Was ist Feuerverzinkung?

Bei der Feuerverzinkung handelt es sich um einen nach der Fertigung erfolgenden Korrosionsschutzprozess, bei dem gereinigte Stahl- oder Eisenkomponenten vollständig in ein Bad aus geschmolzenem Zink eingetaucht werden, das normalerweise auf einer Temperatur von 100 °C gehalten wird815–850 Grad F (435–455 Grad)mit der unten angegebenen ZinkbadchemieASTM B6. Wenn die Stahloberfläche mit geschmolzenem Zink in Kontakt kommt, reagiert Zink mit Eisen und bildet mit einer äußeren Zinkschicht Schichten aus Zink-Eisenlegierungen. Diese metallurgische Reaktion ist der wesentliche Unterschied zwischen der Feuerverzinkung und einer einfachen Oberflächenbeschichtung.

Da der Prozess nach dem Schneiden, Bohren, Schweißen und Formen durchgeführt wird, kann die feuerverzinkte Beschichtung Kanten, Ecken, Schraubenlöcher, Schweißbereiche, Halterungen und komplexe gefertigte Geometrien in einem Tauchzyklus schützen. Dadurch eignet es sich für Stahlteile, die Außenatmosphäre, Pflanzenfeuchtigkeit, Streusalz, Spritzwasser und langen Wartungsintervallen ausgesetzt sind, einschließlich Strukturrahmen, Rohrhalterungen, Leitplanken, Versorgungsbeschläge und gefertigte Stahlbaugruppen.

Die Qualität von feuerverzinktem Stahl wird nicht allein anhand der Helligkeit beurteilt. Eine professionelle Inspektion konzentriert sich normalerweise auf Beschichtungsdicke, Oberflächenkontinuität, Haftung, blanke oder unbeschichtete Bereiche, Reparaturzustand und die geltenden Standards wie zASTM A123, ASTM A153, ASTM F2329, ASTM A780, oderISO 1461. In der Praxis wird die Feuerverzinkung dann gewählt, wenn Stahlteile eine messbare, dauerhafte Zinkbeschichtung benötigen, die real gefertigte Oberflächen schützen kann und nicht nur für ein sauberes Erscheinungsbild sorgt.

Der Prozess kann in drei Phasen verstanden werden:

1. Die Stahloberfläche wird chemisch gereinigtdamit Zink mit blankem Eisen in Kontakt kommen kann.
2. Geschmolzenes Zink reagiert mit Eisenund bildet intermetallische Schichten aus Zink-Eisen.
3. Die Beschichtung schützt den Stahldurch Barriereschutz, Opferschutz und langfristige Zinkpatinabildung.

Aus diesem Grund ist die Oberflächenvorbereitung von entscheidender Bedeutung. Bleiben Öl, Rost, Walzzunder, Farbe, Schweißschlacke oder Oxide auf der Oberfläche zurück, kann Zink keine durchgehende Reaktionsschicht bilden. Das Ergebnis können kahle Stellen, schlechtes Beschichtungswachstum oder eine schwache Beschichtungskontinuität sein.

Feuerverzinkter Stahl schützt das Grundmetall auf verschiedene Weise:

• Barriereschutz:Die Zinkbeschichtung trennt den Stahl von Sauerstoff, Feuchtigkeit und korrosiven Medien.
• Kathodischer Schutz:Wenn die Beschichtung zerkratzt wird, korrodiert Zink bevorzugt und trägt dazu bei, freiliegenden Stahl in der Nähe zu schützen.
• Patinaschutz:Nach der Bewitterung entwickelt die Zinkoberfläche stabile Korrosionsprodukte, die die Korrosionsgeschwindigkeit verlangsamen.

Diese Kombination unterscheidet die Feuerverzinkung von vielen dünnen Zinkbeschichtungen oder Farbsystemen.

Download: Checkliste für den Prozess der Feuerverzinkung

Bei den meisten Chargenverzinkungsvorgängen wird gefertigter Stahl nach dem Schneiden, Schweißen, Bohren oder Formen eingetaucht. Dies ist wichtig, da Kanten, Löcher, geschweißte Bereiche und bearbeitete Oberflächen alle in einem Eintauchzyklus mit einer Zinkbeschichtung versehen werden können, sofern die Konstruktion eine ordnungsgemäße Belüftung und Entwässerung ermöglicht.

Der Schichtaufbau ist der wichtigste technische Punkt beim Feuerverzinken. Eine feuerverzinkte Beschichtung ist kein einzelner reiner Zinkfilm. Es handelt sich um ein Schichtsystem, das durch Diffusion und Reaktion zwischen Zink und Eisen entsteht. Eine typische HDG-Beschichtung umfasst Schichten aus Zink-Eisenlegierungen nahe der Stahloberfläche und eine reine Zinkschicht auf der Außenseite.

Herunterladen:Leitfaden zur Anatomie und zum Korrosionsschutz feuerverzinkter Beschichtungen

Die Zink-{0}}Eisenlegierungsschichten sind härter als reines Zink und sind fest mit dem Stahl verbunden. Dies trägt dazu bei, dass die Beschichtung Handhabungsschäden, Transportabrieb, Installationskontakt und lokalem Verschleiß an Kanten oder Ecken widersteht. Die äußere Eta-Schicht ist weicher und duktiler, was dazu beiträgt, kleinere Stöße zu absorbieren und die Hauptzinkoberfläche für Witterungseinflüsse bereitzustellen.

Warum die Schichtstruktur wichtig ist

Die geschichtete Beschichtung verleiht feuerverzinktem Stahl mehrere praktische Vorteile:

• Die Beschichtung wird durch eine metallurgische Reaktion mit dem Stahl verbunden.
• Ecken und Kanten erhalten in der Regel eine gute Beschichtung, da das gesamte gefertigte Teil eingetaucht wird.
• Kleinere Beschichtungsschäden setzen den Stahl nicht sofort einer schnellen Korrosion aus.
• Zink kann einen Opferschutz um kleine Kratzer oder Schnittstellen herum bieten.
• Die Beschichtung kann gemessen, geprüft und durch Normen spezifiziert werden.

Diese Schichtstruktur ist auch der Grund dafür, dass das Aussehen der HDG-Beschichtung variieren kann. Einige Teile sind hell und glitzernd, während andere mattgrau oder matt sind. Eine mattgraue Oberfläche bedeutet nicht automatisch eine schlechte Verzinkung. Die Stahlchemie, insbesondere der Silizium- und Phosphorgehalt, kann das Wachstum von Zink--Eisenlegierungen beschleunigen und eine dickere, dunklere Beschichtung erzeugen.

Zinkpatina und Langzeitschutz

Nachdem feuerverzinkter Stahl der Atmosphäre ausgesetzt wurde, beginnt die äußere Zinkoberfläche mit Sauerstoff, Feuchtigkeit und Kohlendioxid zu reagieren. Mit der Zeit bildet sich auf der Oberfläche eine stabile Zinkpatina. Diese Patina verringert die Korrosionsrate des Zinks und verlängert die Lebensdauer. Neu verzinkter Stahl muss jedoch ordnungsgemäß gelagert werden. Wenn Teile bei Nässe ohne Luftzirkulation eng gestapelt werden, kann sich Weißrost bilden. Weißer Rost ist in der Regel auf eingeschlossene Feuchtigkeit und schlechte Belüftung während der Lagerung oder des Transports zurückzuführen, nicht unbedingt auf ein Versagen des Verzinkungsprozesses selbst.

Bei Projekten mit Außenlagerung, Seetransport oder langen Lieferwegen sollten verzinkte Teile wie folgt verpackt und gelagert werden:

• Entwässerungsraum zwischen Oberflächen
• möglichst trocken lagern
• gute Luftzirkulation
• Trennung von aggressiven Chemikalien
• Inspektion vor der Installation

Die Feuerverzinkung sollte gemäß der richtigen Norm spezifiziert und geprüft werden. Für Baustahl, Beschläge, Bewehrungsstäbe, Gewindebefestigungen und Reparaturbereiche gelten unterschiedliche Normen.

Bei der Inspektion handelt es sich nicht nur um eine visuelle Kontrolle. Eine praktische HDG-Inspektion umfasst in der Regel die Messung der Beschichtungsdicke, die Prüfung des Aussehens, die Prüfung freier Stellen, die Prüfung der Reparatur und die Bestätigung, dass Abfluss- oder Entlüftungsspuren den vorgesehenen Verwendungszweck nicht beeinträchtigen.

Zu den üblichen Inspektionsgegenständen gehören:

• Schichtdicke:gemessen mit einem magnetischen Dickenmesser oder anderen anerkannten Methoden.
• Aussehen der Oberfläche:auf Rauheit, Klumpen, Ausläufer, Asche, Schlackenpartikel oder übermäßige Ablagerungen überprüft.
• Nackte Bereiche:überprüft, ob eine Reparatur erforderlich ist.
• Haftung:überprüft, wenn dies gemäß der geltenden Norm oder Projektspezifikation erforderlich ist.
• Gewindebereiche:Nach dem Beschichten wird die Passform überprüft, wenn Schrauben, Muttern oder Gewindeteile beteiligt sind.
• Reparaturzonen:gemäß der angegebenen Reparaturmethode und Abnahmekriterien repariert.

Bei gefertigtem Stahl hängen die Dickenanforderungen häufig von der Stahldicke und der Materialkategorie ab. Eine klare Spezifikation sollte mehr als die allgemeine Verzinkungsanforderung definieren; Darin sollten die anwendbare Norm, der Produkttyp, der Prüfumfang und alle besonderen Oberflächen- oder Montagebedingungen angegeben sein.

Nicht jeder verzinkte Stahl hat die gleiche Beschichtungsstruktur. Das Wort „verzinkt“ kann sich auf mehrere Zinkbeschichtungsmethoden beziehen, ihre Haltbarkeit, Schichtdicke, Kantenschutz und Gebrauchsleistung können jedoch sehr unterschiedlich sein.

Herunterladen:Feuerverzinkung im Vergleich zu anderen Zinkbeschichtungen

Feuerverzinkung wird in der Regel bevorzugt, wenn das fertig gefertigte Teil nach dem Schweißen, Schneiden, Bohren oder Formen geschützt werden muss. Vor-verzinkter Stahl kann für leichte-Blech- oder Rohrprodukte geeignet sein, aber Schnittkanten und geschweißte Bereiche erfordern zusätzliche Aufmerksamkeit. Elektro-Galvanisierung und Verzinkung können für eine glattere Oberfläche sorgen, werden jedoch normalerweise dort eingesetzt, wo eine dünnere Beschichtung akzeptabel ist.

Feuerverzinkter Stahl wird dort eingesetzt, wo der Korrosionsschutz einer echten Außen- oder Industriebelastung standhalten muss. Die am besten geeigneten Anwendungen sind solche, bei denen ein Neuanstrich schwierig ist, der Zugang begrenzt ist oder die Stahloberfläche Feuchtigkeit, Abrieb oder langfristiger Witterung ausgesetzt sein kann.

Zu den üblichen Bewerbungsbedingungen gehören:

• Strukturrahmen für den Außenbereich:Parkstrukturen, Plattformen, Treppen, Handläufe und Stützrahmen, die Regen, Feuchtigkeit und Luftverschmutzung ausgesetzt sind.
• Rohrgestelle und Rohrstützen:Halterungen, Sättel, Aufhänger und Stützstahl, die in Anlagen verwendet werden, in denen es während der Installation zu Kondensation, Spritzwasser und Beschichtungsschäden kommen kann.
• Autobahnkomponenten:Leitplanken, Wegweiser, Lichtmasten, Brückenbefestigungen und Barrieren, die Straßenwasser, Staub, Salzen und Wartungseinwirkungen ausgesetzt sind.
• Versorgungs- und Energiestrukturen:Teile von Sendemasten, Masten, Querarmen und Hardware, die in offenen Umgebungen installiert werden, in denen ein regelmäßiger Neuanstrich nicht praktikabel ist.
• Hergestellte Stahlbaugruppen:Grundplatten, geschweißte Halterungen, Rahmen und Hohlprofile, bei denen Kanten, Schweißnähte und Bohrlöcher nach der Fertigung geschützt werden müssen.

Bei Stahlrohren, Röhren und Hohlbauteilen sind Konstruktionsdetails besonders wichtig. Geschlossene Abschnitte müssen eine sichere Bewegung von Luft und geschmolzenem Zink ermöglichen. Ohne ordnungsgemäße Entlüftung und Entwässerung kann es zu Druckstau, Säureeinlagerungen oder einer unvollständigen Beschichtung kommen. Für Rohrversorgungsprojektefeuerverzinktes Stahlrohrsollten zusammen mit der Rohrnorm, den Zinkbeschichtungsanforderungen, dem Endtyp, der Verpackungsmethode und den Inspektionsdokumenten überprüft werden.

Bei der Feuerverzinkung handelt es sich um einen kompletten Eintauchprozess, sodass sich das Design der Teile direkt auf die Qualität und Sicherheit der Beschichtung auswirkt. Ein gut konstruiertes verzinktes Teil ermöglicht das Eindringen und Abfließen von Reinigungsflüssigkeiten, Flussmittel, Luft und geschmolzenem Zink, ohne dass Flüssigkeit oder Druck eingeschlossen werden.

Wichtige Herstellungspunkte sind:

• Hohlprofile müssen die richtige Größe habenEntlüftungslöcher und Abflusslöcher.
• Überlappende Oberflächen und enge Lücken können Reinigungschemikalien oder Feuchtigkeit einschließen.
• Schweißschlacke, Farbe, Öl und starke Markierungen sollten vor dem Verzinken entfernt werden.
• Bei Gewinden, Präzisionslöchern und Gleitbaugruppen müssen Beschichtungsablagerungen berücksichtigt werden.
• Große Baugruppen müssen in den Verzinkungskessel passen oder für progressives Eintauchen ausgelegt sein.
• Durch Schweißen oder Schleifen nach dem Verzinken wird der lokale Schutz entfernt und eine Reparatur erforderlich.
• Die Abdichtung-geschweißter Baugruppen muss sorgfältig überprüft werden, um Lufteinschlüsse oder Explosionsgefahr beim Eintauchen zu vermeiden.

Bei komplexen Rahmen, Rohrstützen und Rohrkonstruktionen sollte die Verzinkungskonstruktion vor der Fertigung überprüft werden. Korrekte Entlüftung und Entwässerung sind keine kosmetischen Details; Sie wirken sich auf die Beschichtungskontinuität, die Arbeitssicherheit, die Maßhaltigkeit und die Endabnahme aus.

Die Feuerverzinkung wird geschätzt, weil sie ein robustes, kontrollierbares und wartungsarmes Korrosionsschutzsystem bietet. Seine Leistung beruht auf der Zink-{2}}Eisenlegierungsstruktur und dem Opferverhalten von Zink.

Vorteile

• Metallurgisch gebundene Beschichtung mit starker Haftung
• Zink--Eisenlegierungsschichten, die Handhabung und Abrieb widerstehen
• Barriereschutz plus kathodischer Schutz
• Gute Abdeckung von Kanten, Ecken, Schweißnähten und Löchern nach der Herstellung
• Geeignet für viele Stahlbauteile im Außenbereich und in der Industrie
• Geringerer Wartungsaufwand im Vergleich zu vielen reinen Lacksystemen-
• Anerkannte Standards für Schichtdicke, Reparatur und Inspektion

Einschränkungen

• Die Teilegröße wird durch die Abmessungen des Kessels und die Handhabungskapazität begrenzt.
• Die Stahlchemie kann die Farbe, Dicke und Oberflächenstruktur der Beschichtung beeinflussen.
• Komponenten mit engen -Toleranzen müssen nach dem Verzinken möglicherweise bearbeitet oder das Gewinde gereinigt werden.
• Geschlossene Abschnitte erfordern eine ordnungsgemäße Entlüftung und Entwässerung.
• Weißrost kann entstehen, wenn neu verzinkte Teile nass und ohne Luftzirkulation gelagert werden.
• Durch Schweißen, Schneiden oder Schleifen nach dem Verzinken wird die Schutzschicht lokal entfernt.

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FAQ

 

 

01.Ist eine dickere feuerverzinkte Beschichtung immer besser?

Nicht immer. Die Beschichtungsdicke hängt von der Stahldicke, dem Oberflächenzustand, der Chemie, der Eintauchzeit und dem Teiledesign ab. Der Schlüssel liegt darin, die erforderlichen Standards wie ASTM A123 oder ISO 1461 zu erfüllen, anstatt einfach nur der dicksten Beschichtung nachzujagen.

02.Warum sieht feuerverzinkter Stahl manchmal mattgrau aus?

Eine mattgraue Oberfläche wird häufig durch Wachstum von Zink-Eisenlegierungen oder normale Witterungseinflüsse verursacht. Das bedeutet nicht automatisch eine schlechte Qualität. Kontinuität, Dicke und Standardkonformität der Beschichtung sind wichtiger als die Helligkeit.

03.Kann feuerverzinkter Stahl während der Lagerung oder des Versands rosten?

Ja. Neu verzinkte Teile können Weißrost entwickeln, wenn sie nass und bei schlechter Belüftung gestapelt werden. Während der Lagerung oder des Transports sollten die Teile entwässert, belüftet und vor stehendem Wasser geschützt werden.

04.Was sollte vor der Spezifizierung der Feuerverzinkung überprüft werden?

Überprüfen Sie die Stahldicke, die Chemie, das Produktdesign, die Entlüftung und Entwässerung, die Gewinde- oder Präzisionsbereiche, die anwendbare Norm, die Anforderungen an die Beschichtungsdicke und die Reparaturakzeptanz. Diese Details wirken sich auf die Beschichtungsqualität und die Endkontrolle aus.

Zertifizierungen

 

CE-Zertifikat

ISO 9001-Zertifikat

API Q1-Zertifikat

ABS-Zertifikat

AP-5L-Zertifikat

API-5CT-Zertifikat