Verzinkter Stahl überzieht ihn mit einer Zinkschicht, um ihn vor Korrosion zu schützen. Zink wurde erstmals um die Zeit der Zerstörung von Pompeji im Bauwesen verwendet, aber es wurde erstmals 1742 zum Galvanisieren von Stahl (eigentlich Eisen) verwendet und das Verfahren 1837 patentiert. Galvanisierter Stahl wird zur Herstellung von Blecheinfassungen, Dachrinnen und Fallrohren verwendet, sowie für Außennägel. Es gibt verschiedene Verfahren, die zum Verzinken von Stahl verwendet werden können: Feuerverzinkung, Elektroverzinkung, Sherardisieren und Metallspritzen.
Schritte
Methode 1 von 4: Feuerverzinkung
Schritt 1. Reinigen Sie die Oberflächenverunreinigungen
Bevor weitere Schritte unternommen werden können, muss die Stahloberfläche gründlich gereinigt werden. Wie dies geschieht, hängt davon ab, was entfernt werden muss.
- Schmutz-, Fett-, Öl- oder Farbmarkierungen erfordern die Verwendung einer milden Säure, einer heißen Lauge oder eines biologischen Reinigungsmittels.
- Asphalt, Epoxid, Vinyl oder Schweißschlacke müssen durch Sandstrahlen oder mit anderen Schleifmitteln gereinigt werden.
Schritt 2. Den Rost beizen
Das Beizen erfolgt mit Salzsäure oder heißer Schwefelsäure; Es entfernt sowohl Rost als auch Walzzunder.
In einigen Fällen kann eine abrasive Reinigung ausreichen, um den Rost zu entfernen, oder es kann erforderlich sein, sowohl eine Beizlösung als auch Schleifmittel zu verwenden. In einigen Fällen werden größere Strahlmittel wie Schrot auf den Stahl gestrahlt
Schritt 3. Legen Sie das Metall in Flussmittel
In diesem Fall ist „Flussmittel“eine Lösung aus Zink-Ammoniumchlorid, die verbleibenden Rost und Zunder entfernt und den Stahl bis zur eigentlichen Verzinkung vor dem Rosten schützt.
Schritt 4. Tauchen Sie den Stahl in geschmolzenes Zink
Das Bad aus geschmolzenem Zink sollte zu mindestens 98 Prozent aus Zink bestehen und in einem Temperaturbereich von 815 bis 850 Grad F (435 bis 455 Grad C) gehalten werden.
Während der Stahl in das Zinkbad getaucht wird, reagiert sein Eisen mit dem Zink, um eine Reihe von Legierungsschichten und eine äußere Schicht aus reinem Zink zu bilden
Schritt 5. Nehmen Sie den verzinkten Stahl langsam aus dem Zinkbad
Der größte Teil des überschüssigen Zinks wird abfließen; Was nicht abläuft, kann in einer Zentrifuge abgerüttelt oder abgeschleudert werden.
Schritt 6. Kühlen Sie den verzinkten Stahl ab
Das Abkühlen des Metalls stoppt die Galvanisierungsreaktion, die so lange andauert, wie der Stahl die gleiche Temperatur hat wie beim Eintauchen in das Zinkbad. Die Kühlung kann auf eine von mehreren Arten erfolgen:
- Tauchen Sie den Stahl in eine Passivierungslösung wie Kaliumhydroxid.
- Tauchen Sie den Stahl in Wasser.
- Lassen Sie den Stahl an der frischen Luft abkühlen.
Schritt 7. Überprüfen Sie den verzinkten Stahl
Sobald der verzinkte Stahl abgekühlt ist, überprüfen Sie, ob die Zinkbeschichtung gut aussieht, am Stahl haftet und dick genug ist. Es gibt eine Reihe von Tests, die durchgeführt werden können, um sicherzustellen, dass die Verzinkung erfolgreich war.
Normen für die Feuerverzinkung und die Prüfung ihrer Ergebnisse wurden von Organisationen wie der American Society for Testing and Materials (jetzt ASTM International), der International Standards Organization (ISO), der Canadian Standards Association (CSA) und der American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO).:
Methode 2 von 4: Galvanisieren
Schritt 1. Bereiten Sie den Stahl wie beim Feuerverzinken vor
Der Stahl muss gereinigt und entrostet werden, bevor die galvanische Verzinkung erfolgen kann.
Schritt 2. Bereiten Sie eine Zinkelektrolytlösung vor
Als Elektrolyt wird normalerweise entweder Zinksulfat oder Zinkcyanid verwendet.
Schritt 3. Tauchen Sie den Stahl in den Elektrolyten
Die Lösung reagiert mit dem Stahl und bewirkt, dass das Zink auf dem Stahl ausfällt und ihn überzieht. Je länger der Stahl im Elektrolyten verweilt, desto dicker wird die Beschichtung.
Während dieses Verfahren eine bessere Kontrolle über die Dicke der Zinkbeschichtung bietet als das Feuerverzinken, ermöglicht es normalerweise nicht, dass die Schichten so dick werden
Methode 3 von 4: Sherardisieren
Schritt 1. Bereiten Sie den Stahl wie bei den anderen Galvanisierungsmethoden vor
Reinigen Sie den Schmutz bei Bedarf mit Säure oder Sandstrahlen und beizen Sie den Rost weg.
Schritt 2. Legen Sie den Stahl in ein Airless-Gehäuse
Schritt 3. Umgeben Sie den Stahl mit pulverisiertem Zink
Schritt 4. Erhitzen Sie den Stahl
Dadurch schmilzt das pulverisierte Zink zu einer Flüssigkeit, die beim Abkühlen eine dünne Legierungsbeschichtung hinterlässt.
Sherardisieren wird am besten für geformte Stahlteile verwendet, da die galvanische Beschichtung der Konfiguration des darunter liegenden Stahls folgt. Es wird am besten mit ziemlich kleinen Metallgegenständen verwendet
Methode 4 von 4: Metallisches Spritzen
Schritt 1. Bereiten Sie den Stahl wie bei den anderen Methoden vor
Reinigen Sie den gesamten Schmutz und entfernen Sie den Rost, damit er spritzbereit ist.
Schritt 2. Sprühen Sie eine feine geschmolzene Zinkbeschichtung auf
Schritt 3. Erhitzen Sie den beschichteten Stahl, um eine ordnungsgemäße Verbindung zu gewährleisten
Galvanische Beschichtungen, die mit diesem Verfahren hergestellt werden, sind weniger spröde und neigen weniger zum Abblättern und Abblättern, bieten jedoch weniger Schutz vor Rost für den darunter liegenden Stahl
Tipps
- Verzinkter Stahl kann zusätzlich vor Korrosion geschützt werden, indem man ihn mit einer mit Zinkstaub pigmentierten Farbe anstreicht. Anstriche auf Zinkbasis können jedoch nicht als Ersatz für die Verzinkung verwendet werden.
- Verzinkter Stahl kann im lackierten Zustand ein spangled aussehen.
- Verzinkter Stahl ist korrosionsbeständig durch Kontakt mit Beton, Mörtel, Aluminium, Blei, Zinn und natürlich Zink.
- Galvanisieren ist eine Form des sogenannten kathodischen Schutzes, bei dem das geschützte Metall in einer elektrochemischen Reaktion als Kathode wirkt und das schützende Metall als Anode, oder genauer gesagt als Opferanode, die anstelle des geschützten Metalls korrodiert. Ein Metall, das mit einem Opferanodenmetall beschichtet ist, wird manchmal als eloxiertes Metall bezeichnet.
Warnungen
- Die Zinkbeschichtung von verzinktem Stahl ist korrosionsanfällig durch Säuren und Laugen (Basen). Es ist besonders anfällig für schwefel- und schweflige Säuren, die durch die Vermischung von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid mit Regenwasser (saurer Regen) entstehen können, verschlimmert, wenn der Regen von Holzschindeln oder Moos abgeflossen ist. Regenwasser kann auch mit der Zinkbeschichtung reagieren, um Zinkcarbonat zu bilden. Im Laufe der Zeit wird das Zinkcarbonat spröde und setzt die Zinklegierung oder sogar das darunter liegende Grundmetall der Korrosion aus.
- Verzinkter Stahl ist schwieriger zu lackieren als nicht verzinkter Stahl.
- Verzinkter Stahl hat eine geringe Korrosionsbeständigkeit, da er mit anderen Metallen als Aluminium, Blei, Zinn oder Zink in Kontakt kommt. Es ist besonders anfällig für Korrosion um Eisen, Stahl und Kupfer sowie neben chlorid- oder sulfathaltigen Zementen.
- Die Zinkbeschichtung in verzinktem Stahl ist auch anfällig für Metallermüdung, da Zink dazu neigt, sich beim Erhitzen auszudehnen und beim Abkühlen zusammenzuziehen.
