Maass P., Peissker P. (ред.) Handbuch Feuerverzinken

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Fehlstellen durch Fett und Öl

a) Stellenweise beschichtete Flächen auf der Oberfläche.

b) Fette und Öle, die sich mit den handelsüblichen Industriereinigern nicht

entfernen lassen.

c) – Verwendung leichtemulgier- und verseifbarer Fette und Öle.

– Entfetten in dafür geeigneten Entfettungsmitteln (Kapitel 3).

Fehlstellen durch Schweißschlacke

a) Unbeschichtete Stellen auf der mit Schweißschlacke behafteten Oberfläche.

b) Schweißschlacke lässt sich durch Beizen in Salzsäuren nicht entfernen.

c) – Vermeiden der Schlackenbildung durch Wahl entsprechender Schweiß-

verfahren und Schweißparameter.

– Schweißnähte reinigen (z. B. durch Strahlverfahren).

Schwarze Stellen

a) Schwarzfleckigkeit in unregelmäßiger Form an Stellen, an denen kein

Zinküberzug vorhanden ist.

b) Zinkschmelze benetzt diese Stellen nicht ausreichend, da die Stahl- bzw.

Gussoberfläche nicht metallisch rein ist. Rückstände von vorhandenen

eingebrannten Formsanden, Schweißschlacke, Zunderresten, Fetten und

Farben, die durch den Beizvorgang nicht beseitigt wurden, führen zu

schwarzen unbenetzten Stellen.

13 Anhang

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c) Eingebrannte Formsande, Schweißschlacken und Zunderreste sind durch

Strahlen vor dem Beizen zu entfernen.

13.3.3

Fehler, die mit der Verfahrenstechnik des Feuerverzinkens entstehen können

Asche, Flussmittel

a) Anhaftende Asche bzw. Flussmittel auf der Oberfläche sind graue oder

gelbliche nichtmetallische Ablagerungen aus Oxiden und Chloriden.

b) Asche/Flussmittel werden beim Ausziehvorgang von der Oberfläche der

Schmelze nicht restlos abgestreift.

c) Oberfläche der Schmelze beim Ausziehvorgang sauber halten.

Starke Zinkauflage

a) Durch Sichtprüfung im allgemeinen nicht erkennbar, nur durch Schicht-

dickenmessung exakt messbar.

b) – Stahl mit hohem Si-Gehalt,

– Oberflächenrauheit zu hoch.

c) – Möglichst andere Stahlqualitäteinsetzen.

– Bei Anwendung von Strahlverfahren zur Oberflächenreinigung auf die

mittlere Oberflächenrauheit R, achten (näheres Kapitel 4).

Geringe Zinkauflage

a) Durch Sichtprüfung nicht erkennbar, nur durch Schichtdickenmessung

messbar.

13.3 Wesentliche Fehler im Zinküberzug bzw. am feuerverzinkten Werkstück

441

b) Die Temperatur der Schmelze und die Tauchzeit sind mit Masse und Form

der Bauteile nicht abgestimmt und zu niedrig.

c) Abstimmung der Temperatur der Schmelze und der Tauchzeit mit Masse

und Form der Bauteile, evtl. Probeverzinkung mit Variation der Arbeits-

bedingungen durchführen.

Abblätterungen

a) Stellen, an denen sich die äußere Reinzinkschicht von der darunter liegenden

Eisen-Zink-Legierungsschicht löst.

b) Reaktion läuft zwischen Zink und Stahl auch unterhalb des Zinkschmelz-

punktes weiter. Zwischen Reinzinkschicht und den Eisen-Zink-Legierungs-

schichten entstehen Hohlräume, die dazu führen, dass sich das Zink löstund

abblättert.

c) – Feuerverzinkte Werkstücke sollten nachdem Feuerverzinken schnell

abkühlen.

– Übereinanderstapeln von heißen Werkstücken vermeiden.

– Feuerverzinkte Werkstücke sollten längere Zeit nicht Temperaturen über

200 °Causgesetztwerden.

Klebestellen

a) Wenn nach dem Erstarren des Überzuges feuerverzinkte Werkstücke

auseinandergerissen werden, reißtdergesamteÜberzug ab und bleibt am

anderen Werkstück kleben.

b) Werkstücke, die gleichzeitig feuerverzinkt werden und beim Herausziehen

zusammenkleben.

13 Anhang

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c) Beim Ausziehvorgang darauf achten, dass die Werkstücke nicht zusammen-

kleben.

Pickel

a) Erhebungen im Überzug, die punktförmig einzeln oder gehäuft aus der

Oberfläche herausragen.

b) – In der Zinkschmelze schwimmendes, sich im Überzug ablagerndes

Hartzink.

– Eisen-Aluminium-Verbindungen führen ebenfalls zu Pickeln.

c) – Schwimmendes Hartzink vermeiden; es entsteht, wenn die Oberflächen-

bereiche des Kessels härter sind als die anderen Bereiche.

– Durch Zulegierung von Aluminium in der Zinkschmelze entstehende

Eisen-Aluminium-Verbindungen sind von der Oberfläche des Verzin-

kungsbades abzustreifen, denn bedingt durch ihre geringe Dichte gegen-

über der Zinkschmelze steigen sie zur Oberfläche auf.

Raue Oberfläche

a) Auftreten von teilweise oder flächenhaften rauen Stellen des Zinküberzuges

b) – Oberflächenrauheit des Werkstückes ist sehr groß.

– Ungleichmäßiger Wachstum der Eisen-Zink-Legierungsschichten auch

beim ebenen Untergrund des Werkstückes

c) – Der Zinküberzug kann die Oberflächenrauheit nicht ausgleichen.

– Örtlich unterschiedlicher Kritischer Silicium- und Phosphorgehalt in dem

oberen Bereich des Werkstückes.

Tränen- und Gardinenbildung

a) Örtliche bzw. flächenhafte Tropfenbildung auf der Oberfläche

b) Beim Ausziehvorgang verläuft das schmelzflüssige Zink nicht gleichmäßig

auf der Oberfläche, sondern zieht sich zu Tropfen zusammen.

13.3 Wesentliche Fehler im Zinküberzug bzw. am feuerverzinkten Werkstück

443

c) – Zinkoxid kann in der Zinkschmelze vorhanden sein.

– Vorhandensein von Eisenoxiden auf der gebeizten Oberfläche.

– Erzeugung einer metallisch reinen Oberfläche (Zunderreste).

Nasen, Tropfen, Spitzen

a) Unterschiedliche Anhäufungen von Zink an den Flächen der Bauteile, die mit

der Schmelze während des Ausziehvorganges zuletzt in Berührung stehen.

b) – Bedingt durch die Verfahrenstechnik des Feuerverzinkens in einem

bestimmten Umfang (Erstarrung des ablaufenden Zinks).

– Zu hohe Ausziehgeschwindigkeit oder zu niedrige Temperatur der

Schmelze.

c) – Verringerung durch Abstreifen mit Abstreifern, Abblasen mit Druckluft

oder Drehen der Bauteile sofort nach dem Ausziehen der Bauteile, bevor

das schmelzflüssige Zink erstarrt.

– DieBauteilesindsozutauchen,dassdieFläche, die zuletzt mit der

Schmelze in Berührung steht, so klein wie möglich ist.

– Die Ausziehgeschwindigkeit und die Temperatur sind so zu wählen, dass

das schmelzflüssige Zink genügend Zeit zum Ablaufen hat.

13 Anhang

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13.3.4

Fehler, die durch Transport, Lagerung und Montage entstehen

Fremdrost

a) Rotbraune Verfärbungen oder Ablagerungen aus Eisenhydroxiden auf

Zinküberzügen.

b) Rostübertragung von ungeschützten Stahl- und Eisenteilen.

c) Feuerverzinkte Werkstücke sind nicht mit ungeschützten Stahl- und

Eisenteilen zu verbinden.

Weißrost

a) Grauweiße, stellenweise oder auf der gesamten Oberfläche auftretende

voluminöse Korrosionsprodukte.

b) – Schwitz- oder Regenwasser wirkt längere Zeit auf die beschichtete

Oberfläche ein.

– UnsachgemäßeVerpackung.

– UnsachgemäßeLagerung

c) Es ist zu verhindern, dass Schwitz- oder Regenwasser während der Lagerung,

des Transportes usw. längere Zeit auf frisch verzinkte Oberflächen einwirken.

Es ist füreineausreichendeBelüftung zu sorgen.

d) Beseitigung von Weißrost

Hinweise zum Entfernen von Weißrost

Weißrost ist voluminös, haftet locker und ist leicht abwischbar. Nur der

unmittelbar mit der Zinkschicht verwachsene Weißrost haftet fest.

Eine Entfernung von leichtem Weißrost ist in der Regel unnötig und aus

wirtschaftlichen Gründen unzweckmäßig, da er sich bei längerer unge-

13.3 Wesentliche Fehler im Zinküberzug bzw. am feuerverzinkten Werkstück

445

hinderter Einwirkung der Atmosphäre in die erwünschte Deckschicht

umwandelt. Ist jedoch eine Beschichtung mit Anstrichstoffen vorgesehen

oder ist eine Schadensbeseitigung notwendig, so lässt sich Weißrost

mechanisch oder chemisch entfernen.

– Mechanische Verfahren

Kleinflächiger Weißrostbefall kann mit einer harten Kunstfaserbürste,

einer Drahtbürste, einem Drahtbesen oder einer rotierenden Drahtbürste

auch unter Verwendung von Wasser (Trinkwasserqualität) entfernt

werden. Bei Verwendung von Wasser muss anschließend eine ausreichen-

de Trocknung gewährleistet sein.

Großflächiger Weißrostbefall kann durch Druckluftstrahlen entfernt

werden, wodurch jedoch ein Zinkabtrag unvermeidbar ist. Außerdem

wird durch das Strahlen die Zinkschutzschicht aktiviert und ist damit

wieder in hohem Maßegegenüber erneuter Weißrostbildung anfällig.

Zur Sicherung eines minimalen Zinkabtrages sind beim Druckluftstrahlen

folgende verfahrenstechnische Parameter einzuhalten:

Strahlmittel: – quarzfreie Schlacke

– Quarzsand [ etwa 2 mm

(GAB beachten!)

Luftdruck: 4 · 10

bis 5 · 10

Durchmesser der Strahldüse: 10 ... 30 mm

Leistung: 0,2 ... 0,5 m

/min

Strahlmittelverbrauch: 5 ... 10 l/min

Anmerkung: Durch entsprechende Wahl des Strahldüsendurchmessers

und Strahlwinkels ist dafür zu sorgen, dass nur die Korrosionsprodukte

entfernt werden und der Zinkabtrag äußerst gering bleibt.

– Chemische Verfahren

Chemische Verfahren sollten nur dann zum Einsatz kommen, wenn eine

mechanische Reinigung mittels Bürsten nicht zum Erfolg führt.

Geeignete Verfahren sind LösungenoderPastenverschiedener Hersteller.

Abplatzungen

a) Abplatzungen sind Stellen auf der Werkstückoberseite, an denen sich der

gesamte Zink-Überzug einschließlich der Eisen-Zink-Legierungsschichten

vom Stahluntergrund gelösthat.

b) Sie entstehen, wenn das Werkstück durch elastische oder plastische

Verformung beansprucht wird (Lagerung, Transport, Montage).

c) Abplatzungen sind durch Zinkstaub-Beschichtungsstoffe auszubessern.

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Braunfärbung

a) Rotbraune, stellenweise oder auf der gesamten Oberfläche auftretende

Korrosionspunkte, die nach kürzerer oder längerer Bewitterung auftreten.

b) An der Atmosphäre entsteht auf Zinküberzügen eine schützende, elektrisch

nur sehr schlecht leitende Schicht von Zinkcarbonaten. Mit fortschreitender

Korrosion werden die Eisen-Zink-Legierungsschichten angegriffen.

Die so entstehenden Eisenionen führen durch Aufoxidation mit Luftsauer-

stoff zu einem braunen Belag (keine Unterrostung, sondern Korrosion an der

oberen Schicht).

c) Die Braunfärbung hängt von den Korrosionsbedingungen ab. Durch die

vorhandene Eisen-Zink-Legierungsschicht wird der Stahl auch weiterhin

gegen Korrosion geschützt. Abbürsten ist eine Methode der Reinigung der

Oberfläche.

Blasenbildung

a) Geschlossene bzw. offene Blasen mit unterschiedlichem Durchmesser und

verschiedener Häufigkeit.

b) Wasserstoff, der bei der Korrosion in wässrigen Medien entsteht, führt zu

Trennungen zwischen der Eisen-Zink-Legierungsschicht und der äußeren

Reinzinkschicht oder in den Eisen-Zink-Legierungsschichten und bildet

Blasen.

c) Da die Korrosionsbedingungen die Ursache bilden, sind diese zu verändern.

Die Beizzeit ist zu verringern (Kapitel 3).

13.3 Wesentliche Fehler im Zinküberzug bzw. am feuerverzinkten Werkstück

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13.3.5

Handling und Montage von feuerverzinkten Bauteilen

13 Anhang

1. Transport

Richtig Falsch Nachteil

Transport mit Fahrzeugen auf Stapelholz nur

kurze Strecken mit Hebezeugen.

Schlepptransport Beschädigungen,

Deformationen

Kollierung in korrosionsgeschützten Spezial-

paletten oder mit korrosionsgeschütztem

Spannband/Draht

lose, unbefestigt Scheuerstellen

Abplatzungen

Fremdrost

2. Lagerung

Richtig Falsch Nachteil

Lagerung erfolgt auf unbehandelten Hölzern Erdboden oder

Beton ohne

Zwischenhölzer

Beschmutzung

Weißrostgefahr

Beschädigungen

Lagerung im Freien muss so erfolgen, dass

Niederschlagwasser schnell ablaufen kann.

Wasseransamm-

lungen auf feuer-

verzinkten Berei-

chen

Weißrostgefahr

Bauteile müssen so gelagert werden, dass

Schwitzwasser und Feuchtigkeit schnell abtrock-

nen können. Luftzirkulation muss möglich sein.

Stapelhöhe gering halten und Stapel durch Zwi-

schenhölzer trennen, um Belüftung zu erreichen.

Dichte Stapelung

(Bauteil auf Bau-

teil oder Stapel

auf Stapel ohne

Holz)

Weißrostgefahr

Schwitzwasserkorrosion

Ausbildung der Schutz-

schicht (Patina) nicht

möglich

Bleche im Stapel nur trocken lagern und

transportieren.

Transport unbe-

plant und Freila-

gerung

Weißrostgefahr

Getrennte Lagerung notwendig, besonders zu

ungeschütztem („schwarzem“)Stahl

Lagerung im Ab-

tropfbereich und

direkter Kontakt

Fremdrost und

Belagskorrosion

Lagerung und Montageablauf Umstapeln und

häufiges Umset-

zen

Beschädigungen

Abplatzungen

Feuerverzinkte Kleinteile und Verbindungsmittel

trocken und gut belüftet lagern.

Freilagerung und

luftdichte Folien-

verpackungen

Weißrostgefahr

Schwitzwasserkorrosion

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13.3 Wesentliche Fehler im Zinküberzug bzw. am feuerverzinkten Werkstück

3. Montage

Richtig Falsch Nachteil

Zwangsfreies Einbauen der Bauteile und

Baugruppen

Schlagbean-

spruchungen

Abplatzungen

Bereiche mit Weißrostanhaftungen sind vor der

Montage zu säubern (Kräftiges Bürsten oder

Fegen/Wischen)

Keine Säuberung Weißrost ist hygrosko-

pisch und Weisrostbil-

dung geht weiter

Nach dem Bohren, Schleifen, Sägen, Brennen

und Schweißen ist der zerstörte Bereich zu

säubern und fachgerecht nachzubessern (siehe

Punkt 4)

Keine Ausbesse-

rung, keine Besei-

tigung der Späne

und Funken

Korrosion

Fremdrost durch Späne

usw.

Abdecken der feuerverzinkten Bereiche bei

Schleif-, Schweiß-undSchneidarbeitenim

Bereich des Funkenfluges

ohne Schutzmaß-

nahmen

Fremdrost auf den

feuerverzinkten Ober-

flächenbereichen

Verwendung von feuerverzinkten Verbindungs-

mitteln (alternativ: Edelstahl)

schwarze oder

galvanisch ver-

zinkte Verbin-

dungsmittel

Korrosionsgefahr

4. Ausbesserung

Richtig Falsch Nachteil

Unter Montagebedingungen wird zur Ausbesse-

rung von Beschädigungen oder/und Montage-

schweißnähten Zinkstaubbeschichtungsstoff