Die Zugabe von Zink im Feuerverzinkungsprozess dient als Schutzbarriere gegen raue Umgebungen und Verunreinigungen. Erfahren Sie mehr über verzinktes Stahlband und seine Vorteile.
Was ist eine verzinkte Stahlspule?
Verzinkte Stahlspule ist eine Art Stahlspule, die mit einer Zinkschicht überzogen wurde, um sie vor Rost und Korrosion zu schützen. Beim Galvanisieren wird die Stahlspule in ein Bad aus geschmolzenem Zink getaucht, wodurch eine metallurgische Verbindung zwischen dem Zink und dem Stahl entsteht. Es führt zu Rost- und Korrosionsbeständigkeit.
Verzinkte Stahlspulen werden üblicherweise in einer Vielzahl industrieller Anwendungen verwendet, beispielsweise beim Bau von Gebäuden, Brücken und anderen Infrastrukturprojekten sowie bei der Herstellung von Automobilteilen, Elektrogeräten und Haushaltsgeräten. Es wird auch häufig bei der Herstellung von Metalldächern und -verkleidungen für Wohn- und Geschäftsgebäude verwendet.
Verzinkter Stahl wird typischerweise aus kohlenstoffarmem Stahl hergestellt, einer Stahlsorte, die weniger als 0.2 % Kohlenstoff enthält. Diese Stahlsorte wird verwendet, weil sie leicht zu bearbeiten ist und gute Schweiß- und Umformeigenschaften hat.
Stahlqualität von verzinktem Stahlband
Kommerzieller Stahl (CS)
Dieser Stahl besteht aus Kohlenstoff mit einem Gehaltsbereich von 0.04 Prozent bis 0.10 Prozent und Mangan mit einem Gehaltsbereich von 0.2 bis 0.6 Prozent. CS hat ein kaltgewalztes Substrat mit einer XNUMX- bis XNUMX-prozentigen Reduktion, bevor es einer Verzinkungslinienverarbeitung unterzogen wird. Kommerzieller Stahl hat drei Arten von chemischen Zusammensetzungen, wie z. B. CS-Typ A, CS-Typ B und CS-Typ C.
Formstahl (FS)
Dieser Stahl hat etwa 0.25 Prozent Mangan und 0.04 bis 0.06 Prozent Kohlenstoff. FS ist im Vergleich zu CS aufgrund seiner 60 bis 80-prozentigen Kaltumformung bei der Verarbeitung nicht so hart, was es während der Anwendung formbar macht.
Baustahl (SS)
SS hat einen Kohlenstoffgehaltsbereich von 0.04 bis 0.20 Prozent und einen Mangangehaltsbereich von 0.4 bis 1.6 Prozent. Das Stahlblech wird kaltgewalzt, um es um fünfzig bis siebzig Prozent zu reduzieren. Baustahl hat eine Streckgrenze von 33–80 ksi und erfüllt die Standardanforderungen für mechanische Eigenschaften.
Feuerverzinkter Stahlspulenprozess
Das feuerverzinkte Stahlband durchläuft mehrere Schritte. Es durchläuft einen fortlaufenden Prozess, indem es eine Eingangs-End-Schweißvorrichtung verwendet, um das Ende des Coils mit dem nächsten Coil zu verbinden. Schmutz, Öle und Oberflächenverunreinigungen auf der Blechoberfläche werden in einer alkalischen Reinigungsstrecke beseitigt.
Der Stahl durchläuft einen Erwärmungsprozess in einem Glühofen bei höchsten Temperaturen, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften wie Umformbarkeit und Festigkeit aufzubringen. Je nach Anwendung wird das Stahlblech mit einem bestimmten Beschichtungsgrad einem geschmolzenen Zinkbad unterzogen.
Eine Anwendung von Gasmessern findet statt, um überschüssige Metallbeschichtung zu entfernen und das gewünschte Beschichtungsgewicht zu erreichen. Das Stahlblech geht zu einem Kühlabschnitt, um abzukühlen und der Beschichtung zu ermöglichen, sich zu verfestigen, nachdem es aus dem Bad entfernt wurde. Es durchläuft ein Temperwalzwerk, um das gewünschte Oberflächenfinish des Stahls zu erhalten, bevor es mit einer Streckrichtmaschine geglättet wird.
Nachdem die Endverbraucheranforderungen erfüllt sind, durchläuft das Stahlblech einen Behandlungsabschnitt, um es auf seiner Beschichtungsoberfläche vor Lagerungsflecken zu schützen. In der Beölungssektion wird ein Umformöl aufgetragen, um zu verhindern, dass das Blech rostet, bevor es zum Aufwickeln zu einem Aufwickelhaspel geht.
Ressource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_2_1.pdf
Nützliche Metriken für verzinkte Spulen
Theoretisches Gewicht (Masse) pro Flächeneinheit
Feuerverzinktes Stahlband hat im Vergleich zu Stahl eine geringere Dichte. Im Vergleich zu einem unbeschichteten Stahl gleicher Dicke hat feuerverzinkter Stahl ein geringeres Flächengewicht. Bei der Herstellung großer Mengen beschichteten Stahls ist das theoretische Flächengewicht entscheidend.
Beschichtungsart, Schichtdicke und Stahlsubstrat beeinflussen die Gewichtseinstellung bei Zinklegierungen. Der Beschichtungsfaktor (CF) repräsentiert die Gewichts-(Masse)-Anpassung pro Flächeneinheit. Es ist die Gewichtsdifferenz zwischen dem Stahl gleicher Dicke und dem Beschichtungsmetall. Um das theoretische Flächengewicht des beschichteten Blechs zu berechnen, müssen Sie den CF vom Gewicht des unbeschichteten Stahlblechs gleicher Dicke abziehen.
resource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_1_10.pdf
Welcher Anteil einer galvanisierten Spule besteht aus Zink?
Eine verzinkte Standardspule hat eine Zinkbeschichtung von etwa 99.7 Prozent. Aber alles hängt von der Coil-Dicke des Stahlblechs ab. Beispielsweise hat eine Stahlspule mit 0.012″ dickem G90-Blech 12.5 % Zink, während 0.050″ dickes G90 3 % Zink enthält.
Dünnere Dicken enthalten einen höheren Zinkgehalt. Die Kosten für Zink wirken sich auf die Dicke von Zinkbeschichtungen auf verzinkten Blechen aus. Die Verzinkungsdicken werden durch G-Nummern dargestellt. Beispielsweise hat G60 auf beiden Seiten eine Zinkbeschichtung von 0.60 oz/ft2. Die Zinkbeschichtung für jede Seite beträgt 0.5 mil (1 mil entspricht 0.001 Zoll).
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Auswahl der Beschichtungsdicke (Gewicht oder Masse) für verzinkte Stahlspulen
Einfluss atmosphärischer Bedingungen
Atmosphärische Bedingungen beeinflussen die Korrosionsrate von verzinkten Stahlspulen. Verschiedene Regionen der Welt haben unterschiedliche Einflüsse auf ihre Outdoor-Anwendungen, wie der südwestliche Teil der Vereinigten Staaten. Diese Region erlebt lange, neblige Jahreszeiten und hohe jährliche Niederschläge, die zur Korrosion beitragen.
Andere Faktoren, die die Korrosionsrate beeinflussen, sind Schadstoffe und Verunreinigungen in der Luft, wie Säuren, Nitrate, Chloride, Sulfate und Rauchemissionen. Der Sauerstoffgehalt des Elektrolyten, extreme Temperaturen, Nässe und Feuchtigkeit tragen alle zur Produktlebensdauer von verzinkten Stahlspulen bei.
Überlegungen zur Produktlebensdauer
Das Beschichtungsgewicht (Masse) bei feuerverzinktem Stahl hängt von seinen Leistungsanforderungen in der gewünschten Anwendung ab. Außenanwendungen wie ein Gebäudedach aus Metall erfordern eine dickere Zinkbeschichtung, um die Bildung von Rotrost zu verhindern.
Im Laufe der Jahre hat das Dach langsam angefangen, roten Rost zu zeigen, was Experten die Zeit des Versagens nennen. Dieser Vorfall hätte vermieden werden können, wenn das Dach eine dicke Zinkbeschichtung hätte. Die Berücksichtigung der Produktlebensdauer des verzinkten Stahls für eine bestimmte Anwendung kann die Perforations- und Korrosionsrate reduzieren.
Durch die Bestimmung der idealen Stahldicke und der idealen Zinkbeschichtung für die spezifischen Außenanwendungen kann ein Versagen verhindert werden. Die Angaben zur Produktlebensdauer und Korrosionsrate sind zwingend durch die Bestimmung des Zinkauflagegewichtes abzugleichen.
Es ist auf dem Bild zu sehen. Je höher das Gewicht der Zinkschicht, desto länger die Lebensdauer.
Ein G60-Beschichtungsgewicht weist ungefähr die doppelte Lebensdauer eines G30-Beschichtungsgewichts auf.
Ein G90-Beschichtungsgewicht weist eine etwa 50 % längere Lebensdauer auf als ein G60-Beschichtungsgewicht.
resource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_1_6.pdf
Galvanisierte Spule vs. Galvannealed
Galvanisierte Stahlspule und Galvannealed-Stahlspule sind zwei Arten von Stahl, die zum Schutz vor Korrosion mit Zink beschichtet wurden. Es gibt jedoch einige wesentliche Unterschiede zwischen diesen beiden Stahlsorten:
Beschichtungsprozess: Verzinkte Stahlspule wird mit einer Zinkschicht überzogen, indem die Stahlspule in ein Bad aus geschmolzenem Zink getaucht wird. Galvannealed-Stahlspulen hingegen werden zuerst mit einer Zinkschicht überzogen und dann einem Wärmebehandlungsprozess unterzogen, der das Zink und den Stahl legiert, was zu einer Zink-Eisen-Legierungsbeschichtung führt.
Aussehen der Beschichtung: Coil aus galvanisiertem Stahl hat ein glänzendes, flitterartiges Aussehen, während Coil aus galvannealed Stahl ein mattgraues Finish hat.
Schweißbarkeit: Coil aus verzinktem Stahl ist einfacher zu schweißen als Coil aus galvannealed Stahl, da die Zinkbeschichtung auf galvannealed Stahl bei einer niedrigeren Temperatur schmilzt als die Zink-Eisen-Legierungsbeschichtung auf Galvannealed-Stahl.
Lackhaftung: Galvannealed-Stahlspulen haben eine bessere Farbhaftung als verzinkte Stahlspulen, da die matte Oberfläche von Galvannealed-Stahl eine bessere Oberfläche für die Haftung von Farbe bietet.
Flitter aus feuerverzinktem Stahlblech
Pailletten auf verzinktem Stahlblech gibt es in verschiedenen Größen und Formen. Die Glitzer sehen aus wie Schneeflocken oder Sterne, die bei Lichtreflexion glitzern. Hersteller von feuerverzinktem Stahl haben eine Technologie entwickelt, um die Größe der Flitter zu reduzieren, da die Kunden glatte und bleifreie Beschichtungen bevorzugen.
Hier sind die verschiedenen Größen von Pailletten.
- Regelmäßige Flitter: Dies ist eine sichtbare Flitter, die entsteht, wenn das geschmolzene Zink, das am Stahl haftet, unkontrolliert unter den Schmelzpunkt des Zinks abkühlt. Es entstehen facettenreiche Zinkkristalle.
- Minimierter Flitter: Der Flitter sieht sichtbar aus, enthält jedoch im Vergleich zum normalen Flitter kleinere und weniger Muster. Die Entwicklung von Zinkkristallwachstum wird unter Verwendung einer speziellen Produktionstechnik oder einer kombinierten Technik aus geschmolzenem Zinkbaden und Kühlen gehemmt.
- Flitterfrei: Das verzinkte Blech ist glatt und weist keine Oberflächenunregelmäßigkeiten auf. Das gleichmäßige Finish ist ein Produkt der Beschichtungschargenchemie, der Kühltechnik oder einer Kombination aus beidem.
Abbildung A zeigt große Pailletten mit einem Durchmesser von ≥ 15 mm und Abbildung B zeigt mittlere Pailletten mit einem Durchmesser von bis zu 10 mm
Bild C hat kleine Flitter bis zu 5 mm Durchmesser, Bild D ist frei von Flittern ≤ 0.5 mm im Durchmesser.
resource: https://www.galvinfo.com/wp-content/uploads/sites/8/2017/05/GalvInfoNote_2_6.pdf
Käufer-Führer
Materialqualität
Beim Kauf von verzinkten Stahlcoils sollte je nach Anwendung die entsprechende Materialgüte ausgewählt werden. Für Dachanwendungen ist die DX51D Es sollte Material der Norm EN 10346 (entspricht dem kommerziellen Stahl der Norm ASTM A653) ausgewählt werden. Für die Anwendung mit leichtem Stahlrahmen wird das Standardbaustahlmaterial astm a653 gewählt, es ist jedoch erforderlich, eine geeignete Streckgrenze zu erwerben.
Beschichtungsmasse
Die Beschichtungsmasse der Norm EN 10346 beträgt normalerweise Z100, Z140, Z200, Z225 und Z275, was bedeutet, dass beide Oberflächen Gramm pro Quadratmeter nach der Dreifachpunkt-Testmethode sind.
Die Beschichtungsmasse des ASTM A653-Standards beträgt üblicherweise G30, G40, G60 und G90, was bedeutet, dass beide Seiten bei der Dreifachpunkt-Testmethode Unzen/Quadratfuß betragen.
Tipp: G90 = Z275
In stark korrosiven Umgebungen wie am Meer sollten Sie sich für das Z275-Gewicht entscheiden, dessen Preis relativ hoch ist.
Oberflächenbehandlung
Beim Kauf von verzinkten Spulen sollte die Oberflächenbehandlung angegeben werden, einschließlich chemischer Passivierung, Ölung und Phosphatierung, die eine Rolle bei der Verhinderung von Korrosion während des Transports spielt.
Zusammenfassung
Die Wahl von verzinktem Stahlband für Außenanwendungen ist eine gute Entscheidung. Die Produktlebensdauer hängt von der Dicke der Beschichtung und des Stahlblechs ab.
