Erstens sind die Methoden zum Verzinken von Stahlrohren unterschiedlich.
1. Kaltverzinken von verzinkten Stahlrohren: Es handelt sich um ein Verfahren, bei dem elektrochemische Prinzipien zur Korrosionsschutzbehandlung der Werkstückoberfläche eingesetzt werden.
2. Feuerverzinken von Stahlrohren: Auch Feuerverzinken genannt, ist dies ein Verfahren, bei dem Stahlbauteile in geschmolzenes Zink getaucht werden, um eine Metallbeschichtung zu erhalten.
Zweitens sind die Prinzipien unterschiedlich.
1. Kaltverzinken von verzinkten Stahlrohren: Die Rohrverbindungsstücke werden in einer Elektrolyseanlage entfettet und gebeizt und anschließend in eine Zinksalzlösung eingelegt. Die negative Elektrode der Elektrolyseanlage wird angeschlossen. Eine Zinkplatte wird gegenüber den Rohrverbindungsstücken platziert und ebenfalls an die Elektrolyseanlage angeschlossen. Beim Anschluss des Pluspols an die Stromversorgung lagert sich durch den Stromfluss vom Pluspol zum Minuspol eine Zinkschicht auf den Rohrverbindungsstücken ab. Die kaltverzinkten Rohrverbindungsstücke werden vorverzinkt.
2. Feuerverzinken von Stahlrohren: Beim Eintauchen des Eisenwerkstücks in die Zinkschmelze bildet sich zunächst an der Grenzfläche eine feste Lösung aus Zink und α-Eisen (Körperzentrum). Dabei handelt es sich um einen Kristall, der durch das Auflösen von Zinkatomen im Grundmetall Eisen im festen Zustand entsteht. Die beiden Metallatome sind miteinander verbunden, und die Gravitationskräfte zwischen den Atomen sind relativ gering. Sobald Zink in der festen Lösung gesättigt ist, diffundieren Zink- und Eisenatome ineinander. Die in die Eisenmatrix diffundierten Zinkatome wandern im Kristallgitter und bilden allmählich eine Legierung mit dem Eisen.
Zusätzliche Anmerkungen:
1. Die gesamte Stahloberfläche wird geschützt. Selbst in vertieften Rohrverbindungsstücken oder anderen schwer zugänglichen Ecken lässt sich das geschmolzene Zink problemlos und gleichmäßig auftragen.
2. Die Härte der Verzinkungsschicht ist höher als die von Stahl. Die oberste Eta-Schicht weist lediglich eine Härte von 70 DPN auf und ist daher durch Stöße leicht zu verformen. Die darunter liegenden Zeta- und Delta-Schichten hingegen erreichen Härtewerte von 179 bzw. 211 DPN, die deutlich über der Härte von Eisen (159 DPN) liegen. Dadurch sind sie schlagfest und weisen eine sehr gute Verschleißfestigkeit auf.
3. In den Eckbereichen ist die Zinkschicht oft dicker als an anderen Stellen und weist eine gute Zähigkeit und Verschleißfestigkeit auf. Die Ecken anderer Beschichtungen sind oft am dünnsten, am schwierigsten aufzutragen und am anfälligsten für Beschädigungen, weshalb sie häufig gewartet werden müssen.
4. Selbst bei starker mechanischer Beschädigung oder anderen Einflüssen löst sich ein kleiner Teil der Zinkschicht ab und legt den Eisengrund frei. Die umgebende Zinkschicht dient dann als Opferanode und schützt den Stahl vor Korrosion. Bei anderen Beschichtungen hingegen bildet sich sofort Rost, der sich schnell unter der Beschichtung ausbreitet und diese ablöst.
5. Der Verbrauch der Zinkschicht in der Atmosphäre ist sehr langsam, etwa 1/17 bis 1/18 der Korrosionsrate von Stahl, und er ist vorhersehbar. Ihre Lebensdauer ist weitaus länger als die jeder anderen Beschichtung.
6. Die Lebensdauer der Beschichtung hängt in einer bestimmten Umgebung von ihrer Dicke ab. Die Dicke der Beschichtung wird durch die Dicke des Stahls bestimmt. Je dicker der Stahl, desto einfacher lässt sich eine dickere Beschichtung aufbringen. Daher müssen dickere Stahlteile innerhalb derselben Stahlkonstruktion ebenfalls eine dickere Beschichtung erhalten, um eine längere Lebensdauer zu gewährleisten.
7. Aus ästhetischen Gründen, für künstlerische Anwendungen oder bei Einsatz in stark korrosiven Umgebungen kann die Verzinkung mit einem Zweischichtsystem lackiert werden. Bei korrekter Wahl des Lacksystems und einfacher Verarbeitung ist der Korrosionsschutz besser als bei getrennter Lackierung und Feuerverzinkung. Die Gesamtlebensdauer ist 1,5- bis 2,5-mal länger.
8. Neben der Feuerverzinkung gibt es verschiedene andere Verfahren zum Schutz von Stahl mit einer Zinkschicht. Im Allgemeinen ist die Feuerverzinkung das am weitesten verbreitete, korrosionsbeständigste und wirtschaftlichste Verfahren.
Veröffentlichungsdatum: 20. März 2024