O aço galvanizado é magnético? Um olhar detalhado

Qual é a suscetibilidade do aço galvanizado ao magnetismo?

Bem, como profissional fabricante de ímanes de neodímioPor isso, decidi partir numa missão para descobrir a verdade.

E neste post, vais ver o que descobri. Também vais aprender:

• Um pouco sobre a história e a utilização do aço galvanizado
• Porque é que alguns tipos de aço são magnéticos e outros não
• O que acontece exatamente durante o processo de galvanização
• O aço galvanizado é magnético?
• O grau em que ímanes comuns são atraídos pelo aço galvanizado

Por isso, se está à procura de uma resposta definitiva a esta pergunta, encontra-a aqui.

Comecemos por compreender aço galvanizado um pouco melhor.

O que é o aço galvanizado?

O aço galvanizado recebe o seu nome do processo de galvanização utilizado para o fabricar.

A galvanização é o processo de aplicação de um revestimento protetor de zinco ao açopara evitar a ferrugem. O termo deriva do nome do cientista italiano Luigi Galvani.

No processo de galvanização, o aço limpo é submerso numa caldeira ou cuba que contém zinco fundido. Diz-se que o aço é "mergulhado a quente". Quando é retirado do zinco, um revestimento adere uniformemente ao exterior do aço.

Este revestimento de zinco protege as substâncias corrosivas de atingirem o próprio aço. Actua como uma camada de sacrifício, corroendo antes do aço propriamente dito.

• A camada de zinco corrói-se a um ritmo constante, actuando como um tampão entre o ambiente e a superfície do aço.
• Enquanto esta camada se mantiver intacta, a vitalidade do metal de base é preservada.

Inicialmente desenvolvido em França no século XVIII para a construção naval, o aço galvanizado ganhou uma utilização generalizada no século XX em vários sectores, como a construção, a energia, as infra-estruturas e muito mais.

As principais propriedades do aço galvanizado incluem:

• Acessibilidade - A galvanização do aço por imersão a quente é muito mais económica do que outras alternativas, como o aço inoxidável. Acrescenta apenas 2% ao custo do aço.
• Resistência à corrosão - O revestimento de zinco oferece uma proteção fiável, especialmente em ambientes húmidos.
• Longevidade - A galvanização faz com que o aço dure mais de 50 anos em condições submersas e mais de 100 anos acima do solo. Tudo sem manutenção adicional.

Agora já sabemos o que é o aço galvanizado e o que tem de tão útil. Mas e quanto às suas propriedades magnéticas?

Que tipos de aço são magnéticos?

Antes de analisarmos se o aço galvanizado é magnético ou não, é útil compreender primeiro porque é que o aço é magnético em geral.

As propriedades magnéticas do aço têm tudo a ver com a sua composição. Vejamos como os três principais tipos de aço interagem com os ímanes:

1. Aço carbono

O aço-carbono, feito principalmente de ferro e pequenas quantidades de carbono, é altamente magnético. Estamos a falar de um íman de frigorífico do tipo magnético.

Isto deve-se ao facto de os níveis de carbono serem suficientemente baixos para não impedirem as forças magnéticas do ferro, que constitui 98%+ deste aço.

Um produto de aço-carbono "cola" com bastante força a uma superfície magnética. Os ímanes permanentes fortes, em especial, não têm qualquer problema em apanhar folhas mais finas de aço-carbono.

2. Baixo teor de carbono/aço macio

E se ao aço-carbono forem adicionados outros elementos de liga, como o manganésio ou o silício? O aço de baixo teor de carbono ou aço macio resultante é menos magnético do que o aço de carbono normal.

Embora o aço macio continue a ser atraído pelos ímanes, não adere tão firmemente em comparação com as versões com elevado teor de carbono. Os metais adicionais modificam a estrutura interna apenas o suficiente para diluir o magnetismo do ferro.

Um íman permanente de frigorífico também apanha um objeto de aço macio. No entanto, deixar cair ou puxar a peça pode separá-la do íman.

3. Aço inoxidável

Aço inoxidável tem níveis elevados de metais como o crómio, o níquel e o manganês. Um teor mínimo de crómio de 10-20% torna o aço inoxidável totalmente não magnético.

A grande porção de metais não ferrosos modifica a estrutura cristalina do aço inoxidável, tornando-o paramagnético. Assim, não existe qualquer atração magnética entre um íman e o aço inoxidável.

Em resumo:

• Aço carbono - Altamente magnético
• Aço macio/baixo carbono - Menos magnético
• Aço inoxidável - Não magnético

Agora sabemos o que torna o aço magnético. Quanto mais ferro tiver, mais magnetismo apresenta. Elementos adicionais enfraquecem o efeito em diferentes graus.

Isto leva-nos de volta à questão central - como é que o revestimento de zinco utilizado para fabricar aço galvanizado afecta o seu magnetismo?

Como é que a galvanização afecta o magnetismo do aço?

Sabemos que o aço galvanizado envolve a aplicação de um revestimento de zinco ao aço. Agora, o que acontece exatamente a um nível microscópico quando o zinco e o aço se encontram?

O que faz o revestimento de zinco

A galvanização por imersão a quente resulta na ligação metalúrgica do zinco à superfície do aço. Quando a liga de zinco fundido entra em contacto com o aço, forma-se uma série de camadas de liga de zinco-ferro na superfície exterior do aço.

Em conjunto, estas ligas de zinco-ferro formam uma pele exterior que encapsula completamente o aço.

Assim, embora o aço original ainda exista por baixo deste revestimento, a camada mais externa é constituída por compostos de zinco-ferro.

A barreira resultante ajuda:

1. Separação física dos agentes corrosivos do aço propriamente dito
2. Sacrifica-se por corrosão antes que o aço seja corroído

Como o revestimento afecta o magnetismo

Assim, o revestimento de zinco acaba por ser colocado em camadas sobre o aço, protegendo-o fisicamente. Este revestimento é também ligado metalurgicamente à superfície original do aço.

Mas que efeito é que isto tem nas propriedades magnéticas do aço de base?

O essencial é que o aço propriamente dito mantém-se inalterado. A imersão a quente não modifica nem esteriliza a capacidade inerente do aço para ser magnetizado.

Independentemente do revestimento que seja adicionado posteriormente, o aço mantém o seu comportamento magnético caraterístico:

• O aço-carbono permanece altamente magnético
• O aço macio é fracamente magnético
• O aço inoxidável mantém-se não magnético

No entanto...

Adicionar uma camada de zinco no exterior acaba por proteger algum do magnetismo à superfície.

Pense no revestimento como um cobertor colocado sobre um objeto quente. A parte oculta mantém-se quente, enquanto o lado exterior acaba por ficar mais fresco.

Neste caso, embora o aço permaneça magnético por baixo, a superfície de zinco não consegue transmitir a força magnética ao mesmo nível.

Por isso, tecnicamente, um pedaço de aço galvanizado continua a ser magnético. É que o zinco enfraquece o aparente magnetismo, bloqueando as linhas de fluxo magnético do aço.

Que tipo de aço é normalmente galvanizado?

Para efeitos de galvanização, o aço de baixo carbono/carbono macio é o mais utilizado. Isto porque oferece a melhor combinação de formabilidade e resistência depois de galvanizado.

Por outro lado, o aço com elevado teor de carbono tende a tornar-se demasiado frágil após a adição de zinco. E o aço inoxidável já tem resistência à corrosão, pelo que a galvanização é desnecessária.

Assim, na maioria das aplicações do mundo real, o aço-carbono macio é o material inicial que é transformado em aço galvanizado resistente à corrosão.

E como descobrimos acima, aço macio HAS propriedades magnéticas para começar (ao contrário do aço inoxidável, por exemplo). Só não é tão intensamente magnético como o aço-carbono normal.

Então, o aço galvanizado é magnético?

Dadas as suas raízes no aço macio e a física subjacente ao processo de imersão a quente...

A resposta é, sim - o aço galvanizado é magnético. Só não é muito magnético suficiente para alinhar limalhas de ferro ou atrair um prego a vários centímetros de distância. Mas o suficiente para colar fracamente clipes de papel, alfinetes, palha de aço e pequenos objectos de ferro.

Os ímanes de frigorífico comuns agarram-se ligeiramente ao aço galvanizado. No entanto, também caem da superfície com bastante facilidade.

Por isso, se o seu critério de magnetismo envolve pedaços de metal firmemente colados uns aos outros - o aço galvanizado está qualificado. Basta manter as suas expectativas no departamento de "magnetismo fraco" em vez de esperar uma aderência metálica total!

Mas a força magnética varia...

Como discutido anteriormente, a barreira de zinco acaba por limitar as forças magnéticas. E uma camada galvanizada mais espessa pode diluir ainda mais o magnetismo aparente na própria superfície.

Mas, mesmo por baixo, o aço magnético mantém-se inalterado.

Assim, para um artigo recentemente galvanizado com uma corrosão mínima da superfície, a resposta magnética será moderada. Atração suave e alguma força de aderência em objectos leves.

Por outro lado...

Um velho peça galvanizada enferrujada terá uma camada de zinco mais corroída, com o aço magnético mais exposto. Assim, os seus efeitos magnéticos parecerão mais pronunciados.

Quando é que o magnetismo pode ser útil?

Descobri algumas formas interessantes de aproveitar o magnetismo do aço galvanizado em situações normais:

Apanhar coisas que caíram acidentalmente

Se deixar cair um artigo de ferragem de aço, como um parafuso ou um prego, num telhado de aço galvanizado, pode ser possível recuperá-lo com uma varinha magnética.

Desde que a peça caia num ponto exposto e não numa costura ou numa junta sobreposta.

Fazer sinais

Pequenas letras/logótipos em aço aplicados numa superfície exterior de aço galvanizado agarram-se diretamente de forma fraca. Evitando a necessidade de efetuar furos para as pendurar.

Montagem de objectos de decoração no exterior

À semelhança da sinalética, a aplicação de finas folhas magnéticas por detrás das peças decorativas permite instalá-las de forma limpa em paredes ou vedações galvanizadas.

Estas aplicações funcionam precisamente porque o aço galvanizado apresenta um pequeno magnetismo, apesar do seu revestimento de zinco. Se fosse aço inoxidável, nada disto seria possível!

O que levar

Vamos recapitular os principais factos:

• O aço galvanizado é um aço revestido com uma camada de zinco para uma maior resistência à corrosão
• Os diferentes tipos de aço têm propriedades magnéticas diferentes consoante a sua composição
• O próprio aço de base mantém as suas caraterísticas inatas mesmo após a galvanização
• O aço macio e o aço com elevado teor de carbono apresentam atração magnética; o aço inoxidável não
• O aço macio é normalmente utilizado para produzir aço galvanizado
• O revestimento de zinco torna o aço galvanizado menos aparentemente magnético à superfície
• Mas SIM, o aço galvanizado continua a ser atraído pelos ímanes de forma fraca devido ao seu núcleo de aço magnético
  Aqui tem - um resumo completo sobre o aço galvanizado e os ímanes.

Agora já sabe exatamente porque é que o aço galvanizado demonstra efeitos magnéticos modestos graças à sua camada de aço subjacente.

Deixe um comentário se tiver outras perguntas! Poderei abordá-las numa versão actualizada deste post.