Verzinkter Stahl – Fakten, Vorteile und Härte

Herstellungsprozess von verzinktem Stahl

Unter Verzinkung (Galvanisierung) versteht man das Verfahren, bei dem Stahl und Eisen mit einer Zinkschicht beschichtet werden. Der Prozess wurde nach dem italienischen Wissenschaftler Luigi Galvani benannt, dessen Hauptstudiengebiet Bioelektrizität und Muskelstimulation durch elektrischen Strom war. In der Chemie und Physik bezieht sich der Galvanismus auf die Induktion von elektrischen Strömen aus einer chemischen Reaktion.

Die gebräuchlichste Methode der Stahlverzinkung ist die Feuerverzinkung.

Zunächst werden die Stahlbleche in einer Laugenlösung gereinigt, um Schmutz zu entfernen. Nach dem Abspülen wird der Stahl durch eine saure Lösung geleitet, um Walzzunder (Eisenoxidflocken) zu entfernen. Der Stahl wird dann mit einem Flussmittel, einem chemischen Reinigungsmittel, wie beispielsweise Ammoniumchlorid, weiter gereinigt, damit sich das Eisen im nächsten Schritt besser mit den Zinkmolekülen verbinden kann. Nach dem Trocknen werden die Stahlbleche bei Temperaturen um 450 °C (840 °F) durch ein Metallbad aus geschmolzenem Zink geleitet. Die Eisenmoleküle verbinden sich mit dem Zink auf der Oberfläche des Stahls.

Nach dem Abschrecken der heißen Bleche werden sie in die Umgebungsatmosphäre geführt, wo das Zink durch Reaktion mit Sauerstoff (O₂) Zinkoxide (ZnO) bildet. Die Zinkoxide reagieren anschließend mit dem Kohlendioxid in der Atmosphäre (CO₂) zu einer robusten Schicht aus Zinkcarbonat (ZnCO3), die als Korrosionsschutz dient.

Die Beschichtungsdicken der Feuerverzinkung können je nach Verwendungszweck des Stahlblechs variieren. So werden beispielsweise dünnere Schichten auf Automobilteile aufgebracht, welche anschließend lackiert werden sollen.

Vorteile von verzinktem Stahl

In der Industrie ist die Korrosionsbeständigkeit von Metallventilen, Maschinen, Anlagen und Werkzeugen ein entscheidender Faktor. Im Allgemeinen gibt es zwei Möglichkeiten, dies zu erreichen. Die erste besteht darin, rostfreien Stahl (entweder austenitisch oder ferritisch) zu verwenden. Die zweite Möglichkeit ist das Aufbringen einer Schutzschicht auf niedriglegiertem Stahl. Der verzinkte Stahl fällt natürlich in die zweite Kategorie und wird wegen seiner vielen Vorteile eingesetzt:

• Geringere Kosten: Im Vergleich zu Edelstählen ist das Verzinkungsverfahren kostengünstiger und kann an bereits vorhandenen und beschädigten Stahlteilen durchgeführt werden. Wenn man sich für die Lösung aus Edelstahl (oder einem anderen Metall) entscheiden würde, müsste man sein Bauteil ersetzen. Aus wirtschaftlicher Sicht ist verzinkter Stahl günstiger.
• Langlebigkeit: Je nach Umgebung, der das verzinkte Metall ausgesetzt ist, kann seine Lebensdauer bis zu 75 Jahre betragen. Darüber hinaus sind Metalle, die dem Verzinkungsprozess unterzogen werden, vor Korrosion geschützt und damit langfristig kostengünstiger.
• Mehr Schutz: Selbst bei Beschädigung von verzinkte Stahloberflächen wird der Schutz aufrechterhalten. Die Zinkmoleküle bilden Zinkcarbonate und bieten Schutz.

Unterschied zur Borierung

Sowohl verzinkter als auch borierter Stahl bilden eine schützende Oberflächenschicht aus. Das Borieren ist eine Diffusionsverfahren und liefert hervorragende Ergebnisse hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit. Eine Verzinkung verbessert nur die Korrosionsbeständigkeit, während die Borierung die Verschleißbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, Oberflächenhärte, Härte und viele andere mechanische Eigenschaften verbessert.

Die Verzinkung kann eine geeignete Lösung für Industrien sein, die nur Anforderungen an eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit haben. Für komplexere Anforderungsprofile kontaktieren Sie uns hier und erfahren Sie mehr über unsere Boriertechnik mit Borocoat®.