Galvanneal vs. verzinkter Stahl: Detaillierter Vergleich

Stahl wird häufig mit Zink beschichtet, um ihn vor Rost und Korrosion zu schützen. Zwei gängige Methoden hierfür sind das Verzinken und das Galvannealing. Beide bieten zusätzlichen Schutz, haben aber unterschiedliche Eigenschaften und Verwendungszwecke.

Dieser Blog soll Ihnen helfen, den Unterschied zwischen Galvanneal und verzinktem Stahl zu verstehen.

Was ist verzinkter Stahl?

Verzinkter Stahl ist normaler Stahl, der mit Zink überzogen ist, um Rost zu verhindern. Der Stahl wird in sehr heißes, flüssiges Zink getaucht (ca. 850°F), und das überschüssige Zink wird entfernt, um die richtige Dicke zu erreichen. Das Zink haftet am Stahl und ist der Grund dafür, dass er stark und langlebig ist.

Wie sieht verzinkter Stahl aus?

Verzinkter Stahl hat eine glänzende, silbergraue Farbe mit einem einzigartigen Muster kleiner, glänzender Flecken, die Spangles genannt werden. Er hat eine glatte Textur und ein metallisches Aussehen.

Anwendungen von verzinktem Stahl

Verzinkter Stahl ist vielseitig einsetzbar. Hier sind einige alltägliche Dinge, die aus verzinktem Stahl hergestellt werden:

Rohre: Einige Rohre werden aus verzinktem Stahl hergestellt, weil dieser stabil ist und nicht so leicht rostet.

Verschlüsse: Muttern, Bolzen, Nägel und Schrauben haben oft eine verzinkte Beschichtung, um Rost zu verhindern, insbesondere bei Verwendung im Freien.

Fahrzeuge: Viele Autokarosserien werden aus verzinktem Stahl hergestellt, damit sie länger halten und nicht rosten. Auch einige Fahrräder werden aus diesem Material hergestellt.

Dachbleche: Sie werden für Dächer verwendet, weil sie nicht so leicht rosten.

Konstruktionsstahl: Balken und andere Gebäudestützen sind oft verzinkt, damit sie stabil bleiben und im Laufe der Zeit nicht rosten.

Galvanisierungsprozesse

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Stahl zu verzinken, aber die gängigste Methode ist die Feuerverzinkung. Im Folgenden erfahren Sie mehr über dieses Verfahren und einige andere Möglichkeiten, Metall zu verzinken.

Feuerverzinkung

Die Feuerverzinkung ist die beliebteste Methode. Dabei wird das Metall in geschmolzenes Zink getaucht, um eine Schutzschicht zu erzeugen. Hier sind die Schritte:

1. Reinigung

Zunächst müssen Sie das Metall von Fett, Öl und Schmutz befreien. Dies gewährleistet eine glatte und gleichmäßige Beschichtung. Je nach Art der Verschmutzung können Sie sie mit speziellen Entfettungslösungen oder anderen Methoden reinigen.

2. Beizen

Anschließend wird das Metall in einer milden Säurelösung eingeweicht, um Rost zu entfernen und es für die Beschichtung vorzubereiten. Durch diesen Schritt haftet das Zink besser.

3. Fluxen

Um die Haftung zu verbessern, trägt man eine Zink-Ammoniumchlorid-Lösung auf. Dadurch haftet das Zink besser am Metall.

4. Verzinkung

Nun taucht man das Metall in geschmolzenes Zink (ca. 850°F). Das Zink reagiert mit dem Metall und bildet eine Schutzschicht, die Rost verhindert.

5. Nachbearbeitung

Nach der Beschichtung prüfen Sie die Dicke und Qualität der Zinkschicht. Manchmal helfen Luftmesser (ein Werkzeug, das Luft einbläst) bei der Kontrolle der Dicke. Falls erforderlich, können Sie das Metall auch lackieren, um es zusätzlich zu schützen.

Andere Verzinkungsmethoden

Neben der Feuerverzinkung gibt es noch einige andere Möglichkeiten, Metall mit Zink zu beschichten:

Thermisches Spritzen (Metallisierung)

Bei dieser Methode wird das Metall zunächst durch Sandstrahlen gereinigt. Anschließend wird das Metall mit Hilfe einer Lichtbogen- oder Plasmawärmequelle mit halbgeschmolzenem Zink besprüht. Mit dieser Methode lässt sich die Schichtdicke steuern und sie eignet sich gut für komplexe Formen. Allerdings ist sie teurer.

Galvanische Verzinkung

Bei dieser Methode wird mit Hilfe von Strom ein Verzinkung. Man legt das Metall in eine Zinksalzlösung mit einer Zinkplatte. Wenn Sie Strom durch die Lösung leiten, bleibt das Zink am Metall haften. Dieses Verfahren ist kostengünstig, präzise und eignet sich gut für kleine Teile wie Schrauben und Bolzen.

Sherardisierung

Bei diesem Verfahren wird das Metallteil in eine rotierende Trommel mit Zinkstaub und Sand gelegt. Die Trommel wird auf etwa 380 °C erhitzt, wodurch das Zink schmilzt und sich mit dem Metall verbindet. Diese Methode ist für kleine Teile geeignet und bietet einen starken Schutz.

Vorteile von verzinktem Stahl

Verzinkter Stahl hat mehrere Vorteile gegenüber normalem Stahl und anderen Arten von behandeltem Stahl:

• Die Zinkbeschichtung hilft, Rost zu verhindern. Es ist ideal für den Einsatz im Freien und in Gebieten mit viel Wasser.
• Er ist im Vergleich zu anderen rostbeständigen Stählen günstiger in der Herstellung.
• Einmal installiert, ist keine zusätzliche Wartung oder Behandlung erforderlich.
• Es kombiniert die Festigkeit von Stahl mit dem Rostschutz von Zink und ist daher viel langlebiger als normaler Stahl.

Nachteile von verzinktem Stahl

Verzinkter Stahl hat zwar viele Vorteile, aber auch einige Nachteile:

• Das Zink kann in die Umwelt gelangen, was schädlich sein kann.
• Die Zinkbeschichtung kann reißen oder abplatzen und den darunter liegenden Stahl freilegen. Dadurch wird seine Rostbeständigkeit geschwächt und er kann abgenutzt aussehen.
• Es ist weniger flexibel, da das Metall durch die Verzinkung starrer wird.
• Die Zinkbeschichtung verleiht dem Stahl zusätzliches Gewicht.

Was ist Galvanneal-Stahl?

Galvanisch verzinkter Stahl wird genau wie verzinkter Stahl zunächst mit einer Zinkschicht versehen, dann aber zusätzlich erhitzt.

Die Stahl wird auf 1.050°F erhitzt, während das Zink noch flüssig ist, so dass sich etwas Eisen untermischen kann. Dadurch bildet sich auf der Oberfläche eine zähe, rostbeständige Zink-Eisen-Schicht, die aus etwa 90% Zink und 10% Eisen besteht. Die Schicht ist härter und spröder als die normale Zinkschicht auf verzinktem Stahl.

Wie sieht galvanisch verzinkter Stahl aus?

Galvanisch verzinkter Stahl hat eine stumpfgraue Oberfläche, die viele Menschen attraktiv finden. Seine Oberfläche ist etwas rauer als unbehandelter oder frisch verzinkter Stahl, aber nicht zu rau. Die Textur hängt von der Art der Herstellung ab, ist aber normalerweise nicht sehr auffällig.

Wenn Sie genau hinsehen, können Sie ein schwaches Maserungsmuster erkennen. Die Beschichtung von verzinktem Stahl trägt dazu bei, dass Farbe gut haftet. Daher sind viele Produkte aus verzinktem Stahl zum zusätzlichen Schutz lackiert oder beschichtet.

Anwendungen von galvanisiertem Stahl

Wenn Sie etwas brauchen, das sich leichter biegen, lackieren oder schweißen lässt, ist verzinkter Stahl besser als verzinkter Stahl. Galvanisch verzinkter Stahl ist in vielen gängigen Produkten zu finden, z. B.:

Baumaterialien: Es wird in der Architektur verwendet, weil es eine schöne, glatte Oberfläche hat.

Autoteile: Viele Autotüren und -verkleidungen werden aus diesem Material hergestellt, da es stabil ist, nicht rostet und die Farbe gut hält.

Haushaltsgeräte: Es wird in Rahmen und Konstruktionsteilen von Geräten wie Kühlschränken und Backöfen verwendet.

Elektrische Ausrüstung: Man findet sie in Elektroinstallationsrohren, Gehäusen und Verteilerdosen.

Galvanneal-Verfahren

Galvannealing ist wie Galvanisieren, aber es wird ein zusätzlicher Schritt, das Glühen, hinzugefügt. Zunächst wird das Metall gereinigt, gebeizt, mit Flussmittel behandelt und durch Feuerverzinken galvanisiert. Dann erhitzt man das Metall in einem Glühofen auf etwa 1050°F.

Während des Glühens schmilzt das Eisen im Stahl und gelangt an die Oberfläche, wo es sich mit der Zinkschicht zu einer starken Legierung verbindet. Dadurch ist verzinkter Stahl zäher, leichter zu schweißen und weniger anfällig für Beschädigungen als normal verzinkter Stahl. Sie können die Oberfläche auch durch Warmwalzen glätten.

Galvanisch verzinkter Stahl ist mit einem "A" gekennzeichnet. Zwei gängige Typen sind A40 und A60.

• A40 hat eine dünne Beschichtung (0,40 oz pro Quadratfuß), die die Formgebung des Metalls erleichtert und gleichzeitig Schutz bietet.
• A60 hat eine dickere Beschichtung (0,60 oz pro Quadratfuß), die einen besseren Oberflächenschutz bietet.

Vorteile von galvanisiertem Stahl

Hier sind einige der guten Seiten von galvanisiertem Stahl:

• Man kann es leicht in verschiedene Formen biegen, weil es sehr flexibel ist.
• Durch die Zink-Eisen-Beschichtung ist es sehr rostbeständig.
• Das Eisen in der Beschichtung macht es härter und stabiler, so dass es nicht so leicht abbricht oder verkratzt.
• Wegen des Eisenanteils in der Beschichtung ist er leichter zu schweißen als verzinkter Stahl.
• Die raue Oberfläche sorgt dafür, dass die Farbe besser haftet und Sie ein schönes, gleichmäßiges Finish erhalten.

Nachteile von galvanisiertem Stahl

Nachfolgend sind die Nachteile von verzinktem Stahl aufgeführt:

• Es ist nicht so rostbeständig wie verzinkter Stahl, daher ist es am besten, es für zusätzlichen Schutz zu streichen.
• Es ist teurer in der Herstellung, weil es nach dem Verzinken einen zusätzlichen Erhitzungsschritt durchläuft.
• Die harte Beschichtung kann das Material spröde machen, so dass es für Anwendungen, die Flexibilität erfordern, nicht geeignet ist.
• Das Zink in der Beschichtung kann schädliche Chemikalien an die Umwelt abgeben.

Chemische Eigenschaften von Galvanneal-Stahl im Vergleich zu verzinktem Stahl

Verzinkte und galvanisierte Stähle haben unterschiedliche chemische Eigenschaften. Hier ist ein einfacher Vergleich:

Physikalische Eigenschaften von galvanisiertem Stahl im Vergleich zu verzinktem Stahl

Hier ist ein einfacher Vergleich ihrer physikalischen Eigenschaften:

Gemeinsamkeiten zwischen verzinktem und galvanisiertem Stahl

Obwohl sie unterschiedlich sind, haben Galvanneal und verzinkter Stahl einige Gemeinsamkeiten. Die wichtigste ist, dass beide der Norm ASTM A 653/A 653M entsprechen. Aber es gibt noch weitere Gemeinsamkeiten, die Sie kennen sollten.

Eigenschaften

Beide Stahlsorten haben eine Zinkbeschichtung, die Rost und Korrosion verhindert. Sie sind außerdem sehr stabil und langlebig und eignen sich daher gut für Bau- und Konstruktionsprodukte. Galvanneal-Stahl ist jedoch besser gegen Rost und Korrosion geschützt als verzinkter Stahl.

Prozess

Beide durchlaufen einen Feuerverzinkungsprozess, um einen Zinküberzug mit demselben Gewicht zu erhalten. Die Beschaffenheit der Beschichtung ist bei Galvanneal-Stahl jedoch anders.

Was ist der Unterschied zwischen verzinktem und galvanisiertem Stahl?

Bevor Sie sich für Galvanneal oder verzinkten Stahl entscheiden, sollten Sie wissen, wie sie sich unterscheiden. Hier sind die wichtigsten Punkte:

Beschichtung

Verzinkter Stahl ist hauptsächlich mit Zink beschichtet und kann etwas Eisen enthalten. Bei galvanisch verzinktem Stahl entstehen durch den Glühprozess drei Schichten (Zeta, Delta und Gamma). Die Gamma-Schicht, die dem Stahl am nächsten ist, enthält das meiste Eisen. Dadurch wird die Beschichtung von Galvanneal-Stahl stärker, so dass er härter und haltbarer ist.

Schweißeignung

Das zusätzliche Eisen in verzinktem Stahl erleichtert das Schweißen im Vergleich zu verzinktem Stahl. Das bedeutet, dass sich verzinkter Stahl besser zum Punktschweißen eignet und eine bessere elektrische Beständigkeit, Härte und einen höheren Schmelzpunkt aufweist.

Lackierbarkeit

Verzinkter Stahl hat eine poröse Oberfläche, die sich leichter lackieren lässt. Die poröse Oberfläche bedeutet, dass Sie sie nicht erst abschleifen müssen und dass die Farbe besser haftet.

Verformbarkeit

Da verzinkter Stahl eine weichere Beschichtung hat, lässt er sich leichter mit Verfahren wie der CNC-Bearbeitung bearbeiten. Andererseits ist verzinkter Stahl sehr fest und dehnbar, was eine bessere Formbarkeit ermöglicht.

Kosten

Galvanneal-Stahl ist in der Regel teurer als verzinkter Stahl, weil er zusätzlich geglüht werden muss. Sie zahlen etwas mehr, erhalten aber auch eine bessere Rost- und Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und Formbarkeit.

Die Wahl zwischen Galvanneal und verzinktem Stahl

Bei der Auswahl des richtigen Stahls sollten Sie diese Schlüsselfaktoren berücksichtigen:

Projekt-Bedarf

Für einen starken Rostschutz, vor allem im Außenbereich, empfiehlt sich verzinkter Stahl. Er eignet sich hervorragend für Dachrinnen, Dächer und Zäune, ist aber schwer zu lackieren.

Wenn Sie eine lackierte Oberfläche benötigen, ist verzinkter Stahl besser geeignet. Seine Oberfläche hält die Farbe gut. Er ist ideal für Geräte, Heizungs- und Lüftungskanäle und Metallmöbel.

Umweltbedingungen

Verzinkter Stahl eignet sich am besten für raue Außenbedingungen wie starken Regen, Schnee oder Salzeinwirkung.

Galvanisierter Stahl ist ebenfalls rostbeständig, eignet sich aber besser für den Innenbereich oder für milde Außenbedingungen.

Kosten

Verzinkter Stahl ist in der Regel billiger, aber seine Lackierung ist mit zusätzlichem Aufwand und Kosten verbunden.

Galvanisch verzinkter Stahl ist zwar teurer, spart aber Zeit und Geld, wenn ein Anstrich erforderlich ist.

Verfügbarkeit

Beide sind weit verbreitet, aber verzinkter Stahl ist in mehr Größen erhältlich. Wenn Sie eine bestimmte Größe benötigen verzinkter Stahlmüssen Sie es möglicherweise speziell bestellen.

Zusammenfassung

Jetzt, da Sie die Unterschiede zwischen verzinktem und galvanisiertem Stahl kennen, können Sie die beste Lösung für Ihr Projekt wählen. Verzinkter Stahl eignet sich hervorragend für den Rostschutz im Außenbereich, während verzinkter Stahl besser für lackierte Anwendungen und zum Schweißen geeignet ist.

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FAQs

Ist verzinkter Stahl gut?

Ja, verzinkter Stahl ist für viele Zwecke geeignet. Er ist rostbeständig, hält lange und ist erschwinglich. Die Beschichtung kann jedoch abplatzen oder zerkratzen, und beim Schweißen werden giftige Dämpfe freigesetzt. Er eignet sich am besten für Konstruktionen im Freien, Bedachungen und andere Anwendungen, die Korrosionsbeständigkeit erfordern.

Ist verzinkter Stahl stärker als galvanisierter Stahl?

Nicht unbedingt. Verzinkter Stahl hat eine Zinkbeschichtung, die zwar rostfrei ist, aber abplatzen oder zerkratzen kann. Galvanisch verzinkter Stahl hat eine härtere Zink-Eisen-Beschichtung, die Schäden besser widersteht. Die Gesamtfestigkeit hängt jedoch vom Stahl selbst und der Dicke der Beschichtung ab.

Kann man sowohl verzinkten als auch verzinkten Stahl schweißen?

Ja, aber verzinkter Stahl ist leichter zu schweißen. Verzinkter Stahl setzt beim Schweißen giftige Dämpfe frei, die eine angemessene Belüftung und Schutzausrüstung erfordern. Galvanisch verzinkter Stahl erzeugt weniger Dämpfe und lässt sich besser schweißen.

Ist galvanisierter Stahl besser gegen Rost geschützt als verzinkter Stahl?

Nein. Verzinkter Stahl hat eine dickere Zinkschicht und ist daher besser gegen Rost geschützt. Wenn Rostbeständigkeit Ihre Priorität ist, ist verzinkter Stahl die bessere Wahl.

Kann man verzinkten und verzinkten Stahl zum Formfräsen verwenden?

Ja, aber beide haben ihre Tücken. Zu viel Hitze kann die Zinkbeschichtung von verzinktem Stahl abbrennen, wodurch der Rostschutz verringert wird und Dämpfe freigesetzt werden. Galvanisch verzinkter Stahl lässt sich zwar leichter bearbeiten, erfordert aber dennoch Hitzekontrolle und Sicherheitsvorkehrungen.