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.

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

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.

General Information

Status
Published
Publication Date
13-Feb-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
14-Feb-2019
Completion Date
14-Feb-2019
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ISO 2063-1:2019 - Thermal spraying -- Zinc, aluminium and their alloys
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 2063-1
Second edition
2019-02
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
ISO 2063-1:2019(E)
ISO 2019
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ISO 2063-1:2019(E)
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© ISO 2019

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 2063-1:2019(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 .....................................................................10

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 .......................................................................................................................................22

© ISO 2019 – All rights reserved iii
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ISO 2063-1:2019(E)

Annex F (informative) Appearance of surfaces in different treated conditions ...................................................24

Annex G (informative) Checklist for this document — Work and test steps and connection

to relevant standards or recommendations .........................................................................................................................25

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................27

iv © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 2063-1:2019(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.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 2063-1:2017), of which it constitutes a

minor revision.
The changes compared to the previous edition are as follows:
— Table C.1 has been corrected;
— citations for Annex E, Annex F and Annex G have been added in the text.
A list of all the parts in the ISO 2063 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.
© ISO 2019 – All rights reserved v
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ISO 2063-1:2019(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.

vi © ISO 2019 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 2063-1:2019(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
© ISO 2019 – All rights reserved 1
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ISO 2063-1:2019(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:

— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
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.
2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 2063-1:2019(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.
© ISO 2019 – All rights reserved 3
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ISO 2063-1:2019(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

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

4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 2063-1:2019(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 mi
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 2063-1
Deuxième édition
2019-02
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 2063-1:2019(F)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 2063-1:2019(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 2063-1:2019(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 2063-1:2019(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

l’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 2063-1:2019(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 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.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 2063-1:2017) dont elle constitue

une révision mineure.
Les modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— le Tableau C.1 a été corrigé;

— des citations relatives à l’Annexe E, à l’Annexe F et à l’Annexe G ont été ajoutées au texte.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 2063 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.
© ISO 2019 – Tous droits réservés v
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ISO 2063-1:2019(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 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 2063-1:2019(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 2063-1:2019(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 les définitions de 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:

— 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
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 2063-1:2019(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 2063-1:2019(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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ISO 2063-1:2019(F)

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.

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 d
...

Questions, Comments and Discussion

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