Sehr geehrte Damen und Herren,

während Sie diese Zeilen lesen, korrodiert weltweit etwa 1 Tonne Stahl:

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An der AtmosphäreIm Süß- und SalzwasserIn der chemischen Industrie

Herzlich willkommen zum Referat

„Feuerverzinken“

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I. Feuerverzinken

1. Verfahrensablauf beim Feuerverzinken

2. Was passiert beim Feuerverzinken

3. Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren und Fertigen

4. Wissenswertes über die Feuerverzinkung

5. Duplex - Beschichtung

Inhalt des Referates Feuerverzinken

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Der Verfahrensablauf beim Feuerverzinken – die nasschemische Vorbehandlung

Alle Teile werden entfettet, da anhaftende Öle und Fette den weiteren Prozess stören

viel hilft nicht immer viel -> bitte sorgsamer Umgang mit Schmier- und Kühlmedien

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Der Verfahrensablauf beim Feuerverzinken – die nasschemische Vorbehandlung

Beizbehandlung in verdünnter Salzsäure zur Entfernung von Rost und Zunder

Die Beizdauer richtet sich nach dem Verrostungs- und Verzunderungsgrad des Materials

Durch das Beizen erhält man eine metallisch blanke Oberfläche

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Der Verfahrensablauf beim Feuerverzinken – die nasschemische Vorbehandlung

zum Abschluss der nasschemischen Vorbehandlung wird das Material mit einem Flussmittel benetztDieses hat folgende Aufgaben:

Es schützt die Stahlteile bis zum eigentlichen Verzinkungsprozess vor erneuter Korrosion Es verbessert die Benetzbarkeit zwischen der Stahloberfläche und dem schmelzflüssigen Zink Es aktiviert die Oberfläche für den Verzinkungsprozess (Feinbeizen)

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Der Verfahrensablauf beim Feuerverzinken – der Verzinkungsprozess

Trocknung und Vorwärmung der Teile Eintauchen in flüssiges Zink mit ca. 450°C wobei das Flussmittel zu Zinkasche verbrenntDiffusionsvorgang zwischen den Stahlbauteilen und dem Zink läuft abWährend des Ausziehvorganges legt sich auf die Bauteile eine Reinzinkschicht

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Der Verfahrensablauf beim Feuerverzinken – nach der Verzinkung

Abkühlung an der Luft oder in Wasser optionale Passivierung gegen WeißrostEntfernung von Zinkspitzen sowie DrahtspurenKommissionierung und Verwiegung optionale Dienstleistungen wie Gewindeschneiden oder Vormontagen

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Der Reaktionsvorgang zwischen Stahl und Zink …

Beim Verzinken bilden sich Eisen-Zinklegierungsschichten als Folge einer wechselseitigen Diffusion

Diese Reaktion läuft bei Temperaturen > 200°C ab

Diese nahezu unlösbaren Verbindungen stellen den signifikanten Unterschied zu anderen Korrosionsschutzsystemen dar

Die abschließende Reinzinkschicht beendet den Prozess Feuerverzinken

aber …

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Optische Erscheinungsbilder der verzinkten Oberfläche

Die Oberfläche nach dem Feuerverzinken kann unterschiedliche Optiken aufweisen:

Silber glänzend mit “Blumenmuster”

Matt grau

Matt grau mit netzartigem Erscheinungsbild

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Schichtaufbau beim Feuerverzinken

Schliffbild eines feuerverzinkten Stahls mit typischem Schichtaufbau

m80

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Schichtaufbau beim Feuerverzinken

Schliffbild eines feuerverzinkten Stahls mit durchgewachsener Eisen-Zink-Legierungsschicht

m150

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Ursachen für die unterschiedliche Optik

Starkwandige Teile und geschlossene Hohlprofile neigen zur Graufärbung

Je länger die Tauchdauer desto höher die Schichtstärke (in der Regel)

Legierungselemente im Zinkbad und dessen Temperatur

Grundmaterialbeschaffenheit – Silizium und Phosphor (speziell in den Randzonen)

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Abhängigkeit der Zinküberzugsdicke vom Si + P-Gehalt

Nr. Si+P Gehalt in % Zinküberzug

1 Si+P<0,03% Normale Reaktion, silbrig glänzende Optik, normale Schichtdicken

2 Si+P>0,03<0,12% Beschleunigte Reaktion,graue Optik, hohe Schichtdicken

3 Si+P>0,12<0,28% Normale Reaktion, silbrig matte Optik, mittlere Schichtdicken

4 Si+P>0,28% Beschleunigte Reaktion, mattgraue Optik, hohe Schichtdicken

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Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren und Fertigen

Neben den Grundmaterialeigenschaften gibt es einen weiteren wichtigen Punkt:

Feuerverzinkungsgerechtes konstruieren

Grundsätzliches:

die Feuerverzinkung erfolgt innen und außen im Tauchverfahren

Die Verfahrenstemperatur liegt bei 450°C

geringer Dichteunterschied zwischen Zink und Stahl

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Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen

Zulauf- und Entlüftungsbohrungen vorsehen

!!!

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vergessene Zirkulationsbohrungen und die Folgen

Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen

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...und Zuläufe anpassen

Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen

Aufhängepunkte vorsehen …

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Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen

Tote Ecken und Winkel vermeiden

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Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen

Überlappungen vermeiden Aufdoppelungen vermeiden oderEntlüftungsbohrungen vorsehen

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Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen

Sperrige Bauteile vermeiden

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Verzug vermeiden durch:

Einhalten der Schweißfolge

Symmetrische Querschnitte

Ausdehnungsmöglichkeiten schaffen

Stahl dehnt sich um 5mm/lfm

Unterschiedliche Materialstärken vermeiden

Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen

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Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen

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Negativer Einfluss …

Feuerverzinkungsgerechtes Konstruieren + Fertigen

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Weißrost – das Problem und die Lösung

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Schutzdauer von Zinküberzügen

Korrosivitätskategorien gemäß DIN EN ISO 12944

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Besonderheiten von Zink

Kathodischer Korrosionsschutz

Deckschichtbildung

Zink allein ist ein nicht sehr beständiges MetallEs besitzt jedoch die Eigenschaft, durch Bewitterungsogenannte Deckschichten zu bilden

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Korrosionsverhalten von feuerverzinktem Stahl

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Erscheinungsbild von feuerverzinktem Stahl

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Erscheinungsbild von feuerverzinktem Stahl

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Feuerverzinken + Beschichten = Duplex

Grundsätzlich kann jedes verzinkte Bauteil beschichtet werden, wenn:

Der Feuerverzinker vorher darüber informiert wurde

die Teile trocken gelagert und transportiert werden

abgeklärt ist wer und wie der Verputzgrad sein soll