Welche Faktoren beeinflussen die Korrosionsbeständigkeit von feuerverzinkten SGCC-Stahlblechen?
Die Korrosionsbeständigkeit von feuerverzinkten SGCC-Stahlblechen ist eine ihrer Kerneigenschaften und hängt in erster Linie von der Schutzwirkung der verzinkten Schicht auf dem Substrat (Stahlblech) ab. Diese Schutzwirkung wird durch mehrere Faktoren beeinflusst, unter anderem durch die folgenden:
1. Dicke und Gleichmäßigkeit der Zinkschicht
Dicke der Zinkschicht: Dies ist der kritischste Faktor für die Korrosionsbeständigkeit. Je dicker die Zinkschicht ist, desto mehr Zink kann sie abgeben (wodurch das Stahlblech durch den „Opferanoden“-Effekt geschützt wird) und desto länger ist die Korrosionsbeständigkeit. Beispielsweise ist die Korrosionsbeständigkeit von Z27 (275 g/m²) deutlich besser als die von Z08 (80 g/m²), insbesondere in stark korrosiven Umgebungen (wie Küstengebieten und Industriegebieten).
Gleichmäßigkeit: Eine ungleichmäßige Verteilung der Zinkschicht kann zu einer lokal unzureichenden Zinkdicke führen, wodurch „Schwachstellen“ entstehen (z. B. Bereiche mit fehlender Beschichtung oder dünnere Zinkschichten). In diesen Bereichen entsteht bevorzugt Rost, der die Korrosion des Untergrundes beschleunigt. Die Stabilität des Feuerverzinkungsprozesses (z. B. Zinkbadtemperatur, Eintauchzeit und Vorbehandlung der Stahlblechoberfläche) wirkt sich direkt auf die Gleichmäßigkeit der Zinkschicht aus. . 2. Struktur und Reinheit der Zinkschicht
Struktur der Zinkschicht: Die Feuerverzinkung besteht typischerweise aus drei Schichten vom Substrat bis zur Oberfläche: einer inneren Schicht aus einer Zink-Eisenlegierung (Fe-Zn-Verbindung), einer mittleren Schicht aus einer Zinklegierung und einer äußeren Schicht aus reinem Zink. Zu dicke Legierungsschichten können dazu führen, dass die Zinkschicht spröde wird (sie lässt sich leicht ablösen), während eine zu dünne Schicht aus reinem Zink die Schutzlebensdauer verkürzt. Für die Gewährleistung der Korrosionsbeständigkeit ist ein richtiges Zwischenschichtverhältnis von entscheidender Bedeutung.
Zinkreinheit: Verunreinigungen wie Blei, Cadmium und Eisen in der Zinkschicht können die elektrochemische Aktivität des Zinks verringern oder lokale galvanische Effekte verursachen, die die Korrosion beschleunigen. Moderne Verfahren minimieren die Auswirkungen von Verunreinigungen, indem sie die Reinheit der Zinklösung kontrollieren (Zinkgehalt größer oder gleich 98 %).
3. Umweltfaktoren
Korrosive Medien:
Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit und hohem Salzgehalt (z. B. Küstengebiete und Gebiete mit gesalzenem Schnee): Chloridionen können den Passivierungsfilm (Zinkoxid und Zinkhydroxid) auf der Zinkoberfläche beschädigen und so die Zinkauflösung beschleunigen.
Industrieatmosphären (die Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff usw. enthalten): Saure Gase reagieren mit Zink unter Bildung löslicher Salze, wodurch die Korrosionsbeständigkeit verringert wird. Boden- oder Wasser-pH-Wert: Zink weist in einer neutralen bis leicht alkalischen Umgebung zwischen pH 6 und 12 eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Übermäßiger Säuregehalt (pH < 6) oder Alkalität (pH > 12) kann die Korrosion beschleunigen.
Temperatur und UV-Strahlung: Hohe Temperaturen beschleunigen chemische Reaktionen und längere UV-Einwirkung kann zur Alterung und Rissbildung des Passivfilms auf der Zinkbeschichtung führen, was indirekt die Korrosionsbeständigkeit verringert.
4. Eigenschaften des Stahlsubstrats
Oberflächenzustand des Substrats (kaltgewalzter Stahl): Wenn Öl, Zunder oder Rost auf der Substratoberfläche zurückbleiben und nicht gereinigt werden, haftet die Zinkbeschichtung schlecht, was zu einer „falschen Beschichtung“ oder Blasen führt. Diese Bereiche sind anfällig für Zinkablösungen, wodurch das Substrat der Korrosion ausgesetzt wird.
Substratzusammensetzung: Ein zu hoher Gehalt an Silizium (Si) und Phosphor (P) im Substrat kann während des Verzinkungsprozesses zu einem „Überwachsen der Legierungsschicht“ führen, wodurch die Zinkbeschichtung spröde wird und sich ablöst, was indirekt die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigt. (Der SGCC-Standard hat strenge Grenzwerte für Si und P.) 5. Post-Verarbeitung und Wartung
Oberflächenbeschichtung: Sekundäre Behandlungen wie Lackieren oder Laminieren der SGCC-Oberfläche können eine physikalische Barriere schaffen, die den Kontakt zwischen der Zinkschicht und korrosiven Medien verringert und die Korrosionsbeständigkeit deutlich verbessert (z. B. werden Gehäuse von Haushaltsgeräten häufig lackiert).
Mechanischer Schaden: Wenn die Zinkschicht durch Kollision oder Reibung beschädigt wird, bildet das Zink an der beschädigten Stelle mit dem Untergrund eine galvanische Zelle (das Zink fungiert als Anode und wird verbraucht). Übermäßige Schäden können jedoch die Korrosion beschleunigen und erfordern eine sofortige Reparatur.
Reinigung und Wartung: Langfristige Ansammlungen von Staub und Verunreinigungen können Feuchtigkeit absorbieren und eine lokale korrosive Umgebung schaffen. Regelmäßige Reinigung kann die Korrosionsrate verringern.
Zusammenfassend ist die Korrosionsbeständigkeit von SGCC eine Funktion der inhärenten Eigenschaften der Zinkschicht, der Prozesskontrolle, der Betriebsumgebung und der Wartung nach der Verarbeitung. In tatsächlichen Anwendungen sollte die geeignete Zinkschichtdicke entsprechend der Schwere der Korrosionsumgebung ausgewählt und die erforderlichen Schutzmaßnahmen zur Verlängerung der Lebensdauer umgesetzt werden.