ISO 2063-1:2019
(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
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
Relations
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
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ISO 2019
© ISO 2019
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Published in Switzerland
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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
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
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.
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 2063-1:2019(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 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
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.
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
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.
5.3 Construction design requirements for iron and steel components for thermal
spraying
5.3.1 General
The corrosion protection system should be stipulated. This should be the most appropriate for a
particular application. The coating should be specified before the design work is started. The design
of the part and the specification of the coating should fulfil the instructions of this document and
correspond to the recommendations in accordance with ISO 12679.
5.3.2 Recommendations for the design of the part — Avoidance of corrosion creating areas
Components, structures and constructions intended for spray metallizing should be designed
considering the general possibilities for operation and limits of the thermal spray processes. The main
principles are shown in Table D.1.
Favourable and unfavourable examples of the design for thermal spraying are shown in Figures D.1 to
D.4. Further instructions for thermal spraying-related design are provided in Annex D or can be taken
from ISO 12679. Further advice for general accessibility can be taken from ISO 12944-3.
5.3.3 Requirements for welding in combination with thermal-sprayed protective coatings
Welding works shall be done prior to thermal spraying. If a construction shall be welded later, the weld
zone shall be masked and not be coated up to a distance of about 100 mm from the weld bevel.
If the welding can be applied after thermal spraying, only the area of the weld zone shall be prepared, in
accordance with ISO 8501-3, and coated locally. The coating process, e.g. thermal spraying, zinc powder
coating, deposition of solder, or an organic coating only, shall be stipulated in the manufacturing
instructions.
5.3.4 Thermal spraying of corrosion protected fastenings
The corrosion protection for screws, nuts and other sorts of load-carrying fastenings shall be compatible
with the corrosion protection system of the part and should be balanced for the required design life.
The current product standards contain specific requirements.
6 Pre-conditions and requirements for the manufacturing process
6.1 General — Requirements
The surface to be corrosion protected by a thermal-sprayed coating shall be unambiguously indicated
on the drawing resp. described in the manufacturing instructions. Also, the required minimum
thickness and the final conditions of the surface, including the sealing, shall be indicated preferably in
accordance with ISO 12671. If further organic coatings shall be deposited, instructions for the organic
coating and its application shall be specified in the manufacturing instructions.
NOTE The appearance of the surfaces in different treated conditions (after blasting, thermal spraying,
sealing, coated) is shown in Annex F.
6.2 Reference areas
Coated reference areas shall show the durability of the coating system over the service life. Using these
guidelines for inspection, the state of the coating shall be evaluated in this area in the presence of an
independent supervisor, after a certain or specified service time has elapsed.
In case of spraying very large component surfaces, several reference areas can be required. Location
and size of such areas shall be specified by the planning engineering. Selection of the reference
area, thermal spraying of the metallic coating and its sealing should be carried out in the workshop,
6 © ISO 2019 – All rights reserved
where the final organic coating can be applied on-site. Application of the entire coating work shall be
supervised by an independent test or supervising body. Performance and results of the entire process
shall be separately documented.
6.3 Preparation of the surface to be coated
The influence of acceptable surface imperfections (e.g. material depressions, seams, pores, notches)
and repairs by grinding or welding for hot-rolled plates, wide flat steel and profiles in accordance with
EN 10163-2 and EN 10163-3 shall be considered for surface preparation.
In order to achieve an adequate adhesive strength, the surface shall be pre-treated (degreasing, cleaning
and removing of scale and coatings, if present).
For thermal spraying of coatings of zinc, aluminium or their alloys, the surface shall be prepared until
the required level of surface cleanliness Sa 2 ½ G for Zn/ZnAl15 and Sa 3 G for Al/AlMg5 is reached.
For further details, see ISO 8501-1. ISO 2063-2 contains the requirements for an adequate surface
preparation.
A suitable abrasive grit shall be used for blasting prior to thermal spraying; that way, a roughening and
enlarging of the substrate’s surface will be achieved and the adhesion strength will increase due to
mechanical anchoring.
To meet the requirements of the necessary roughness, the coating specification can contain the required
surface roughness condition in accordance with ISO 8503-1; that way, the entire coating system shall
be considered because by increasing the number of coat layers, the roughness decreases. ISO 2063-2
contains the roughness values usually applied.
6.4 Thermal spraying
Usually, wire flame (WFS) or arc spraying (AS) is applied for thermal spraying of zinc, aluminium and
their alloys for corrosion protection. For smaller surfaces and for repairs, powder flame spraying (PFS)
is also used. The procedures are described in ISO 14917.
Thermal spraying for corrosion protection covered by this document is usually manually applied;
however, it can also be applied mechanically. In order to ensure reproducibility of the coating quality,
mechanical or automatic spraying is recommended, where possible.
To ensure adequate quality of thermal spraying, supervision and testing in accordance with ISO 2063-2
shall be stipulated in the manufacturing instructions.
6.5 Sealing of thermal-sprayed coatings
Thermal-sprayed coatings can have a porosity level of up to 15 %, depending on the spray procedure
and spray parameter utilized. In order to reduce the internal porosity of the sprayed coating and to close
open pores on and near the surface of the sprayed coating, sealants should be applied. In some cases,
sealing is used to improve the appearance and the ability to clean the sprayed coating. Sealing reduces
the infiltration of dirt and other contaminations into the thermal-sprayed coating (e.g. aggressive salts,
other corrosive contaminants).
The sealants applied shall possess a low viscosity to achieve significant penetration. The chosen sealant
shall be compatible with the thermal-sprayed coating. Sealants based on alkyd resins should not be
applied to zinc and zinc alloys. The compatibility of the sealant with organic coating shall be considered,
if applicable.
Sealing should be in accordance with ISO 2063-2.
Natural sealing of thermal-sprayed coatings is also possible and can be achieved by oxidation of the
coating, as long as the coating is exposed to an adequate environment and the created oxides, hydroxides
and/or basic salts are not soluble under these environmental conditions. However, care shall be taken
to avoid rusting before the pores are closed.
6.6 Metallic coatings and additional organic top coatings
ISO 12944-5 gives recommendations for additional organic coatings, which can be applied after sealing
of the metallic spray coating, usually called duplex coating system.
ISO 12944-8 and ISO 12944-7 should be considered when planning and applying the organic coating.
As long as they are appropriate for the order processing type and handling, organic coatings shall be
stipulated in the manufacturing instructions.
6.7 Requirements for the tests — Test procedures
6.7.1 General
Checking the environment conditions (humidity, dew point, temperature of the surrounding and the
component) is specified in ISO 2063-2.
Usual tests of the sprayed coatings are:
— non-destructive testing:
— visual testing;
— testing of coating thickness;
— destructive testing (test on the accompanying specimen):
— adhesion testing (pull-off test in accordance with ISO 4624);
— tensile adhesion testing in accordance with ISO 14916 (for procedure qualification only or, if
required, to be specified in the coating specification or manufacturing instructions);
— metallographic investigations (coating thickness, quality assessment).
Since specific tests cannot be applied non-destructively on the component, accompanying specimens
are to be provided. The form of the accompanying specimens shall be suitable to enable destructive
testing. Recommendations for the specimen’s form are provided in ISO 2063-2:2017, Annex E. The type
and number of specimens shall be stipulated in the manufacturing instructions.
The accompanying specimens shall be sprayed using the same spray parameters, which are stipulated
in the spray procedure specification (TSPS) for the part. Differences in the spray position (preferably
horizontal position, over-head, vertically down), the spray method (manually, mechanically) and the
general spray conditions (in the workshop or on-site) shall be considered.
If a test for a specific location of the structure shall be required, a special test piece (e.g. by a mock up)
representing the conditions shall be agreed upon between the contracting parties.
6.7.2 Visual inspection — Appearance
The surface of the coating shall be of uniform appearance without inclusions or bare patches and be
free from non-adhering particles or defects, which could be detrimental to the service life and expected
use of the protective coating. The appearance of surface imperfections and defects is described in
ISO 14923. The execution of the visual inspection shall be in accordance with ISO 2063-2.
6.7.3 Coating thickness
Preferably, the coating thickness shall be electromagnetically measured using a mobile coating
thickness measuring instrument in accordance with ISO 2178. Location and number of the measuring
points are to be chosen such that the measuring results can be adopted as being representative for the
entire sprayed coating.
8 © ISO 2019 – All rights reserved
Such coating thickness measuring techniques measure the entire thickness including any sealers and
further organic coats. Therefore, the thickness of the metallic layer can only be determined this way
before any subsequent layers are applied.
The coating thickness can also be measured destructively on the accompanying specimens
(metallographic investigations) (for details, see 6.7.5). This shall be stipulated in the manufacturing
instructions, if required.
6.7.4 Adhesion strength
If required, the tensile adhesive strength shall be determined in accordance with ISO 2063-2,
following ISO 4624. The mean values of the tensile adhesive strength shall be agreed upon between
the contracting parties. Also, if another test procedure is to be applied, its use shall be agreed upon
between the contracting parties.
The surface of the component to be coated or the accompanying specimen shall be plane and rigid
enough to avoid deflection during testing. In the case of tensile adhesive testing on the component, the
position shall be representative for the sprayed coating.
Usually, tensile adhesive testing in accordance with ISO 14916 is not used for quality control measures.
If this measurement shall be required, e.g. for qualification matters, the number of accompanying
specimens are to be stipulated in the coating specification or manufacturing instructions.
6.7.5 Metallographic investigation
If required, the coating thickness can be determined by metallographic means. A cross-section shall
be taken out of a coated accompanying specimen. The investigation shall follow the instructions of
ISO 1463.
The main conditions for the assessment of the coating quality are as follows:
— coating defects, e.g. cracks, pores, flaking, peeling, irregular appearance, insufficient coating
thickness;
— excessively blasted substrate surface, too many grit residues or pores at the substrate-coating
interface;
— oversize single pores or degree of porosity in the coating.
The limiting levels of imperfections to be accepted shall be agreed upon between the contracting
parties, if necessary. Test procedure, assessment of the test results and their documentation are
specified in ISO 2063-2.
7 Requirements for the manufacturer
7.1 General
Requirements for qualification, manufacturing and testing are specified in ISO 2063-2. To ensure
that these requirements will be fulfilled by the applicator, ISO 2063-2 shall be stipulated in the
manufacturing instructions of the design engineering, e.g. in a specific manufacturing specification.
If a qualification of the spray procedure specification is required, this shall be stipulated in the
manufacturing instructions.
NOTE The work steps and requirements for coating production and testing are based on other relevant
standards. For further details, see Annex G.
7.2 Coating specification — Requirements for the spray coating
Due to technical operation demands on the components (e.g. mechanical loading, the corrosive
conditions at the service location regarding the corrosivity category), the designer shall draw up a
coating specification and define both the coating requirements and the expected service life of the
corrosion protection.
That way, the coating specification can also contain requirements for the surface preparation and
advices on applying a specific thermal spray procedure.
Usually, the following requirements are to be specified in the coating specification or in the
manufacturing instructions for applications covered in this document, if the coating system shall not be
selected by the manufacturer of the coating due to contractual agreements and instructions.
— Coating material or spray material.
— Stipulated spray procedure.
— Minimum coating thickness (occasionally, maximum coating thickness also).
— Minimum tensile adhesive strength (MPa) in accordance with ISO 2063-2.
— Surface condition in the as-blasted condition.
— Surface condition in the as-sprayed condition.
— Surface condition in the final machined condition (if applicable).
— Sealing of the sprayed coating, instructions for the sealant.
— Further organic coatings (if applicable).
— Tests and scope of tests.
— Permit of repairs, repair procedures and size of defects or damages due to e.g. transportation
...
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
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ISO 2019
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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
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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Fax: +41 22 749 09 47
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
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
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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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.
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
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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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.
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
4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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 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
obtenu par projection (système duplex), afin d’augmenter de façon significative la protection contre la
corrosion.
Les éléments suivants doivent être pris en compte et stipulés dans une spécification, si nécessaire.
a) Le système de protection contre la corrosion, par exemple un revêtement obtenu par projection
thermique, colmaté et revêtu d’un revêtement organique, doit être choisi de manière à correspondre
à la durée de vie théorique requise du composant. Cela s’applique notamment aux surfaces qui ne
sont plus accessibles après l’assemblage. Le choix du système de revêtement à appliquer doit se
porter sur un système qui est censé survivre à la durée de vie théorique requise de la construction
lorsqu’un entretien adéquat est mis en œuvre.
b) S’il n’existe aucun système de protection susceptible de survivre à la durée de vie escomptée, le
système de protection contre la corrosion doit être planifié de manière à présenter une corrosion
nulle ou insignifiante jusqu’au premier entretien planifié. De cette manière, seul le revêtement
organique doit être renouvelé pendant l’entretien. La durée adéquate jusqu’au premier entretien
doit être stipulée.
c) Les revêtements métalliques de protection contre la corrosion obtenus par projection thermique
peuvent être colmatés. Le produit de colmatage à utiliser doit être stipulé dans la spécification
du revêtement ou dans les instructions de fabrication. Il est nécessaire de prendre en compte la
compatibilité entre le revêtement métallique obtenu par projection thermique et les revêtements
organiques ultérieurs.
d) La projection thermique pouvant être réalisée aussi bien en atelier que sur le site, les instructions
d’application du revêtement doivent, le cas échéant, être données en fonction du lieu d’application.
e) Si une corrosion bimétallique est possible, des revêtements organiques adéquats ou des feuilles
servant de barrière doivent être stipulés. Les systèmes de revêtement organique peuvent être
choisis en fonction de la catégorie de corrosivité, conformément à l’ISO 12944-5.
f) L’ISO 12944-5 donne des préconisations concernant la sélection des matériaux de revêtements
organiques qui sont également adaptées aux couches de finition destinées aux revêtements obtenus
par projection thermique.
Les détails relatifs à l’application du produit de colmatage et au dépôt du revêtement organique sur un
revêtement obtenu par projection thermique sont donnés en 6.5 et 6.6.
5.2 Matériaux utilisés pour la projection thermique et épaisseur du revêtement
5.2.1 Matériaux pour projection thermique
La plupart du temps, les matériaux pour projection thermique de zinc, d’aluminium ou de leurs alliages
utilisés pour les applications couvertes par le présent document se présentent sous la forme de fil. En
cas de surfaces plus petites ou de réparations, des poudres pour projection thermique sont également
utilisées. Les matériaux généralement utilisés pour la projection thermique sont les suivants:
— Sous forme de fil:
— Zn99,99 conformément à l’ISO 14919, code numérique 2.1;
— ZnAl15 conformément à l’ISO 14919, code numérique 2.3;
— Al99,5 conformément à l’ISO 14919, code numérique 3.2;
— AlMg5 conformément à l’ISO 14919, code numérique 3.3;
— Sous forme de poudre:
— Al 99 conformément à l’ISO 14232-1;
— Zn 99,5 conformément à l’ISO 14232-1;
— ZnAl15 (aucune norme disponible).
Le matériau devant être utilisé pour la projection thermique doit être spécifié dans les instructions de
fabrication.
5.2.2 Épaisseur du revêtement
Selon les conditions de service de la construction, la corrosivité de l’environnement, la durée utile
requise et la résistance à la corrosion escomptée du revêtement, la composition du revêtement et
l’épaisseur du revêtement obtenu par projection thermique sont des aspects décisifs à examiner.
Selon la corrosivité et le matériau choisi pour la projection thermique, l’épaisseur minimale de
revêtement indiquée dans le Tableau C.1 est recommandée pour les revêtements de zinc, d’aluminium
ou de leurs alliages. L’épaisseur minimale du revêtement doit être spécifiée dans les instructions de
fabrication.
5.3 Exigences relatives à la conception des composants de construction en fer et en
acier en vue de la projection thermique
5.3.1 Généralités
Avant de lancer la phase de conception, il convient que le système de protection contre la corrosion
le mieux adapté à une application donnée soit spécifié. Il convient que la conception de la pièce
et la spécification du revêtement respectent les instructions du présent document et suivent les
recommandations de l’ISO 12679.
5.3.2 Recommandations relatives à la conception de la pièce — Éviter les zones induisant une
corrosion
Il convient que les composants, les structures et les constructions destinés à subir une métallisation
par projection thermique soient conçus en prenant en compte les possibilités générales d’utilisation
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et les limites des procédés de projection thermique. Les principes essentiels sont indiqués dans le
Tableau D.1.
Des exemples de conception satisfaisante ou non satisfaisante en vue d’une projection thermique sont
donnés sur les Figures D.1 à D.4. D’autres instructions relatives à la conception en vue d’une projection
thermique sont données à l’Annexe D ainsi que dans l’ISO 12679. D’autres conseils pour l’accessibilité
générale sont donnés dans l’ISO 12944-3.
5.3.3 Exigences relatives au soudage combiné à des revêtements de protection obtenus par
projection thermique
Les travaux de soudage doivent être effectués avant la projection thermique. Lorsqu’une construction
doit être soudée ultérieurement, la zone de la soudure doit être masquée et ne pas être revêtue sur une
distance d’environ 100 mm du chanfrein de la soudure.
Lorsque le soudage peut être effectué après la projection thermique, seule la zone de la soudure doit être
préparée, conformément à l’ISO 8501-3, et revêtue localement. Le procédé de revêtement, par exemple,
projection thermique, application de poudre de zinc, dépôt de brasure ou d’un revêtement organique
uniquement, doit être stipulé dans les instructions de fabrication.
5.3.4 Projection thermique sur des fixations protégées contre la corrosion
La protection contre la corrosion des vis, écrous et autres types d’éléments de fixation porteurs de
charge doit être compatible avec le système de protection contre la corrosion de la pièce et il convient
qu’elle soit adaptée à la durée de vie théorique requise. Les normes de produits en vigueur contiennent
des exigences spécifiques.
6 Conditions préalables et exigences relatives au procédé de fabrication
6.1 Généralités — Exigences
La surface devant être protégée contre la corrosion par un revêtement obtenu par projection thermique
doit être indiquée sans ambiguïté sur le dessin ou décrite dans les instructions de fabrication.
L’épaisseur minimale requise et l’état final de la surface, y compris le colmatage, doivent également
être indiqués, de préférence conformément à l’ISO 12671. Lorsque des revêtements organiques doivent
être appliqués ultérieurement, les instructions relatives au revêtement organique et à son application
doivent être spécifiées dans les instructions de fabrication.
NOTE L’aspect des surfaces dans différentes conditions de traitement (après décapage, projection thermique,
colmatage, revêtues) est présenté dans l’Annexe F.
6.2 Surfaces de référence
Les surfaces de référence revêtues doivent présenter la durabilité du système de revêtement pendant
toute la durée utile. L’état du revêtement doit être évalué sur cette surface en suivant les présentes
lignes directrices d’inspection et en présence d’un superviseur indépendant, après un temps de service
donné ou spécifié.
Dans le cas d’un revêtement par projection thermique de très grandes surfaces de composant, plusieurs
surfaces de référence peuvent être requises. L’emplacement et les dimensions de ces surfaces doivent
être spécifiés par l’ingénieur de planification. Il convient que le choix de la surface de référence,
la projection thermique du revêtement métallique et son colmatage soient effectués en atelier, le
revêtement organique final pouvant être appliqué sur site. L’ensemble des travaux de revêtement doit
être supervisé par un organisme de supervision ou d’essai indépendant. La réalisation et les résultats
de l’ensemble du procédé doivent être documentés séparément.
6.3 Préparation de la surface à revêtir
L’influence des imperfections de surface acceptables (par exemple enfoncement du matériau, soudures,
pores, entailles) et les réparations par meulage ou soudage des tôles, larges plats et profilés en acier
laminés à chaud, conformément à l’EN 10163-2 et à l’EN 10163-3, doivent être prises en compte pour la
préparation des surfaces.
Pour obtenir une adhérence adéquate, la surface doit subir un traitement préalable (dégraissage,
nettoyage et élimination de la pellicule d’oxyde et des revêtements éventuellement présents).
Pour la projection thermique de revêtements de zinc, d’aluminium ou de leurs alliages, la surface doit
être préparée de manière à atteindre le niveau requis de propreté du substrat Sa 21/2 G pour Zn/
ZnAl15 et Sa 3 G pour Al/AlMg5. Voir l’ISO 8501-1 pour de plus amples détails. L’ISO 2063-2 contient les
exigences relatives à une préparation de surface appropriée.
Avant la projection thermique, un jet abrasif approprié doit être utilisé pour le décapage. Il permettra
d’obtenir une surface de substrat rugueuse et agrandie et d’améliorer l’adhérence par accrochage
mécanique.
Pour satisfaire aux exigences de rugosité requises, la spécification de revêtement peut contenir l’état
de rugosité de surface requis conformément à l’ISO 8503-1. La totalité du système de revêtement doit
être prise en compte, car la rugosité diminue lorsque le nombre de couches de revêtement augmente.
L’ISO 2063-2 contient les valeurs de rugosité généralement appliquées.
6.4 Projection thermique
En général, une projection thermique à l’arc électrique (AS) ou au pistolet dans une flamme (WFS) en
utilisant un fil est utilisée pour la projection thermique de zinc, d’aluminium et de leurs alliages en
vue d’assurer une protection contre la corrosion. Pour de petites surfaces et pour les réparations, une
projection thermique au pistolet dans une flamme utilisant une poudre (PFS) est également utilisée.
Les modes opératoires sont décrits dans l’ISO 14917.
La projection thermique en vue d’assurer une protection contre la corrosion couverte par le présent
document est généralement réalisée manuellement; toutefois, elle peut aussi être réalisée de manière
mécanique. Pour assurer la reproductibilité de la qualité du revêtement, une projection thermique
mécanique ou automatique est recommandée, si possible.
Pour assurer une qualité adéquate de la projection thermique, une supervision et des essais selon
l’ISO 2063-2 doivent être stipulés dans les instructions de fabrication.
6.5 Colmatage des revêtements obtenus par projection thermique
Les revêtements obtenus par projection thermique peuvent présenter un niveau de porosité pouvant
atteindre 15 % selon le mode opératoire et les paramètres de projection utilisés. Pour réduire la
porosité interne du revêtement obtenu par projection thermique et pour obturer les pores ouverts à la
surface ou à proximité de la surface du revêtement, il convient d’appliquer des produits de colmatage.
Dans certains cas, le colmatage est utilisé pour améliorer l’aspect et faciliter le nettoyage du revêtement
obtenu par projection thermique. Le colmatage réduit l’infiltration de saleté et d’autres contaminants
dans le revêtement obtenu par projection thermique (par exemple sels agressifs, autres contaminants
corrosifs).
Les produits de colmatage doivent présenter une faible viscosité pour obtenir une pénétration
importante. Le produit de colmatage choisi doit être compatible avec le revêtement obtenu par
projection thermique. Il convient de ne pas appliquer de produits de colmatage à base de résine alkyde
sur le zinc et les alliages de zinc. La compatibilité du produit de colmatage avec le revêtement organique
doit être prise en compte, le cas échéant.
Il convient que le colmatage soit conforme à l’ISO 2063-2.
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Un colmatage naturel des revêtements obtenus par projection thermique est également possible et
peut être obtenu par oxydation du revêtement, tant que le revêtement est exposé à un milieu adéquat
et que les oxydes, hydroxydes et/ou sels basiques formés ne sont pas solubles dans ces conditions
environnementales. Il faut toutefois veiller à éviter la formation de rouille avant le colmatage des
porosités.
6.6 Revêtements métalliques et revêtements organiques superficiels supplémentaires
L’ISO 12944-5 donne des recommandations concernant les revêtements organiques supplémentaires
pouvant être appliqués après le colmatage du revêtement métallique obtenu par projection thermique,
généralement appelés système de revêtement duplex.
Il convient de prendre en compte l’ISO 12944-8 et l’ISO 12944-7 lors de la planification et de l’application
du revêtement organique. Lorsqu’ils sont nécessaires pour le type de traitement de la commande et la
manipulation, les revêtements organiques doivent être stipulés dans les instructions de fabrication.
6.7 Exigences relatives aux essais — Modes opératoires d’essai
6.7.1 Généralités
Le contrôle des conditions d’environnement (humidité, point de rosée, température ambiante et
température du composant) est spécifié dans l’ISO 2063-2.
Les essais des revêtements obtenus par projection thermique sont habituellement les suivants:
— contrôles non destructifs:
— contrôle visuel;
— contrôle de l’épaisseur de revêtement;
— contrôles destructifs (essais sur échantillon d’accompagnement):
— essai d’adhérence (essai de traction conformément à l’ISO 4624);
— mesure de l’adhérence par des essais de traction conformément à l’ISO 14916 (pour la
qualification du mode opératoire uniquement ou, si nécessaire, à préciser dans la spécification
de revêtement ou dans les instructions de f
...
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