1.Warum reißt die Zinkschicht beim Biegen?
Plastizitätsunterschiede bei Metallen: Der Basisstahl (normalerweise Weichstahl) und die Zinkbeschichtung sind zwei verschiedene Metalle mit unterschiedlicher Duktilität und Streckgrenze. Zink ist weicher als Stahl, aber seine plastische Verformungsfähigkeit hat Grenzen.
Grenzflächenverklebung und Dicke: Beim Biegen erfährt die Stahlbasis eine plastische Verformung. Die Zinkschicht auf der Außenfläche wird unter Spannung gesetzt, während die Zinkschicht auf der Innenfläche komprimiert wird. Wenn die ausgeübte Spannung (Zug oder Druck) die inhärente Toleranz der Zinkbeschichtung überschreitet, reißt sie, um die Spannung abzubauen.
2.Welche Faktoren beeinflussen den Grad der Rissbildung in der Zinkschicht?
Verzinkungsprozess: Feuerverzinkung: Die Zinkschicht ist dicker (normalerweise 50-200 μm oder mehr) und bildet mit dem Substrat eine spröde Eisen-Zink-Legierungsschicht. Diese Schicht ist beim Biegen am anfälligsten für Risse und Abplatzungen.
- Elektroverzinkung: Die Zinkschicht ist dünner (normalerweise 5-20 μm), was zu einer gleichmäßigeren Struktur und reinem Zink führt. Es bietet bessere Biegeeigenschaften als die Feuerverzinkung und ist weniger anfällig für starke Abplatzungen.
Biegeradius: Je kleiner der Biegeradius (also je schärfer die Biegung), desto größer sind die Zug- und Druckspannungen auf die Zinkschicht, wodurch diese anfälliger für Risse wird. Die Vergrößerung des Biegeradius ist die wirksamste Methode zur Reduzierung von Rissen.
Dicke der Zinkschicht: Je dicker die Zinkschicht ist, desto größer ist bei gleichen Biegebedingungen die innere Spannung, der sie ausgesetzt ist, und desto anfälliger ist sie für Risse. Für Teile, die starkes Biegen erfordern, werden normalerweise Materialien mit einem geringeren „Beschichtungsgewicht“ (dh einer dünneren Zinkbeschichtung) ausgewählt.
3. Bedeutet eine Rissbildung in der Zinkschicht, dass die Korrosionsschutzleistung versagt hat?
Mikrorisse sind normal: Bei strengen Biegetests sind winzige Risse in der Zinkschicht zulässig, die mit bloßem Auge nicht wahrnehmbar sind. Solange diese Risse nicht in den Stahluntergrund eindringen und die Zinkschicht zwischen den Rissen intakt bleibt, schützen sie den Stahl dennoch durch das Prinzip des Opferanodenschutzes.
Abplatzungen sind gefährlich: Wenn beim Biegen große Bereiche der Zinkschicht abplatzen und große Bereiche des Stahlsubstrats freigelegt werden, sind diese freiliegenden Bereiche ungeschützt und entwickeln schnell Rotrostkorrosion.
Anodischer Opferschutz: Selbst wenn an der Rissstelle eine kleine Menge Stahlsubstrat freiliegt, korrodiert vorzugsweise die umgebende intakte Zinkschicht (opfert sich selbst) und schützt so den freiliegenden Stahl. Diese Schutzwirkung ist wirksam, solange die Risse nicht breit oder dicht sind.
4. Wie kontrolliert und bewertet man?
Designphase:
Wählen Sie das geeignete verzinkte Blech entsprechend dem Grad der Biegbarkeit aus. Beispielsweise eignet sich elektro-verzinktes Blech besser für komplex geformte Teile.
Verwenden Sie beim Entwerfen einen größeren Biegeradius.
Produktion und Materialauswahl:
Für Teile, die eine hervorragende Biegbarkeit erfordern, fordern Sie bei Ihrem Lieferanten feuerverzinktes Blech mit „guter Biegbarkeit“ an. Dadurch wird der Produktionsprozess optimiert.
Wählen Sie ein Messgerät mit einer dünneren Beschichtung.
Qualitätsprüfung:
Industriestandards (wie ASTM, ISO und GB) umfassen häufig spezielle Biegetestmethoden zur Beurteilung der Beschichtungshaftung.
Eine übliche Methode besteht darin, eine Probe um 180 Grad um eine Achse mit einem bestimmten Durchmesser (z. B. 0a, was einen festen Sitz bedeutet) zu biegen und die Außenfläche auf Zinkabplatzungen (keine Mikrorisse) zu untersuchen. Eine akzeptable Haftung wird typischerweise dadurch bestimmt, dass „die Zinkbeschichtung nicht so stark abblättert, dass sie mit dem Fingernagel entfernt werden kann“.
5. Zusammenfassend: Welche Auswirkungen hat die Rissbildung der Zinkschicht nach dem Biegen eines verzinkten Coils?
Rissbildung: Mikrorisse in der Zinkschicht treten häufig nach dem Biegen verzinkter Coils auf, insbesondere bei dickeren feuerverzinkten Schichten.
Kontrolle ist Trumpf: Durch die Wahl des geeigneten Materials (Verarbeitung, Zinkschichtdicke) und die Verwendung eines ausreichend großen Biegeradius kann die Rissbildung in akzeptablen Grenzen gehalten werden.
Mikrorisse bedeuten nicht zwangsläufig ein Versagen: Solange es nicht zu starken Abplatzungen der Zinkschicht kommt, führen Mikrorisse in der Regel nicht sofort zum Verlust des Korrosionsschutzes, da der anodische Opferschutz des Zinks weiterhin bestehen bleibt.