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24 Abb. 18: Sendestation aus feuerverzinktem Stahl auf der Zugspitze Merkblatt 400 von 200 °C nicht überschritten werden sollte. Oberhalb dieser Temperatur besteht die Gefahr, daß die Vorgänge der Eisen-Zink- Reaktion (Diffusionsvorgänge als Folge einer wechselseitigen Diffusion), die auch während des Verzinkungsvorganges ablaufen, erneut wieder aktiviert werden können. Zwar laufen diese Diffusionsvorgänge dann nur sehr langsam ab.Als Folge einer unterschiedlichenDiffusionsgeschwindigkeit der beiden Metalle (Zink und Stahl) entstehen jedoch im mikroskopischen Bereich kleine Hohlräume innerhalb des Zinküberzuges (sog. Kirkendall-Effekt). Überschreitet die Temperatur langfristig 200 °C muß damit gerechnet werden, daß Trennungen zwischen der Reinzinkphase und der Eisen-Zink-Legierungsphase auftreten; lokale Abblätterungen der Reinzinkschicht können dann die Folge sein. 8.2 Chemische Beständigkeit Zinküberzüge sind beständig gegen eine Vielzahl von Chemikalien; insbesondere gegen eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffen weisen sie eine hohe Beständigkeit auf. In Wässern und anderen Flüssigkeiten hängt die Frage der Korrosionsbeständigkeit von Zinküberzügen sehr stark vom pH-Wert dieser Flüssigkeiten ab. Zinküberzüge sind üblicherweise sehr gut beständig im alkalischen Bereich (hohe pH-Werte). In sauren Medien läßt ihre Beständigkeit jedoch nach. Üblicherweise liegt eine gute Beständigkeit von Zink in Flüssigkeiten vor, wenn deren pH-Wert zwischen etwa 5 und 13 liegt; außerhalb dieser Bereiche muß mit einer erhöhten Korrosion des Zinks gerechnet werden (Abb. 19). 8.3 Sweep-Strahlen Das „Sweepen“, auch „Sweep- Strahlen“ genannt, hat nach DIN EN ISO 12944,Teil 4 die Aufgabe „... Beschichtungen oder Überzüge nur an ihrer Oberfläche zu reinigen oder aufzurauhen oder eine Oberflächenschicht so abzutragen, daß eine festhaftende Beschichtung oder ein Überzug weder punktuell durch Einschläge von Strahlmittelkörnern beschädigt noch bis zum Untergrund abgestrahlt wird“. Das Sweepen des Zinküberzuges stellt eine besondere Belastung des Zinküberzuges dar. Falls der Zinküberzug gesweept werden soll, ist dieses mit der Feuer- verzinkerei zuvor abzustimmen und zu vereinbaren. Wird das Sweepen fachgerecht durchgeführt, können bis zu 10 µm des Zinküberzuges abgetragen werden.Von Praktikern werden Strahlauftreffwinkel bis max. 45° empfohlen; die sonstigen Strahlbedingungen sind dem anzupassen. Übliche Parameter für das Sweep-Strahlen sind u. a. in der Verbände-Richtlinie „Duplex-Systeme“ festgelegt. Sie empfehlen: • Strahlmittel: nichtmetallische Schlacken, Korund, Glasperlen • Teilchengröße Strahlmittel: 0,25 ... 0,50 mm • Strahldruck an der Düse: 2,5 ... 3,0 bar • Strahlwinkel: < 30° (Bauteilgeometrie beachten) Werden Schleuderradstrahlanlagen eingesetzt, so ist die Abwurfgeschwindigkeit des Strahlmittels so zu gestalten, daß keine Beschädigung am Zinküberzug auftritt und das Strahlmittel wieder vollständig von der Oberfläche entfernt wird. Gesweepte Zinkoberflächen müssen eine matte Oberfläche aufweisen.
9 Untersuchung der Korrosionsbeständigkeit und Qualitätsprüfung Die in Normen festgelegten Anforderungen an durch Feuerverzinken hergestellte Überzüge richten sich nach dem Verzinkungsverfahren und sind z.T. auch produkt- oder anwendungsabhängig. Maßgeblich für das Stückverzinken ist DIN EN ISO 1461. Grundsätzlich erfolgen Prüfungen der Zinkauflage, d. h. der flächenbezogenen Masse des Zinküberzuges in g/m 2 oder der Dicke des Zinküberzuges in µm. Daß dies sinnvoll ist, ergibt sich schon aus der Tatsache, daß die Schutzdauer des Überzuges einer flächenbezogenen Masse bzw. seiner Dicke direkt proportional ist. Welche beider Größen ermittelt wird, ob g/m 2 oder µm, ist eine Frage des jeweils angewandten Meßverfahrens. Die Meßverfahren Korrosivität von Zinküberzügen sind genormt und die jeweils geeigneten und/oder maßgeblichen Verfahren sind in den Normen und Regelwerken genannt. In den meisten Fällen ist durch eine Sichtprüfung des Zinküberzuges festzustellen, ob die Anforderungen der jeweiligen Norm oder des Regelwerkes erfüllt sind, z. B. in bezug auf Fehlstellen,Verunreinigungen, Zinkanhäufungen u. ä. Zwar sind Zinküberzüge sehr widerstandsfähig bei mechanischen Belastungen, allerdings sollten stückverzinkte Teile üblicherweise nicht mehr umgeformt werden. Sie weisen relativ dicke Eisen-Zink-Legierungsphasen auf, die sehr hart und spröde sind und im Normalfall nur sehr geringe Umformungen ertragen.Wenn an derartigen Teilen das Haftvermögen des Zinküberzuges zu prüfen ist, geschieht dies meist nach DIN 50978. In zahlreichen Regelwerken sind Forderungen zur Prüfung der Abb. 19: Korrosionsverhalten von Zinküberzügen in Abhängigkeit vom pH-Wert (schematisch) Korrosionsverhalten von feuerverzinktem Stahl Gleichmäßigkeit des Zinküberzuges enthalten, was vorzugsweise nach dem Preece-Test oder abgewandelten Verfahren durch Tauchen in Kupfersulfatlösungen erfolgt. Dieser Test wurde bereits vor mehr als drei Jahrzehnten wegen seiner Ungenauigkeit aus der deutschen Normung entfernt, da Vergleichsversuche an feuerverzinkten Drähten zu große Streuungen ergeben hatten. Die Gleichmäßigkeit eines Zinküberzugs kann nur durch Messung der örtlichen Schichtdicken geprüft werden. Anforderungen an die chemische Zusammensetzung des Zinküberzuges sind nur für solche Teile zu stellen, die bestimmungsgemäß mit Trinkwasser in Berührung kommen. Die Anforderungen sind hierbei im wesentlichen durch hygienische Aspekte bedingt. Das Korrosionsverhalten von Zinküberzügen wird bei praxisüblicher Badzusammensetzung durch die Begleitelemente in der Schmelze nicht nennenswert beeinflußt. Wenn in keiner der Normen Prüfungen zum Korrosionsverhalten der Zinküberzüge genannt werden, so hat dies seinen guten Grund. Das Verhalten von Zink bei Korrosionsbelastung läßt sich durch keinen Kurzzeitversuch ermitteln und auf die realen Verhältnisse übertragen. Dies liegt daran, daß bei derartigen Versuchen die Deckschichtbildung des Zinks, auf der die Schutzwirkung in der Praxis beruht, be- oder verhindert wird, so daß man eine Oberfläche prüfen würde, wie sie real gar nicht vorliegt. Somit reduzieren sich Kurzzeit-Korrosionsuntersuchungen, z. B. im Kondenswasser- Wechselklima mit oder ohne Schwefeldioxid bzw. in chloridhaltigem Sprühnebel, auf kostspielige Schichtdickenmessungen. Wenn man Zinküberzüge auf ihr Verhalten bei bestimmter Korrosionsbelastung prüfen will, muß man also stets Langzeitversuche unter diesen Bedingungen (z. B. 25
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