Hochleistungs-Stahlbleche aus verzinktem Stahl bekämpfen Korrosion

Die Korrosionsbeständigkeit von Stahl hat direkten Einfluss auf seine Lebensdauer und Sicherheit, was feuerverzinkte Stahlbleche zu einer idealen Lösung macht, die Festigkeit mit überlegenen Korrosionsschutzeigenschaften kombiniert. Dieser Artikel bietet eine detaillierte Analyse des Herstellungsprozesses, der Leistungseigenschaften und der vielfältigen Anwendungen von feuerverzinkten Stahlblechen.

Feuerverzinkte Stahlbleche sind Stahlplatten, die vor dem Auftragen einer Zinkbeschichtung warmgewalzt werden. Der Herstellungsprozess besteht aus zwei Hauptphasen: Warmwalzen und Verzinken.

Warmwalzverfahren

Beim Warmwalzen werden Metallblöcke (typischerweise Kohlenstoffstahl oder niedriglegierter Stahl) auf hohe Temperaturen (über der Rekristallisationstemperatur des Stahls) erhitzt, bevor sie mehreren Walzvorgängen unterzogen werden, um die gewünschten Abmessungen und Formen zu erreichen. Die wichtigsten Vorteile sind:

• Verbesserte Metallstruktur: Das Walzen bei hohen Temperaturen verfeinert die Metallkörner und verbessert so Festigkeit, Zähigkeit und Plastizität.
• Beseitigung von Gussfehlern: Das Verfahren entfernt Porosität und andere Unvollkommenheiten aus Stahlblöcken oder Stranggussknüppeln.
• Reduzierte Kaltverfestigung: Die Hochtemperaturverarbeitung minimiert Härtungseffekte und erleichtert die anschließende Kaltumformung.
• Hohe Produktionseffizienz: Der kontinuierliche, automatisierte Prozess steigert die Leistung und senkt gleichzeitig die Kosten.

Verzinkungsverfahren

Beim Verzinken wird eine Zinkbeschichtung aufgetragen, um das Stahlsubstrat vor Korrosion zu schützen. Es gibt zwei Hauptverfahren:

Feuerverzinken

Bei diesem Verfahren werden Stahlbleche in geschmolzenes Zink getaucht, um eine Zink-Eisen-Legierungsschicht und eine reine Zinkbeschichtung zu erzeugen (typischerweise mit einer Dicke von mehr als 45 μm). Das Verfahren bietet einen außergewöhnlichen Korrosionsschutz für Strukturen, die rauen Umgebungen ausgesetzt sind.

Prozessablauf: Entfetten → Beizen → Wasserspülen → Fluxen → Trocknen → Feuerverzinken → Abkühlen → Passivieren → Inspektion

Zinkschichtstruktur: Es bilden sich vier verschiedene Schichten - innerste Zink-Eisen-Legierung (fest mit Stahl verbunden), mittlere Zink-Eisen-Legierung mit weniger Eisen, äußere reine Zinkschicht und Oberflächenpassivierungsschicht für erhöhten Korrosionsschutz.

Elektrolytisches Verzinken

Mit Hilfe elektrolytischer Prinzipien werden bei diesem Verfahren dünnere Zinkbeschichtungen (5-25 μm) mit glatteren Oberflächen abgeschieden, die sich für optisch anspruchsvolle Anwendungen eignen.

Prozessablauf: Entfetten → Beizen → Vorbeschichtung → Galvanisieren → Wasserspülen → Passivieren → Trocknen → Inspektion

Feuerverzinkte Stahlbleche kombinieren die Festigkeit von warmgewalztem Stahl mit dem Korrosionsschutz von Zink und bieten:

• Hervorragende Korrosionsbeständigkeit: Zink bildet in feuchten Umgebungen eine schützende Oxidschicht, wobei dickere Feuerverzinkungsbeschichtungen einen Opferanodenschutz bieten, selbst wenn sie zerkratzt werden.
• Hervorragende Festigkeit und Zähigkeit: Die typische Zugfestigkeit übersteigt 300 MPa bei einer Dehnung von über 20 %.
• Gute Verarbeitbarkeit: Geeignet für Biege-, Stanz- und Schweißvorgänge.
• Schweißverträglichkeit: Anpassbar an verschiedene Schweißverfahren mit ordnungsgemäßer Zinkentfernung in Schweißzonen.
• Ästhetische Anziehungskraft: Glatte, dekorative Oberflächen, wobei elektrolytisch verzinkte Varianten Farbgestaltungsoptionen bieten.

Diese vielseitigen Materialien dienen mehreren Branchen:

Bauwesen

• Strukturbauteile für Gebäude, Brücken und Industrieanlagen
• Dach-, Wandpaneele und farbige Stahlbleche
• Zäune, Geländer und Balkonkomponenten
• Schalungsträgersysteme

Automobilherstellung

• Karosserieteile (Türen, Motorhauben, Kofferraumdeckel)
• Strukturelemente (Chassis, Rahmen)
• Innenausstattungskomponenten

Geräteindustrie

• Außenseiten von Kühl-, Wasch- und Klimaanlagen
• Interne Strukturteile

Sonstige Anwendungen

• Maschinengehäuse und Strukturbauteile
• Autobahnschutzplanken und Schienenfahrzeuge
• Versandbehälter
• Öl-/Gasausrüstung und Energieinfrastruktur

Die Branchenentwicklungen konzentrieren sich auf:

• Erhöhte Festigkeit: Erfüllung der Anforderungen für leichte Automobil- und Hochhausanwendungen.
• Erhöhte Korrosionsbeständigkeit: Entwicklung fortschrittlicher Verzinkungstechniken für raue Umgebungen.
• Multifunktionalität: Integration antimikrobieller, selbstreinigender und thermischer Eigenschaften.
• Nachhaltige Produktion: Implementierung saubererer Technologien und Ressourcenrecycling.

Bei der Auswahl von feuerverzinkten Stahlblechen müssen Fachleute die Materialzusammensetzung, die Beschichtungsdicke, die mechanischen Eigenschaften und die Verarbeitungseigenschaften bewerten und gleichzeitig Herstellerzertifizierungen und die Einhaltung relevanter Normen überprüfen.