Galvanneal vs. verzinkter Stahl:Vergleichen Sie Blechmaterialien

Galvanisierung und Galvannealing sind Beschichtungsverfahren, bei denen ein Blechteil mit Zink beschichtet wird. Beides sind komplizierte Blechherstellungsverfahren, die in mehreren Branchen eingesetzt werden. Sie haben jedoch unterschiedliche Funktionen, Prozesse, Akzeptanz und Perspektiven, was sich auf ihre Popularität auswirkt. Zum Beispiel wissen die meisten Menschen mehr über Galvanisierung als Galvannealing, da es in den meisten Chemielehrbüchern vorkommt.

Beide Verfahren sind zum Beschichten von Stahl anwendbar, wobei der geformte galvanisierte und galvannealisierte Stahl eine hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit aufweist. Dies macht beide Arten von Materialien für die Herstellung verschiedener Industrieprodukte wichtig. Die Auswahl des richtigen Blechs kann jedoch aufgrund der einzigartigen Eigenschaften beider Bleche eine Herausforderung darstellen. Daher ist es notwendig, den Vergleich zwischen Galvanneal und verzinktem Stahl zu verstehen, indem man ihre Prozesse, Ähnlichkeiten, Unterschiede und Verwendungen kennt.

Verzinkungsprozess

Galvanisierung ist das üblichere Zinkbeschichtungsverfahren, das für Materialien wie Stahl und Eisen geeignet ist. Das Verfahren ist unerlässlich, da es die Blechteile vor Korrosion und Rost schützt und sie langlebiger macht. Für die galvanische Beschichtung sind verschiedene Verzinkungsverfahren geeignet. Hier stellen wir das gebräuchlichste Verfahren (Feuerverzinkung) vor und geben eine Vorstellung davon, was die anderen bedeuten.

Feuerverzinkung

Die Feuerverzinkung ist die gebräuchlichste Art, verzinkten Stahl herzustellen. Es beinhaltet im Allgemeinen das Eintauchen des Stahlmetallteils in geschmolzenes Zink, um eine Beschichtung zu bilden. Hier sind die allgemeinen Schritte.

· Schritt Nr. 1:Reinigung

Das Stahlteil darf keine Verunreinigungen wie Fette, Fette, Öle, Wachse usw. enthalten. Daher ist der erste Schritt die Reinigung des Materials. Beispielsweise entfernen Sie Verunreinigungen wie Fette, Fette und Öle mit Entfettungslösungen. Abhängig von den vermuteten Verunreinigungen gibt es andere Methoden zur Reinigung der Stahlmaterialien.

· Schritt Nr. 2:Beizen

Das Beizen ist ein wesentlicher Schritt, der dabei hilft, das Stahlmetallteil für eine maximale Haftung der Zinkbeschichtung vorzubereiten. Das Beizen erfolgt hauptsächlich durch Absenken des Teils in ein heißes verdünntes Vitriolöl.

· Schritt Nr. 3:Flussmittel

Flussmittel verbessert den Adhäsionsprozess, indem eine Salzlösung wie Zink-Ammoniumchlorid verwendet wird, um die Stahl-Zink-Bindung zu verbessern.

· Schritt Nr. 4:Galvanisierung

Nach dem Fluxen erfolgt die Galvanisierung durch Eintauchen des Stahlmetallteils in eine Wanne mit geschmolzenem Zink (bei etwa 850 ⁰ F. Das Zink und das Metall bilden eine äußere molekulare Bindung, die das Metall schützt.

· Schritt 5:Nachbearbeitung

Nach dem Galvanisieren prüfen wir die Konsistenz der Beschichtung in Bezug auf Fertigstellung, Dicke usw. Nach dem Galvanisieren erfolgt beispielsweise eine Dickenkontrolle mit Luftmessern. Einige Nachbearbeitungsprozesse umfassen auch das Lackieren (obwohl Galvanneal-Stahl die üblichere Art zum Lackieren ist).

Andere Galvanisierungsverfahren

Während die Feuerverzinkung das gebräuchlichste Verfahren zur Herstellung von verzinktem Stahl ist, gibt es andere Verfahren zur Herstellung. Nachfolgend sind die gängigen Typen aufgeführt:

· Thermisches Spritzen (oder Metallisieren)

Beim thermischen Spritzen wird das Teil durch Sandstrahlen oder ein anderes geeignetes Verfahren zur Verbesserung der Haftung vorbereitet und das Blechteil mit halbgeschmolzenem Zink unter Verwendung eines Lichtbogenspritzens oder einer Plasmawärmequelle besprüht.

Mit thermischem Spritzen , ist es möglich, die Dicke zu steuern. Es ist auch möglich, Blechteile mit komplexen und unzugänglichen Designs zu verzinken. Das verzinkte Zink hat sowohl einen Barriere- als auch einen kathodischen Schutz. Thermisches Spritzen ist jedoch teurer.

· Elektrogalvanisierung

Das Galvanisieren ist eine eigenständige chemische Methode, aber Sie können es auf verzinkte Stahlteile optimieren. Das Verfahren besteht darin, das zu beschichtende Blech an die Kathode und das Zinkmetallteil an die Anode zu legen. Der Elektrolyt ist eine Zinksalzlösung im Tank, und Anode und Kathode befinden sich in der Lösung. Beim Durchgang von Strom durch die Fassung tritt eine Galvanisierung auf. Die galvanische Verzinkung ist wirtschaftlich, vielseitig und effektiv beim Verzinken von kleinen Metallteilen wie Befestigungselementen.

· Sherardisieren

Sherardisieren ist eine weitere Methode, die Sie verwenden können. Hier legen Sie das Stahlteil in eine rotierende Trommel, die Zinkstaub und Sand als Füllstoff enthält. Dann erhitzen Sie die rotierende Trommel über den Schmelzpunkt von Zink und unter den Schmelzpunkt von Stahl (ca. 380 ⁰ C). Die Hitze schmilzt das Zink, das zum Stahlteil diffundiert und die Zn-Fe-Bindung bildet, daher die Verzinkung.

Vorteile der Verzinkung (Feuerverzinkung)

Stahl ist in mehreren Branchen ein wichtiges Material, da es einfach ist, kundenspezifische Prototypen zu erstellen . Mit der Verzinkung wird es jedoch stärker, haltbarer usw. Daher ist die Verzinkung eine beliebte Methode zur Herstellung von Blechen, die von verschiedenen Branchen mit unterschiedlichen Fähigkeiten verwendet wird. Nachfolgend sind einige seiner Vorteile aufgeführt.

· Weniger Wartung und niedrige langfristige Kosten

Die Feuerverzinkung ist kostengünstiger als andere Beschichtungstechniken wie Lackieren, Galvanisieren usw. Außerdem muss verzinkter Stahl im Gegensatz zu anderen Methoden letztendlich nicht viel gewartet werden, was die langfristigen Kosten senkt.

· Lange Lebensdauer

Verzinkter Stahl hat eine lange Lebenserwartung, wobei Konstruktionsteile in ländlichen Gebieten mindestens 50 Jahre und in städtischen Gebieten 25 Jahre erreichen.

· Robuste und zuverlässige Beschichtung

Die Zinkbeschichtung des Stahls sorgt dafür, dass er haltbarer und stärker ist. Daher besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit mechanischer Beschädigungen vor, während und nach dem Gebrauch. Außerdem ist das Verfahren zuverlässig, da es einfach ist, die Beschichtung der Stahlteile zu bestimmen, was für die Beschichtung und das effektive Funktionieren der Teile wichtig ist.

· Automatischer Schutz

Neben der widerstandsfähigen Beschichtung sorgt die Verzinkung für den Schutz des Stahlteils vor Umwelteinflüssen. Es tut dies, indem es als Kathode/Opfer wirkt. Außerdem muss es im Gegensatz zu anderen organischen Beschichtungen nicht nachgebessert werden.

Galvanneal-Prozess 

Galvannealing ähnelt dem Galvanisieren, fügt jedoch dem Glühprozess hinzu. Bei der Feuerverzinkung glühen Sie das Blechteil nach dem Reinigen, Beizen, Fluxen und Verzinken, indem Sie es auf etwa 1050 ⁰ erhitzen F in einem Glühofen.

Der Glühprozess schmilzt den Eisenanteil des Stahls. Das geschmolzene Eisen wandert zum äußersten Teil und bildet eine Legierung mit der Zinkbeschichtung. Folglich sind Galvanneal-Stahlteile haltbarer, schweißbarer und weniger anfällig für Beschädigungen als verzinkter Stahl. Andere Nachbearbeitungsverfahren, die Sie ebenfalls einführen können, umfassen Nachwalzen für eine glatte Oberfläche.

Galvannealed-Stahl hat die Bezeichnung „A“. Jeder hat seine Eigenschaften und Anwendungen, wobei der beliebteste der galvannealed Stahl A40 vs. A60 ist.

A40 hat eine dünne Galvannealed-Beschichtung (0,40 oz pro Quadratfuß), die Oberflächenschutz und Formbarkeit bietet. Während A60 mehr Beschichtung hat (0,60 Unzen pro Quadratbeschichtung) und besser für mehr Oberflächenschutz ist.

Vorteile von Galvannealing

• Bessere Umformbarkeit und Schweißbarkeit (insbesondere Punktschweißen)
• Höchst bessere Lackierbarkeit im Vergleich zu verzinkten Standardteilen
• Weniger anfällig für Rost
• Hohe Korrosionsbeständigkeit bei minimaler Streckgrenze

Typische Verwendung von Produkten aus verzinktem Stahl

Verzinkte Stahlteile eignen sich zur Herstellung vieler industrieller und gängiger Produkte. Hier sind Beispiele für typische Verwendungen der Teile.

· Automobilindustrie

Galvanisierte Stahlteile sind bei der Herstellung von Karosserien verschiedener Automobile, wie Autos und Fahrräder, anwendbar. Dies liegt daran, dass die Haltbarkeit, Ästhetik und Korrosionsbeständigkeit die äußere Umgebung von Autos ergänzen, in der sie am wahrscheinlichsten verwendet werden.

· Muttern, Schrauben und andere Werkzeuge

Verzinkter Stahl eignet sich zur Herstellung kleiner Baustahlprodukte, die unter äußeren Bedingungen verwendet werden, wie z. B. Muttern, Bolzen, Werkzeuge und Drähte.

· Baugewerbe

Aufgrund der Korrosions- und Rostbeständigkeit und Haltbarkeit eignen sich verzinkte Stahlteile zur Herstellung von Strukturkomponenten in der Bauindustrie. Zum Beispiel ist es üblich, Strukturen wie Balkone, Veranden, Treppen, Leitern, Gehwege, Zäune, Dächer, Gehwege im Freien herzustellen.

· Energiesektor

Eines der Prinzipien von Energiequellen ist die Kontinuität, und eine ihrer wichtigsten natürlichen Determinanten ist die Notwendigkeit der Wartung. Verzinkter Stahl erfordert so gut wie keine Wartung. Daher eignet es sich zur Herstellung von Elektrokabeln, Solardrähten usw. Außerdem ist es umweltfreundlich.

· Agrarsektor

Die meisten in der Landwirtschaft verwendeten Geräte werden in der externen Umgebung verwendet. Daher besteht ein Bedarf an verzinkten Produkten, da sie weniger anfällig für Rost und Korrosion sind. Darüber hinaus kann verzinkter Stahl jahrzehntelang in guten und rauen Umgebungen überleben.

Typische Verwendung von Galvannealstahl Produkte

Galvanneal-Stahlprodukte sind aufgrund ihrer besseren Eigenschaften auch in der gleichen Umgebung wie verzinkter Stahl anwendbar. Ihre besseren Eigenschaften sind jedoch auch in anderen Umgebungen anwendbar. Hier sind typische Anwendungen der Produkte.

· Automobilindustrie

Autohersteller wie Honda, Toyota und Ford verwenden Galvannealed-Teile bei der Herstellung ihrer Autorahmen. Je nach Ausführung verwenden sie einen anderen Galvanneal-Stahl basierend auf der „A“-Bezeichnung.

· Abfallentsorgung

Diese Stahlsorte ist langlebiger als verzinkte Teile, was zu einer geringeren Wartungsneigung führt. Daher eignen sie sich zum Bau von dauerhaften Schutt- und Wäscheschachtanlagen.

Solche Stähle eignen sich zum Tiefziehen, Umformen, für Hochzugbelastungen, Schiffsanwendungen und Schweißarbeiten.

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Ähnlichkeiten zwischen Galvanneal und verzinktem Stahl

Auch wenn es unterschiedlich ist, gibt es einige Ähnlichkeiten im Vergleich zwischen Galvanneal und verzinktem Stahl. Die gemeinsame ist, dass sie unter die Kategorie ASTM A 653/A 653M fallen. Es gibt jedoch noch andere Ähnlichkeiten, die Sie kennen sollten.

· Eigenschaften

Sowohl verzinkter als auch galvannealed Stahl mit Zinkbeschichtungen verhindern Rost- und Korrosionsbeständigkeit. Sie sind auch sehr langlebig, wodurch sie sich für die Herstellung verschiedener Strukturprodukte eignen. Galvanneal-Stahl ist jedoch rost- und korrosionsbeständiger als verzinkter Stahl.

· Prozess

Beide erzeugen im Feuerverzinkungsverfahren eine gleich schwere Beschichtung. Galvanneal-Stahl unterscheidet sich jedoch in der Zusammensetzung (siehe nächster Teil) .

Unterschiede zwischen Galvanneal vs. Galvanisiert Stahl

Bevor Sie sich für Galvanneal oder verzinkten Stahl entscheiden, sollten Sie sich mit den Unterschieden vertraut machen. Hier sind ein paar Unterschiede zwischen den beiden Stahlsorten.

· Beschichtung

Verzinkter Stahl hat eine Beschichtung, die hauptsächlich aus Zinkmaterial besteht. Es kann aber auch einen kleinen Anteil Eisen (Bestandteil von Edelstahl) enthalten. Auf der anderen Seite erhält der Stahl durch den Glühprozess drei Beschichtungsschichten (Zeta, Delta, Gamma) – basierend auf dem Eisengehalt in letzterem. Gamma ist dem Stahlteil am nächsten und enthält den höchsten Eisengehalt. Außerdem ist die Beschichtung im Vergleich zu verzinktem Stahl stärker, was bedeutet, dass Galvanneal-Stahl härter und haltbarer ist.

· Aussehen

Verzinkte Stahlteile haben ein metallisch glänzendes Aussehen, während Galvanneal-Stahlteile ein mattgraues Aussehen haben, weil der Glühprozess die Zn-Fe-Legierung bildet.

· Schweißbarkeit

Das Vorhandensein von Eisen in der Galvanneal-Stahlbeschichtung macht ihn schweißbarer als verzinkten Stahl. Daher hat Galvannealed-Stahl bessere Punktschweißeigenschaften als verzinkter Stahl. Außerdem haben sie einen besseren elektrischen Widerstand, eine bessere Härte und einen besseren Schmelzpunkt.

· Lackierbarkeit

Verzinkter Stahl hat eine porösere Oberfläche, wodurch er besser überstreichbar ist als andere. Darüber hinaus macht die poröse Oberfläche das Schleifen überflüssig und ermöglicht eine bessere Haftung.

· Formbarkeit

Verzinkter Stahl hat eine weichere Beschichtung, wodurch er durch Herstellungsverfahren wie CNC-Bearbeitung leicht bearbeitet werden kann. Galvannealed-Stahl hingegen ist aufgrund des Glühens fest und sehr dehnbar und weist eine höhere Formbarkeit auf.

· Kosten

Galvanneal-Teile sind aufgrund des zusätzlichen Schritts (Tempern) teurer als verzinkte Stahlteile. Außerdem sind sein Marktwert/Kosten höher, da es eine bessere Rost- und Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit, Formbarkeit usw. aufweist.

Eine Tabelle, die die Unterschiede kurz darstellt:

	Galvannealstahl	Verzinkter Stahl
Beschichtung	Drei Zink-Eisen-Schicht	Eine Zinkschicht
Aussehen	Dunkelgraues, mattes Aussehen	Glänzendes metallisches Aussehen
Schweißbarkeit	Ideal zum Punktschweißen	Weniger schweißbar
Lackierbarkeit	Höhere Lackierbarkeit	Hohe Lackierbarkeit
Formbarkeit	Höhere Formbarkeit	Hohe Formbarkeit
Korrosionsverhalten	Höhere Korrosionsbeständigkeit	Hohe Korrosionsbeständigkeit
Kosten	Höhere Kosten	Hohe Kosten

Wählen Sie den richtigen Stahl für Ihr Projekt

Die Auswahl des richtigen Stahls aus dem Vergleich von Galvanneal und verzinktem Stahl kann aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften eine Herausforderung darstellen. Während dieser Artikel beide Arten von Zinkbeschichtungsverfahren in Bezug auf Mechanismen, Ähnlichkeiten, Unterschiede und Verwendungen vorstellte, reicht dies möglicherweise nicht aus, da Sie bei der Auswahl eine fachkundige Hand benötigen.

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Häufig gestellte Fragen

Ist galvanisierter und rostfreier Stahl dasselbe?

Nein, verzinkter Stahl und Edelstahl sind unterschiedlich. Ihre Unterschiede ergeben sich in ihrer Schutzbeschichtung. Einerseits erhält verzinkter Stahl seinen Schutzüberzug durch Eintauchen in geschmolzenes Zink. Auf der anderen Seite hat Edelstahl seinen schützenden Teil. Der Unterschied im Beschichtungsmechanismus macht Edelstahl teurer und stärker.

Können verzinkter Stahl und Edelstahl zusammen verwendet werden?

Nein, es ist nicht ratsam, verzinkten Stahl und Edelstahl zusammen zu verwenden. Das eine würde das andere zum Korrodieren bringen. Einerseits hat Edelstahl eine langsame Geschwindigkeit. Auf der anderen Seite würde galvanisierter Stahl eine schnellere Korrosionsrate aufweisen.

Ist verzinkter Stahl stärker als normaler Stahl?

Ja, verzinkter Stahl ist stärker als normaler Stahl. Darüber hinaus macht das Vorhandensein der schützenden Zinkschicht den verzinkten Stahl stärker und haltbarer als normalen Stahl.