Maass P., Peissker P. (ред.) Handbuch Feuerverzinken
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Zusammenfassend soll abschließend noch einmal ausdrücklich betont werden, dass
die Potenzial-pH-Diagramme lediglich eine grobe Information über das Korrosions-
verhalteninAbhängigkeit von Potenzial und pH geben können. Sie informieren
über Bereiche fürlösliche Korrosionsprodukte ohne Hinweise zur Korrosionsge-
schwindigkeit und über Bereiche mit festen Korrosionsprodukten ohne Hinweise
über deren Schutzqualität.
Zur Gesamtproblematik der Korrosion von Zink und Stahl in Wässern siehe auch
[9.13 und 9.14].
9.1.4
Bimetallkorrosion
Als Bimetallkorrosion (Kontaktkorrosion) wird nach DIN EN ISO 8044 vereinfacht
die Korrosionsverstärkung bezeichnet, die ein Metall bei metallisch leitender
Verbindung mit einem anderen, unter den jeweiligen Bedingungen elektroche-
misch positiverem Metall erleidet. Beim Einsatz feuerverzinkter Bauteile spielt das
immer wieder eine Rolle, da in der Praxis metallisch leitende Kombinationen/
Konstruktionen mit anderen Metallen unvermeidbar sind.
Die Stärke der Korrosion hängt ab von der Differenz der Gleichgewichtspotenziale
der miteinander kombinierten Metalle, der Leitfähigkeit des umgebenden
Elektrolyten, der GrößederdieKorrosionbeeinflussendenFlächen und der
Temperatur [9.14]. Die Bildung unlöslicher Deckschichten auf den reagierenden
Metallen und andere Gegebenheiten machen exakte und konkrete Voraussagen in
der Praxis aber meist schwierig.
Die Paarung von Zink oder verzinkten Oberflächen mit anderen Metallen ist aber
korrosionstechnisch meist unproblematisch, solange das Bauteil aus feuerver-
zinktem Stahl flächenmäßig eindeutig überwiegt, was bei einer feuerverzinkten
Konstruktion, die mit Verbindungsmitteln aus nichtrostendem Stahl zusammen-
9 Korrosionsverhalten von Zinküberzügen
Abb. 9.5 Stabilitätsbereiche für die festen Korrosionsprodukte
Zn(OH)
2
und Zn
5
(OH)
6
(CO
3
)
2
im System Zink/Wasser bei 25 °C
nach thermodynamischen Daten [9.7] bis [9.12] (Staatl. Mate-
rialprüfungsamt NRW, Dortmund [9.1])
330
gesetzt ist, immer der Fall ist. In der Literatur manchmal geforderte Zwischen-
schichten aus nichtleitenden Werkstoffen sind deswegen in der Regel immer
überzogen, zumal der metallische Kontakt dadurch ja meist auch nicht total und
vollständig unterbunden wird, sondern sich bei Schrauben z. B. über den
Gewindegang weiterhin ergibt.
Vorsicht ist aber immer angebracht, wenn der feuerverzinkte Stahl die deutlich
kleinere Oberfläche beisteuert, wie das z. B. bei feuerverzinkten Schrauben an
Konstruktionen aus nichtrostendem Stahl der Fall ist. In diesem Fall spielen die
konkreten Einsatzbedingungen eine wichtige Rolle. Das heißt, je feuchter und durch
Salze verunreinigter das Umfeld ist, umso kritischer ist die Angelegenheit. In
diesem Fall korrodiert verstärkt immer das feuerverzinkte Bauteil.
Ein prinzipielles Problem ist die Kombination feuerverzinkter Bauteile mit
Kupfer. Das betrifft auch die Korrosionsprodukte des Kupfers, die auf verzinkte
Oberflächen gelangt sind, wie zum Beispiel durch Zementierung aus kupferfüh-
renden Wässern oder Dachrinnen. Dabei ist es so, dass je intensiver der Kontakt ist,
umso stärker auch die Korrosion (meist Loch- und Muldenfraß)ausfällt. Planungs-
seitig sollte dieser Fall vermieden werden.
9.1.5
Thermische Beständigkeit
Zinküberzüge sind in einem weiten Temperaturbereich sehr gut einsetzbar. Die
Eignung feuerverzinkter Konstruktionen bei niedrigen Temperaturen wird eher von
der Einsetzbarkeit des Stahles bestimmt als vom Zinküberzug. Unter atmo-
sphärischen Bedingungen ist kaum eine Begrenzung vorgegeben.
Bei höheren Temperaturen sollten 200–220 °Cnichtüberschritten werden, da
oberhalb dieser Temperaturen Diffusionsvorgänge zwischen Zink und Eisen
einsetzen, die auf Dauer infolge des Kirkendall-Effektes aufgrund unterschiedlicher
Diffusionsgeschwindigkeiten der beteiligten Partner zu Schichtabblätterungen
9.1 Korrosionschemische Eigenschaften
Tab. 9.1 Bimetallkorrosion von Zink in der Atmosphäre bei elektrisch leitender Verbindung mit
anderen Metallen
Zink, kombiniert mit Zinkoberfläche deutlich größer Zinkoberfläche deutlich kleiner
Magnesium K K
Zink K K
Aluminium K K
Baustahl K G
Blei K K/M
Zinn K G
Kupfer M/G G
Nichtrostender Stahl K G
K = keine, geringfügige Korrosion
M=mäßige Korrosion
G = große Korrosion
331
führen können. Im Extremfall ist sogar eine Materialversprödung des Stahl-
grundwerkstoffes möglich und letztlich dessen Bruch [9.5].
Platzwechselvorgänge in Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen werden allgemein
unter dem Oberbegriff Diffusion zusammengefasst. Rekristallisation, Kornwachs-
tum und Entmischung sind bei Metallen unmittelbare Folge solcher Diffusions-
vorgänge.
Aufgrund der dafürbenötigten Energie laufen diese Platzwechselvorgänge bei
erhöhter Temperatur schneller als bei niedrigerer Temperatur ab. Ferner ist zu
beachten, dass bei Vorliegen eines Konzentrationsgradienten, z. B. zwischen einer
eisen- und zinkreichen Phase, die ansonsten regellose Brownsche Wärmebewegung
der Teilchen in gerichtete Diffusion übergehen kann.
Ein Sonderfall liegt vor, wenn die Diffusionspartner vorwiegend über Leerstellen
im Gitter diffundieren. Dieses wurde erstmals von Kirkendall beschrieben und an
einem mit Kupfer plattierten Cu70Zn30-Block festgestellt. Der Forscher bemerkte,
dass das Zink aus dem Messingblock schneller in die Kupferschicht diffundiert als
das Kupfer in den Messingblock. Da die Diffusion über Leerstellen im Gitter erfolgt,
fließt gleichzeitig ein Leerstellenstrom entgegen der Diffusionsrichtung des Zinks,
wodurch die Konzentration der Leerstellen im Messing zunimmt. Diese Leerstellen
können zu mikroskopisch gut sichtbaren Löchern zusammenwachsen oder bei
Vorliegen bestimmter Voraussetzungen sich auch zu Rissen im Material ausweiten.
Der Effekt heißt nach seinem Entdecker Kirkendall-Effekt.
Beim Feuerverzinken ist dieser Effekt aufgrund der unterschiedlichen Diffusions-
geschwindigkeit von Eisen- und Zinkatomen beim Abkühlen verzinkter Teile
bekannt. Unmittelbar nach dem Verzinken kann es bei zu langsamer Abkühlung des
verzinkten Bauteiles zur Abhebung und Abplatzung des Zinküberzuges zumindest
in Teilbereichen kommen. Das ist z. B. der Fall, wenn verzinkte Bleche nach dem
Verzinken so übereinander gelegt werden, dass sie nur sehr verzögert abkühlen.
Betroffen sind besonders Stähle, auf denen sich beim Verzinken deutlich
voneinander abgesetzte Phasen bilden, wie das z. B. bei Si-armen Stählen der Fall ist.
Aber auch dickwandige Bauteile aus Stahl mit 0,12–0,28% Si sind gefährdet. Bei
derartigen Stählen kann es bereits während des Verzinkens bei langer Verzinkungs-
dauer zu einem vorgebildeten Riss zwischen δ
1
-undζ-Phase kommen, wodurch eine
schlechte Haung bzw. das Abplatzen des Überzuges vorprogrammiert ist. Ein
schnelles Abkühlen des Bauteils, z. B. durch Abschrecken in Wasser, verstärkt diese
Gefahr.
9.1.6
Mechanische Beständigkeit
ZinküberzügenachDINENISO1461haftenimAllgemeinenfestaufdem
Stahluntergrund. Die Haftfestigkeitswerte liegen zwischen 10 und 30 Nmm
–1
und
übertreffen damit meist diejenigen von Beschichtungen. Aufgrund der Sprödigkeit
der Eisen/Zink-Legierungsphasen neigen Zinküberzüge jedoch bei mechanischer
Verformung zum Abplatzen. DIN EN ISO formuliert deshalb einschränkend, dass
die Haftfestigkeit nur bei üblichem Handling und Gebrauch gegeben ist und Biegen
und Umformen nach dem Feuerverzinken nicht zum üblichen Gebrauch zählen.
9 Korrosionsverhalten von Zinküberzügen
332
Feuerverzinkte Überzüge sind hervorragend gegen mechanischen Abrieb
beständig. Im Vergleich mit organischen Beschichtungen beträgt der die Abriebbe-
ständigkeit charakterisierende Faktor 5 bis 10. Insbesondere im Vergleich mit
Beschichtungen aus 2K-Beschichtungsstoffen wie Epoxidharz oder Polyurethan ist
derFaktorgroß. Vergleichsweise gut schneiden Beschichtungen auf PVC-Basis ab.
Hinsichtlich des verzinkten Stahls spielt es kaum eine Rolle, ob es sich um beruhigte
oder unberuhigte Qualitäten handelt. Der Zinkabtrag pro Zeiteinheit ist ähnlich oder
gleich. Lediglich die Dicke des Zinküberzuges entscheidet über das genaue
Verhältnis [9.21].
9.2
Korrosionsbelastung durch die Atmosphäre
9.2.1
Allgemeines
Der Schutz von Stahlkonstruktionen vor Korrosion durch Zink- und Aluminium-
überzüge ist Inhalt von DIN EN ISO 14713. Bei der atmosphärischen Korrosions-
belastung von Zink und Zinküberzügen können zwei Ausgangssituationen
betrachtet werden, nämlich fertigungsfrische und bereits bewitterte Zinkoberflä-
chen, da diese sich sowohl in bezug auf ihre chemische Zusammensetzung als auch
auf das Korrosionsverhalten unterscheiden.
Frisch aufgebrachte Zinküberzüge weisen eine Oberfläche mit nur minimalen
Verunreinigungen oder chemischen Umsetzungsprodukten auf. An der Atmo-
sphäre entsteht primär Zinkoxid, das unter der Wirkung von Luftfeuchtigkeit zu
Zinkhydroxid und mit dem Kohlendioxid der Luft zu basischem Zinkcarbonat
umgewandelt wird. Diese Reaktionsprodukte sind schwer wasserlöslich und bilden
eine Schutzschicht. Dies bedeutet, dass frisch feuerverzinkte Teile gut belüftet
gelagert werden müssen, um möglichst viel Kohlendioxid an die Oberfläche zu
bringen und dadurch die Schutzschichtbildung zu fördern. Hieraus ergibt sich auch,
dass die Korrosionsgeschwindigkeit unmittelbar zu Beginn der Bewitterung größer
ist als die stationäre nach erfolgter Bildung der Schutzschichten. Zwischen der
anfänglichen Korrosionsgeschwindigkeit zu Beginn und der nach Ausbildung der
Schutzschicht besteht kein Zusammenhang, so dass aus Kurzzeitversuchen kaum
auf das Langzeitverhalten geschlossen werden kann. Eine Extrapolation verbietet
sichauchausGründen der jahreszeitlich unterschiedlichen Korrosionsbelastung.
Die Bildung der Schutzschichten erfolgt je nach den vorliegenden Verhältnissen in
einigen Tagen bis zu mehreren Monaten (nach [9.15] in trockener Luft in etwa 100
Tagen, bei 33% rel. Luftfeuchtigkeit in etwa 14 Tagen und bei 75% rel.
Luftfeuchtigkeit in etwa 3 Tagen). Im Laufe der Zeit wird die Schutzschicht durch
Witterungseinflüsse geringfügig abgetragen und aus dem Zinkuntergrund ständig
erneuert, was letztlich einen Massenverlust bewirkt. Dieser Abtrag erfolgt, über
größere Zeiträume gemittelt, mit zeitlich konstanter Geschwindigkeit. Der Masse-
verlust wird flächenbezogen in gm
–2
oder dickenbezogen in µm angegeben.
9.2 Korrosionsbelastung durch die Atmosphäre
333
Nach Abzehrung der Reinzinkphase werden die Legierungsphasen bewittert. Wie
umfangreiche Langzeituntersuchungen gezeigt haben, ändern sich hierdurch die
Massenverlustraten jedoch nur unwesentlich [9.15],bis [9.18]. Nach [9.16] und [9.17]
weisen Eisen-Zink-Legierungsschichten bei Belastung in Industrieatmosphäre
sogar ein etwas günstigeres Korrosionsverhalten auf als Reinzink. Es kommt vor,
dass sich diese Eisen-Zink-Legierungsphasen bei Bewitterung rostbraun verfärben,
obwohl die Stahloberfläche noch mit Zink bedeckt ist. Verschiedene Meinungen
hierzu wurden in [9.18] bis [9.20] veröffentlicht, die Ergebnisse gezielter Unter-
suchungen in [9.22]. Nach letzteren ist die Reinzinkphase nach mehrjähriger
atmosphärischer Korrosionsbelastung mit einer Deckschicht belegt, die ein graues
Aussehen aufweist und in die nach Erreichen der Zeta-Phase zunehmend Eisen
eingebaut wird. Hiermit ist, nicht zuletzt als Folge der hohen Farbintensitätbereits
geringer Eisen(III)-Mengen, eine Braunfärbung verbunden, die sich mit der
weiteren Umsetzung der Legierungsphasen verstärkt. Die braungefärbte Schicht aus
Korrosionsprodukten nimmt an Dicke zu und weist zwei verschiedenartig
zusammengesetzte Bereiche auf: einen inneren Bereich mit hohem Zink- (66
Masse-%) und niedrigem Eisengehalt (7 Masse-%) sowie einen äußeren Bereich mit
niedrigem Zink- (14 Masse-%) und hohem Eisengehalt (43 Masse-%). Ferner weist
diese Schicht einen hohen Gehalt an Sauerstoff sowie geringere Gehalte an
Schwefel, Chlor und Kohlenstoff auf, die der Reaktion mit Bestandteilen der
Atmosphäre entstammen.
Elektrochemische Untersuchungen haben gezeigt, dass der Polarisationswider-
stand der Überzüge bzw. der Schicht aus Korrosionsprodukten zunächst recht hoch
ist und mit Erreichen des Grundwerkstoffes auf sehr kleine Werte absinkt, womit
sich dieser Zustand eindeutig identifizieren lässt. Optisch ist dies hingegen nur
schwer möglich. Eine Reduktion von Eisen(III) zum nicht braun färbenden Eisen(II)
während der Abwitterung der Eisen-Zink-Legierungsphasen erfolgt nicht, da die
Deckschichtwiderstände hierfür ganz offensichtlich zu hoch sind
9.2.2
Korrosionsbelastung bei Freibewitterung
Bei Freibewitterung feuerverzinkten Stahls haben im wesentlichen der Atmo-
sphärentyp und die örtlichen klimatischen Bedingungen Einfluss auf die Massen-
verlustraten von Zinküberzügen. Insbesondere der Schwefeldioxidgehalt der Luft
erhöht die Massenverlustraten, weil die Reaktionsprodukte leicht wasserlöslich sind.
In Meeresnähe kann noch der erhöhte Chloridgehalt der Atmosphäre eine Rolle
spielen, jedoch wird dessen Bedeutung meist überschätzt.
9.2.2.1 Korrosionsbelastung bei Freibewitterung ohne Regenschutz
Im Laufe der Jahre sind umfangreiche Korrosionsversuche an Proben durchgeführt
und Messungen an feuerverzinkten Objekten vorgenommen worden. Ein großer
Teil hiervon wurde nach Auswertung von mehr als 200 Literaturstellen in [9.15]
zusammengefasst. Das Ergebnis ist in Abb. 9.6 dargestellt, wobei zusätzlich nach der
vorgenannten Literaturauswertung publizierte Massenverlustraten eingezeichnet
wurden.
9 Korrosionsverhalten von Zinküberzügen
334
Die Ergebnisse zeigen einerseits beträchtliche Abweichungen voneinander,
andererseits jedoch werden die Größenordnungen deutlich, von denen man in
der Praxis auszugehen hat. Die örtlichen Gegebenheiten – ebenso die Versuchs-
bedingungen – sind stets nur sehr bedingt vergleichbar, und es ist aus diesem
Grunde müßig, Unterschiede in den Massenverlustraten im 10%-Bereich disku-
tieren zu wollen.
Der Schwefeldioxidgehalt der Atmosphäre verändert sich mit der Jahreszeit und
erreicht in den Wintermonaten ein deutliches Maximum (Emission während der
Heizperiode). Er liegt in dieser Zeit meist deutlich höher als während der
Sommermonate. Gleichzeitig ist während der Wintermonate die mittlere relative
Luftfeuchtigkeit höher als im Sommer; am wenigsten ausgeprägt sind diese
Unterschiede am Meer oder auf Inseln wegen der Nähe großer Wasserflächen sowie
in größeren Höhen wegen der dort niedrigeren Temperaturen, womit meist eine
steigende relative Luftfeuchtigkeit verbunden ist.
Die vorgenannten Verhältnisse zum Schwefeldioxidgehalt der Luft und zur
relativen Luftfeuchtigkeit sind – mehr oder weniger ausgeprägt – für alle bekannten
Messungen typisch. Vergleicht man hierzu nun jahreszeitabhängige Werte der
Zinkkorrosion, so ergibt sich eine erstaunliche Übereinstimmung: Im Sommer
korrodiert Zink am langsamsten, im Herbst und Frühjahr schneller und im Winter
liegen die höchsten Massenverlustraten vor (Abb. 9.7). Ein recht anschauliches
Diagramm zum Einfluss von SO
2
auf die Geschwindigkeit der Korrosion von Zink
zeigt Abb. 9.9. Aus dieser Darstellung wird ersichtlich, dass ein strikt linearer
Zusammenhang zwischen SO
2
-Konzentration und Zinkabtrag besteht und etwa zu
10 µgSO
2
pro m
3
Luft ein Zinkabtrag von 0,7 gm
–2
gehören, was durchschnittlichen
mitteleuropäischen Verhältnissen entspricht (siehe auch Tab. 9.3).
Als jahreszeitliche Einflussgrößen kommen ferner noch Temperatur und Regen
infrage. Hierzu durchgeführte Untersuchungen zeigen jedoch, dass die in relativ
engen Grenzen schwankende Temperatur und unterschiedliche Regenmengen
einen vernachlässigbaren Einfluss haben. Dies gilt allerdings nicht für den Fall, dass
die Zinkoberfläche völlig regengeschützt ist (vgl. Abschnitt 9.2.2.2).
Die Witterungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Betauung) variieren
mit der Tageszeit. Dies wurde untersucht, indem man einen Probensatz täglich von
0 bis 8 Uhr, einen zweiten von 8 bis 16 Uhr und einen dritten von 16 bis 24 Uhr der
freien Atmosphäre aussetzte [9.15]. Während der übrigen Zeit befanden sich die
Proben in einem geschlossenen Raum. Nach einer Versuchsdauer von 6 Jahren, also
2JahrenAußenbewitterung je Probensatz, ergab sich das in Abb. 9.8 dargestellte
Ergebnis. Wie hieraus zu erkennen ist, wird Zink nachts sowie in den frühen
Morgenstunden deutlich schneller korrodiert, was mit der Taubildung zusammen-
hängen dürfte.
Der Einfluss von Chloriden, die insbesondere auf Inseln und im Küstengebiet
erhöht in der Atmosphäre vorliegen, ist auf die Zinkkorrosion nur gering. Dies wird
durch die in Abb. 9.6 zusammengefassten Messwerte belegt. Wie Tab. 9.2 zeigt,
nimmt der Chloridgehalt mit zunehmendem Abstand von der Küste deutlich ab.
Entsprechend gering ist auch dessen Bedeutung für das Korrosionsverhalten von
Zinküberzügen. Erhöhte Werte der Massenverlustraten ergeben sich lediglich im
9.2 Korrosionsbelastung durch die Atmosphäre
335
Brandungs- und Spritzwasserbereich, wo sie etwa mit denen in Industrieatmosphäre
vergleichbar sind.
Über Veränderungen in der KorrosionsaggressivitätderAtmosphäre in Ostdeutsch-
land seit 1989 berichtet umfassend [9.24].
Im Schrifttum finden sich gelegentlich Aussagen darüber, dass sich Zink
unterschiedlicher Reinheit bei atmosphärischer Bewitterung unterschiedlich ver-
hält. Entsprechende Versuche mit 99- bzw. 99,9%igem Zink, die über einen
Zeitraum von 20 Jahren durchgeführt wurden, konnten dies nicht bestätigen.
Einflüssekönnen jedoch bestehen, wenn spezifisch wirkende Begleitelemente in
größeren Mengen vorliegen. Dazu zählen z. B. Aluminium, Zinn oder Kupfer.
Aluminium verschlechtert bei Gehalten von z. B. 0,3 Masse-% das Korrosionsver-
halten von Zink deutlich [9.25], hingegen erfolgt bei Gehalten von mehreren
Masse-% AI eine Verbesserung. In der Praxis des Stückverzinkens darf jedoch der
AI-Gehalt aus verfahrenstechnischen Gründen bei konventionellen Flussmitteln
(Aluminium-Flussmittel-Reaktion) etwa 0,03 Masse-% nicht überschreiten. Wird
mit höheren Al-Gehalten gearbeitet, sind spezielle Flussmittel notwendig. Ein
9 Korrosionsverhalten von Zinküberzügen
Abb. 9.6 Atmosphärische Korrosion von Zinküberzügen
(Gemeinschaftsausschuss Verzinken e. V., Düsseldorf [9.1])
O nach einer Literaturauswertung [9.15]
· nach späteren Literaturangaben
Tab. 9.2 Chloridgehalt des Regenwassers in Abhängigkeit von der Entfernung zum Meer in den
Niederlanden (zitiert in [9.15])
Entfernung vom Meer, km 0,4 2,3 5,6 48 86
Chloridgehalt, mgCl/1 16 9 7 4 3
336
9.2 Korrosionsbelastung durch die Atmosphäre
Abb. 9.7 Massenverlustraten von Zink unter einem allseits offenen Dach und Schwefeldioxid-Aufnahme der Liesegang-Glocke aus der
Luft in Abhängigkeit von Monat und Jahr in Berlin-Dahlem [9.15] (Gemeinschaftsausschuss Verzinken e. V., Düsseldorf [9.1])
337
Zinngehalt bis etwa 0,9 Masse-% (höhere Werte wurden nicht untersucht)
verschlechtert das Korrosionsverhalten geringfügig. Ein Kupfergehalt bis über 1
Masse-% verbessert das Korrosionsverhalten von Zink, bleibt aber bei weiterer
Erhöhung ohne zusätzliche Wirkung. Die Zugabe von Kupfer findet in der Praxis
keine Anwendung, da im Falle einer Wasserbeaufschlagung die Gefahr der
Lochkorrosionserscheinungen nicht ausgeschlossen werden kann sowie ein
Kupfergehalt in der Schmelze beim Verzinken die Gefahr der flüssigmetall-
induzierten Spannungsrisskorrosion ansteigen lässt.
Nach Untersuchungen in den USA ergab sich an verzinkten Drähten ein höherer
Zinkabtrag als an Zinkblechen, und zwar nahm der Unterschied mit abnehmendem
Drahtdurchmesser unter 6 mm deutlich zu [9.25], z. B. bei einem Drahtdurchmesser
von rd. 1,5 mm auf den doppelten Wert der über 6 mm dicken Drähte bzw. Bleche.
Ähnliche Ergebnisse ergaben sich auch bei Untersuchungen in Deutschland, wobei
die Unterschiede in den Massenverlustraten in Industrieatmosphäre hoch ausfielen
(bei Drähten mit 0,85 mm Durchmesser im Vergleich zu Blechen bis Faktor 6),
während sie in Land- und Meeresatmosphäre nur halb so groß waren [9.15, 9.26].
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass das Korrosionsverhalten von Zink-
überzügen vornehmlich vom Schwefeldioxidgehalt der Atmosphäre und weniger
von der Luftfeuchtigkeit oder der Regenmenge beeinflusst wird Wie die Werte in
Abb. 9.6 zeigen, sind die Übergänge zwischen den Atmosphärentypen fließend.
DIN EN ISO 12944–2 gibt den Zusammenhang zwischen der Korrosivitätskatego-
rie C 1 bis C 5 und dem Korrosionsverlust im ersten Jahr fürStahlundZinkan(Tab.
9.3). Es ist ersichtlich, dass der Korrosionsabtrag von Zink etwa 20-mal geringer als
der von Stahl ist.
Eine zusammenfassende Darstellung des Korrosionsverhaltens von Zink gibt
auch [9.27].
9.2.2.2 Korrosionsbelastung bei Freibewitterung mit Regenschutz
Betrachtet man längere Belastungsdauern, so liegen die Massenverlustraten von
Proben unter Regenschutz deutlich niedriger, und zwar nach umfangreichen
9 Korrosionsverhalten von Zinküberzügen
Abb. 9.8 Atmosphärische Korrosion von Zink in Abhängigkeit
von der Tageszeit (zitiert in [9.15]) (Gemeinschaftsausschuss
Verzinken e. V., Düsseldorf [9.1])
338
Versuchen bei etwa der Hälfte [9.15]. Dies liegt offenbar daran, dass die während der
ersten Zeit der Bewitterung auf dem Zink gebildeten Korrosionsprodukte nicht vom
Regen abgewaschen werden und als Schutzschicht dienen. Vergleichbare Wirkun-
gen wurden auch bei Versuchen in anderen Klimaten beobachtet [9.15].
Bei Untersuchungen an feuerverzinkten Probeblechen, die mit einer Neigung von
45 ° in Industrieatmosphäre ausgelegt waren, zeigte sich ein ähnlicher Effekt [9.18].
Nach einer Bewitterungsdauer von 54 Monaten wiesen die Abtragungsraten ein
Verhältnis von Oberseite : Unterseite = 18,1 µm:5,8µmauf.DieSchichtdicken-
abnahme auf der vom Regen beaufschlagten Oberseite betrug also 4,0 µm/Jahr, auf
der regengeschützten Unterseite hingegen nur 1,3 µm/Jahr,d.h.etwaeinDrittel.
9.2 Korrosionsbelastung durch die Atmosphäre
Abb. 9.9 Zinkabtrag in Abhängigkeit von der SO
2
-Belastung durch die Atmosphäre nach [9.23]
339