1. Warum nimmt die Haftung mit zunehmender Dicke ab?
Interner Stressaufbau:
Während des Abscheidungs- oder Erstarrungsprozesses entstehen innere Spannungen in der Beschichtung. Diese innere Spannung nimmt mit zunehmender Schichtdicke zu.
Wenn die innere Spannung (insbesondere die Zugspannung) die Bindungskraft zwischen der Zinkschicht und dem Stahlsubstrat übersteigt, kann es zu einer Wölbung der Beschichtung, Mikrorissen und sogar großflächigen Ablösungen kommen.
Bildung spröder Phasen (insbesondere bei der Feuerverzinkung):
Beim Feuerverzinken reagiert das geschmolzene Zink mit dem Stahlsubstrat und bildet eine Reihe von Eisen-Zink-Legierungsschichten (z. B. Gamma-, Delta- und Zeta-Phasen). Diese Legierungsschichten sind hart und spröde und weisen eine geringe Plastizität auf.
Dickere Beschichtungen bedeuten potenziell längere Reaktionszeiten, was zu dickeren, spröden Legierungsschichten führt. Unter äußeren Kräften (z. B. Biegen oder Stanzen) neigt diese spröde Schicht zur Rissbildung und zum Versagen der Haftung.
Reduzierte Oberflächenrauheit und mechanische Verzahnung:
Ein wichtiger Mechanismus für die Beschichtungshaftung ist die „mechanische Verzahnung“, bei der sich das Beschichtungsmaterial in mikroskopisch kleine Vertiefungen auf der Substratoberfläche einbettet.
Wenn die Beschichtung sehr dick ist, „füllt“ sie diese Mikrorauheiten wie Farbe aus, was den mechanischen Verzahnungseffekt schwächt und dazu führt, dass die Haftung stärker auf der metallurgischen Bindung zwischen Atomen beruht, die bei dicken Schichten weniger stabil ist.
2. Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Haftung der Feuerverzinkung und ihrer Dicke?
Der negative Zusammenhang ist der offensichtlichste.
Eine erhöhte Dicke bedeutet typischerweise längere Eintauchzeiten im Zinkbad oder höhere Zinkbadtemperaturen, was zum Überwachsen einer spröden Eisen-{0}}Zinklegierungsschicht führen kann, was die Haftung stark beeinträchtigt. Eine sehr dicke reine feuerverzinkte Schicht weist im Allgemeinen schlechte Biegeeigenschaften auf.
3. Welche Beziehung besteht zwischen der Haftung von galvanisiertem Zink und seiner Dicke?
Die Beziehung ist relativ kontrollierbar
Durch die präzise Steuerung von Parametern wie Stromdichte und Zusatzstoffen kann eine gute Haftung über einen relativ dicken Bereich erreicht werden. Allerdings besteht weiterhin das Problem der inneren Spannung, und die Haftung nimmt deutlich ab, sobald die Dicke ein bestimmtes Maß erreicht.
4. Welche Beziehung besteht zwischen Haftung und Dicke beim Feuerverzinken-?
Verbessert durch Nachbearbeitung-
Dies ist ein üblicher Prozess für moderne hochwertige verzinkte Spulen (wie GI). Unmittelbar nach der Feuerverzinkung wird eine Glühbehandlung (z. B. Legieren) durchgeführt, die die reine Zinkschicht vollständig in eine Eisen-Zink-Legierungsschicht umwandelt. Obwohl die Gesamtstruktur spröder wird, wird eine gleichmäßige metallurgische Bindung erreicht und ihre Haftung ist für eine gegebene Dicke stabil und kontrollierbar.
5.Wie lassen sich Dicke und Haftung ausbalancieren?
Auswahl der Dicke je nach Bedarf:
Korrosionsschutzanforderungen: In stark korrosiven Umgebungen (wie Küstengebieten und Tausalzregionen) ist eine dickere Zinkschicht erforderlich, um eine längere Lebensdauer des Opferschutzes zu gewährleisten.
Verarbeitungsanforderungen: Bei Teilen, die eine drastische Formgebung erfordern (z. B. Tiefziehen und scharfkantiges Bördeln), sollte eine Beschichtung mit guter Haftung und Duktilität Vorrang haben. Dies erfordert oft die Kontrolle der maximalen Dicke oder die Wahl einer Sorte mit einem hohen Anteil an reinem Zink.
Auswahl des richtigen Produkttyps:
Gewöhnliche Feuerverzinkung: Wird für allgemeinen Korrosionsschutz und einfache Umformung verwendet.
Tiefziehendes Feuerverzinken-: Verwendet ein besseres Substrat und optimierte Prozesse und bietet eine hervorragende Haftung und Formbarkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung einer bestimmten Dicke.
Legierte Verzinkung: Die Oberfläche ist dunkelgrau und die Beschichtung besteht vollständig aus einer Eisen-{0}}Zink-Legierung. Es weist eine bessere Schweißbarkeit und Lackhaftung auf, seine Formbarkeit ist jedoch schlechter als bei einer reinen Zinkbeschichtung gleicher Dicke.
Qualitätskontrolle und Prüfung:
Die Haftung und Formbarkeit von verzinkten Blechen einer bestimmten Dicke wird durch Methoden wie Biegeversuche und Tiefungsversuche überprüft.
Die Norm legt den minimalen Biegeradius bzw. Tiefungswert fest, der für eine bestimmte Dicke eingehalten werden muss.