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Alles, was Sie über verzinkten Stahl wissen müssen

Anzahl Durchsuchen:34     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2024-11-21      Herkunft:Powered

Verzinkter Stahl wird in nahezu allen Branchen eingesetzt. Es wird in der Bau-, Landwirtschafts-, Automobil-, Elektro- und Windindustrie eingesetzt. Auch in der Wind- und Solarindustrie sowie im Lagerumschlagbereich wird Stahl häufig eingesetzt.

Verzinkter Stahl wird bevorzugt, da er vor Brüchen und Korrosion geschützt ist. Daher wird es häufig in scharfen Ecken und Bereichen eingesetzt, in denen korrosionsbeständige Komponenten erforderlich sind.

Verzinkter Stahl verfügt über eine zusätzliche schützende Zinkbeschichtung, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Die Beschichtung wird durch Eintauchen des Stahls in geschmolzenes Zink und Abkühlen für eine bestimmte Zeit aufgetragen.

Was ist Verzinken?

Beim Verzinken wird Stahl in ein Bad aus geschmolzenem Zink getaucht. Ziel ist es, Stahl vor Korrosion und Rost zu schützen. Dabei reagiert Zink mit Stahl zu einer rostbeständigen Zink-Stahl-Legierung.

Letztendlich verlängert es die Lebensdauer des Metalls und macht es in rauen Umgebungen einsetzbar, weshalb es in der Automobil-, Infrastruktur- und Bauindustrie eingesetzt werden kann.

verzinkter Stahl

Schritte im Galvanisierungsprozess

Obwohl der Prozess des Verzinkens kompliziert klingt, ist er einfach und umfasst die folgenden Schritte:

Schritte im Galvanisierungsprozess

1. Reinigung

Der Stahl wird entweder mit einer alkalischen oder gemahlenen Säurelösung gereinigt. Es hilft dabei, Fett, Öl und andere Verunreinigungen zu entfernen, die den Erfolg der Verzinkung beeinträchtigen könnten.

2. Beizen

Nach der Reinigung wird der Stahl in eine saure Lösung getaucht, um Oxide zu entfernen. Darüber hinaus werden durch das Beizen Zunder und Rost entfernt. Der Prozess stellt sicher, dass die Metalloberfläche für die Beschichtung bereit ist.

3. Spülung

Der Stahl wird in Wasser getaucht, um Rückstände oder Säure zu entfernen.

4. Flussmittel

Anschließend wird das Metall in einer wässrigen Lösung gefluxt, um die Bildung von Oxiden auf der Oberfläche zu verhindern. Das Verfahren verbessert im Allgemeinen die Bindung zwischen der Zinkschmelze und dem Stahl während der Verzinkung.

Abschließend wird der Stahl überprüft, um sicherzustellen, dass die Beschichtung vollständig und gleichmäßig ist. Beim Verzinken von Stahl wird dieser durch einen der folgenden Prozesse mit einer Zinkschicht überzogen:

Überblick über Galvanisierungstechniken

Das Verzinken von Stahl umfasst mehrere Prozesse, die darauf abzielen, die Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit zu verbessern. Zu diesen Verfahren gehören Feuerverzinkung, Galvannealing, Vorverzinkung und Elektroverzinkung. Jede Technik bietet besondere Vorteile und eignet sich daher für bestimmte Anwendungen, beispielsweise im Bau-, Automobil- und Schiffbau, wo ein langfristiger Schutz unerlässlich ist.

1. Feuerverzinkung

Nachdem der Stahl für die Verzinkung vorbereitet wurde, wird er in geschmolzenes Zink getaucht, um eine Beschichtung zu erhalten. Typischerweise wird Zink auf etwa 450 °C oder 842 °F erhitzt. Durch die hohe Temperatur kann Zink mit der Zinkschmelze reagieren und eine haltbare und korrosionsbeständige Zinkstahllegierung bilden.

Die Feuerverzinkung ist ein umweltfreundliches Beschichtungsverfahren, das eine gleichmäßige Beschichtung gewährleistet. Darüber hinaus bietet es einen Langzeitschutz, weshalb es vor allem in Bereichen eingesetzt wird, in denen korrosionsbeständige Materialien erforderlich sind.

2. Galvannealing

Es handelt sich um einen Prozess, der Verzinken und Glühen kombiniert. Das Endergebnis ist das Gießen einer speziellen Beschichtung auf Stahl. Bei diesem Verfahren wird der Stahl in heißes geschmolzenes Zink getaucht und gleichzeitig geglüht.

Das Ergebnis dieses Prozesses ist Spezialstahl, der Zink und Eisen kombiniert und üblicherweise im Schiffsbau verwendet wird. Folglich findet die resultierende Legierung nicht nur im Bauwesen, sondern auch in vielen anderen Branchen Anwendung.

3. Vorverzinken

Dieser Prozess ähnelt der Feuerverzinkung, wird jedoch im ersten Produktionsschritt durchgeführt. Der Prozess wird Walzverzinkung genannt, da dabei Materialien mit bestimmten Formen bearbeitet werden, die dann vor der Verarbeitung in entsprechende Größen geschnitten werden. Es wird zur Herstellung komplexer Teile und Komponenten zur Montage von Endprodukten verwendet.

Außerdem werden aus der Legierung Stahlkomponenten wie Drähte und Bleche hergestellt, die je nach Bedarf in die richtigen Größen geschnitten werden. Im Allgemeinen wird Stahl beim Vorverzinken für eine begrenzte Zeit in ein Bad aus geschmolzenem Zink getaucht, um ihm eine Zinkbeschichtung zu verleihen. Der Hersteller verwendet ein Messer, Dampf oder einen mechanischen Wischer, um überschüssiges Zink zu entfernen und eine dünne Zinkschicht aufzutragen.

4. Elektroverzinkung

Bei dieser Methode wird mithilfe von Elektrizität eine Zinkschicht auf eine Stahloberfläche aufgetragen. Es trägt zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit bei und verbessert gleichzeitig das Aussehen und die elektrische Leitfähigkeit des Metalls. Als Prozess umfasst die galvanische Verzinkung die folgenden Schritte:

Der Stahl wird in eine Zinksalzlösung getaucht und dann wird Strom angelegt, um die Zinkionen auf dem Zinkmetall zu reduzieren und sie auf dem Stahlmetall abzuscheiden.

Das Verfahren schützt die Komponenten vor Korrosion und eignet sich daher ideal für die Herstellung von Stahlblechen und Automobilkomponenten, die in korrosiven Umgebungen eingesetzt werden.

Im Allgemeinen ermöglicht die Elektroverzinkung die Abscheidung dünnerer Beschichtungen auf Stahl als die Feuerverzinkung. Wenn Sie also an einer dünneren Schicht interessiert sind, wird die elektrolytische Verzinkung wahrscheinlich bessere Ergebnisse liefern als andere Verzinkungsmethoden.

Insgesamt sind Bauteile, die einer galvanischen Verzinkung unterzogen werden, weniger anfällig für Verschleiß und Korrosion. Der Zinküberzug wird mittels Gleichstrom auf Stahloberflächen aufgetragen; Daher haben sie eine verbesserte Leitfähigkeit, sind von hoher Qualität und glänzen.

Eigenschaften von verzinktem Stahl

Verzinkter Stahl verfügt über viele Eigenschaften und wird daher in zahlreichen Branchen für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Zu den bemerkenswertesten Eigenschaften gehören:

lKorrosionsbeständig

Verzinkter Stahl ist korrosionsbeständiger als andere Metalle und hat daher eine breite Anwendung. Der Prozess beschichtet Stahl mit Zink und bildet eine stark oxidierte, korrosionsbeständige Schicht.

lHaltbarkeit

Verzinkter Stahl ist langlebig und altert nicht so schnell. Es hält auch starker Beanspruchung stand. Dadurch können Sie es in Bereichen einsetzen, die eine starke Beanspruchung erfordern. Solche Legierungen erfordern weniger Reparaturen und Wartung, wodurch unnötige Kosten eingespart werden.

lLanglebigkeit

Verzinktes Material kann Jahrzehnte halten und wird daher häufig zur Herstellung von Bauteilen sowohl für ländliche als auch städtische Umgebungen verwendet.

lBeschichtungsdicke

Es ermöglicht jede Beschichtungsgröße und erleichtert so die Beschichtung beliebiger Zinkschichten auf Bauteilen. Durch unterschiedliche Beschichtungsstärken eignet sich Stahl für verschiedene Anwendungen.

lNiedrige Kosten

Die Kosten für verzinkten Stahl sind im Vergleich zu Aluminium oder Edelstahl niedrig. Daher werden verzinkte Bauteile in nahezu allen Branchen eingesetzt.

lFormbarkeit

Neben dem Schneiden in verschiedene Formen lässt sich verzinkter Stahl auch leicht biegen. Diese Eigenschaft macht die Legierung für Bauanwendungen, die Landwirtschaft und viele andere Bereiche wertvoll.

verzinkter Stahl

Chemische Eigenschaften von verzinktem Stahl

Die Tatsache, dass verzinkter Stahl zum Schutz vor Korrosion mit einer Zinkschicht überzogen ist, bedeutet, dass die endgültige Legierung im Vergleich zu reinem Stahl oder Zink überlegene chemische Eigenschaften aufweist. Darüber hinaus vereint die Legierung die besten chemischen Eigenschaften von Stahl und Zink. Einige der bemerkenswerten Eigenschaften sind:

lReaktivität

Mit der Zeit reagiert die Zinkschicht mit Sauerstoff und Wasser unter Bildung von Zinkhydroxid. Darüber hinaus nimmt Zinkhydroxid mehr Kohlenstoff- und Sauerstoffmoleküle auf, um ein stabiles und weniger reaktives Zinkcarbonat zu bilden.

lToxizität

Verzinktes Zink ist unter normalen Bedingungen ungiftig und gilt als sicher, weshalb es in vielen Branchen eingesetzt wird.

lEntflammbarkeit

Verzinkter Stahl ist nicht brennbar, da er aus Eisen mit einem hohen Schmelzpunkt von 1370 Grad Celsius und einer Zinkbeschichtung mit einem Schmelzpunkt von 419 Grad Celsius besteht. Diese Brennbarkeit bedeutet, dass der Stahl unter normalen Bedingungen kein Feuer fangen kann.

lSchmelzpunkt

Verzinkter Stahl hat einen Schmelzpunkt von etwa 1200 Grad Celsius. Somit können Sie es bequem schweißen und in verschiedenen Anwendungen einsetzen.

Physikalische Eigenschaften von verzinktem Stahl

Die physikalischen Eigenschaften von verzinktem Stahl werden durch den zur Herstellung der Legierung verwendeten Stahl und Zink bestimmt. Zu den Eigenschaften gehören:

lDichte

Seine Dichte ist vergleichbar mit reinem Zink und liegt zwischen 510 und 600 MPa.

lHärte

Zink hat eine Brinell-Härte von etwa 50 HB, daher wird es durch die galvanische Beschichtung spröder und erhält eine Härte von etwa 74.

lElastizitätsmodul

Die Steifigkeit von Stahl beträgt etwa 210 Gigapascal, während die von Zink etwa 70 GPa beträgt. Der niedrigere Elastizitätsmodul von Zink hat jedoch keinen Einfluss auf den von verzinktem Stahl, der bei 210 Gpa liegt.

Vorteile der Verwendung von verzinktem Stahl

Aufgrund der zahlreichen Vorteile der Legierung wird verzinkter Stahl in der Industrie häufig verwendet. Zu den häufigsten gehören:

lNiedrige Kosten

Verzinkter Stahl ist im Vergleich zu behandeltem Stahl kostengünstiger.

lDauerhaft

Verzinkter Stahl kann in einer durchschnittlichen Umgebung über 50 Jahre halten, bei Einwirkung von Wasser verkürzt sich die Lebensdauer jedoch auf 20 Jahre.

lSchutz

Während der Verzinkung schützt die Zinkbeschichtung alle beschädigten Teile des Stahls. Durch die Inspektion lässt sich die Festigkeit des verzinkten Stahls anhand einer Betrachtung leichter bestimmen.

Nachteile von verzinktem Stahl

Das Verzinken mancher Stahlteile ist unpraktisch. Beispielsweise kann die Verwendung des Schmelztauchverfahrens schwierig sein, insbesondere wenn der Stahl zu groß ist. In einem solchen Fall benötigen Sie möglicherweise einen riesigen Behälter, um das Metall unterzubringen. Daher kann das Eintauchen solcher Metalle unpraktisch sein.

Beim Verzinken ist Präzision gefragt. Zink verbindet sich nur dann richtig mit dem Stahl, wenn Sie beim Verzinken und Abkühlen genügend Zeit einplanen. Die Bestimmung der richtigen Beschichtungsdicke zur Erzielung der Wirksamkeit erfordert Arbeit. Nach dem Verzinken kann das Endprodukt eine raue Oberfläche aufweisen.

Anwendungen von verzinktem Stahl

Aus verzinktem Stahl werden Auto- und Fahrradkarosserien, Trinkwasserleitungen, Schrauben, Muttern und Drähte hergestellt. Es entstehen auch Konstruktionen wie Leitern, Balkone, Treppen, Veranden und moderne Stahlrahmen. Es findet auch viele Anwendungen bei der Herstellung von Dächern, Zäunen und Gehwegen im Freien.

Abschluss

Verzinkter Stahl wird in fast allen Branchen häufig verwendet. Die Legierung ist korrosionsbeständig und bricht nicht so leicht, was sie zu einem unverzichtbaren Rohstoff im Bau- und Automobilsektor macht. Bei ordnungsgemäßer Verzinkung kann das Metall in Bereichen unter normalen Bedingungen 50 Jahre und in Bereichen mit hoher Luftfeuchtigkeit 25 Jahre lang verwendet werden.

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