Galvanized gegen Zam: Ein Showdown von Antikorrosionstechnologien

HOT-DIP-Galvanisierung (HDG) gegen Zinc-Aluminium-Magnesium (ZM) Beschichtungen: Einführung und Vergleich

I. HOT-DIP GALVANISION (HDG)

1. Definition:

• Ein Prozess, bei dem vorbehandelte Stahlkomponenten in geschmolzener Zink (ca. 450 ° C) eingetaucht sind. Durch eine Eisen-Zink-Reaktion und eine Benetzungswirkung bilden sich eine Reihe von Eisen-Zink-Legierungsschichten auf der Stahloberfläche, die von einer äußeren Schicht reines Zink bedeckt sind.

2. Hauptkomposition:

• Zinkinhalt> 99%. Eine relativ reine Zinkbeschichtung.

3. Korrosionsschutzmechanismus:

• Physikalische Barriere: Die dichte Zinkschicht isoliert das Stahlsubstrat aus ätzenden Medien (Wasser, Sauerstoff).

• Opferanodenschutz (kathodischer Schutz): Zink hat ein negativeres Elektrodenpotential als Eisen. Wenn die Beschichtung beschädigt ist oder die Schnittkanten das Stahlsubstrat freilegen, korrodiert Zink bevorzugt als Anode und schützt den Stahl (Kathode). Dies ist der primäre Schutzmechanismus.

4. Vorteile:

• Reife und stabile Technologie: Lange Geschichte, gut etablierter Prozess, zuverlässige und konsistente Qualität.

• Effektiver Opferschutz: Bietet guten kathodischen Schutz an Schnittkanten, Kratzern und beschädigten Bereichen.

• Relativ niedrige Kosten: Zink ist leicht verfügbar; Der ausgereifte Prozess hält die Gesamtkosten niedrig.

• Gute Verarbeitbarkeit: Geeignet für das allgemeine Stempeln, Biegen und Bildungsbetrieb.

• Hohe Standardisierung: Gut etablierte internationale Standards (z. B. GB/T 13912, ASTM A123/A123M, EN ISO 1461).

5. Nachteile:

• Erfordert dickere Beschichtungen für eine hohe Korrosionsbeständigkeit: Das Erreichen einer langen Lebensdauer erfordert häufig dicke Beschichtungen (z. B.> 80 μm pro Seite).

• Relativ schwächerer Schutz an geschnittenen Kanten: Während Opferschutz funktioniert, können geschnittene Kanten in extremen Umgebungen (Marine, Industrial) schneller (roter Rost) korrodieren.

• Durchschnittlicher Abrieb/Verschleißfestigkeit: Reines Zink ist relativ weich.

• Das Aussehen ändert sich im Laufe der Zeit: Zink wird zu weißem Rost (Zinkkarbonathydroxid) oxidiert und schließlich eine stumpfe graue Patina entwickelt (hat keinen Einfluss auf den Schutz).

• Begrenzte Resistenz gegen bestimmte Chemikalien: z. B. starke Säuren, starke Alkalien.

6. Typische Anwendungen:

• Stromübertragungstürme, Kommunikationstürme.

• Autobahn -Leitplanken, Gemeindegeländer.

• Gebäudestrukturen (Dachbinder, Stütze).

• Wasserleitungen, Gasrohre.

• Allgemeine Befestigungselemente, Klammern, Metallbehälter.

• Landwirtschaftliche und Vieheinrichtungen.

Ii. Zinc-Aluminium-Magnesium (ZM) Beschichtung

1. Definition:

• Eine neuere Legierungsbeschichtungstechnologie. Durch Zugabe spezifischer Anteile von Aluminium (Al) und Magnesium (Mg) und manchmal Silizium (SI) zum traditionellen Zinkbad bildet sich eine Mehrphasenbeschichtung auf der Stahloberfläche. Diese Beschichtung hat eine Zinkbasis mit einer komplexen eutektischen/eutektoiden Mikrostruktur, die reich an Zn, Al und Mg ist. Typischerweise über Hot-DIP-Prozess erzeugt.

2. Hauptkomposition:

• Niedriger Typ (z. B. Zm120/ZM150): Zn + 1-3% Al + 1-3% mg + (Trace Si)

• Mittelstyp (z. B. Zm310): Zn + ~ 5-11% Al + ~ 2-3% mg + (Trace Si)

• High-Al-Typ (z. B. 55%Al-Zn-Mg): Al + Zn + Mg (z.

• Kernkomponenten: Zn + Al + Mg. Häufige kommerzielle Noten:

• Diese Diskussion konzentriert sich auf niedrige und mittelgroße ZM-Beschichtungen, die am häufigsten für den allgemeinen Stahlkorrosionsschutz sind.

3. Korrosionsschutzmechanismus (komplexer und effizienter):

• Aluminium (AL): Bildet vorzugsweise eine dichte, stabile, anhaftende Aluminiumoxid (Al₂o₃) oder eine grundlegende Salzschicht auf der Beschichtungsoberfläche und innerhalb von Korrosionsgruben, wodurch eine weitere korrosive Ein- und Verlangsamung der Korrosionsrate effektiv blockiert wird. Unterdrückt die Bildung der weißen Rost.

• Magnesium (Mg): Fördert die schnelle Bildung dichter, stabiler, niedriger Regeleiglichkeit, hoch anhaftender Schutzfilme (z. Dieser Film:

• Deckt und heilt 'beschädigte Bereiche.

• Bietet außergewöhnlichen Schutz an Schnittkanten und verzögert das Erscheinungsbild des roten Rosts drastisch.

• Bildet eine Schutzschicht über der Beschichtungsoberfläche und verringert die Gesamtkorrosionsrate.

• Physikalische Barriere: Die dichte Beschichtungsstruktur bietet Barriereschutz.

• Opferanodenschutz: Zink und Magnesium bieten kathodischem Schutz (MG hat ein negativeres Potential als Zn).

• Selbstheilung/Verdichtung von Korrosionsprodukten: Dies ist das Schlüsselmerkmal!

• Synergistischer Effekt: Die Zn-AL-Mg-Kombination erzeugt eine einzigartige eutektische/eutektoide Mikrostruktur (z. B. Zn-Dendriten mit interdendritischen al-reichen Phasen und Zn/mgzn₂-eutektisch), von Natur aus erwähnten korrosionsbeständigen und förderten die Bildung der protektiven Korrosionsprodukte.

4. Vorteile:

• Hervorragende Korrosionsbeständigkeit: Typischerweise 2-10-mal oder resistenter als Standard-HDG bei äquivalenter Beschichtungsdicke, insbesondere in harten Umgebungen (hohe Luftfeuchtigkeit, Marine, Chloridionen, industrielle Verschmutzung) und bei Schnittkanten, Kratzern und Biegungen außergewöhnlich überlegen. Erweitert die Lebensdauer der Komponenten erheblich.

• Außergewöhnlicher Schnittkantenschutz: Der Selbstheilungseffekt bietet einen revolutionären Korrosionsschutz an nackten Kanten, die durch Scheren, Stanzen, Sägen oder Biegen erzeugt werden, die roten Rost dramatisch verzögern.

• Potential für dünnere Beschichtungen: Aufgrund der stark verbesserten Korrosionsbeständigkeit können signifikant dünnere Beschichtungen (z. B. 60-80 g/m² ZM gegenüber 100-150 g/m² HDG) eine gleichwertige oder bessere Lebensdauer erzielen und Materialleichterung und Kostenoptimierung ermöglichen.

• Gute Abrieb/Kratzerfestigkeit: Legierungsbeschichtungen sind im Allgemeinen härter und kräftiger als reiner Zink.

• Bessere Kratzerfestigkeit: Die Beschichtungsstruktur bietet einen besseren Widerstand gegen Kratzer während der Handhabung/Installation.

• Verbesserte Ästhetik (einige Typen): Niedriges ZM: Ähnlich wie HDG, aber heller/gleichmäßiger. Mittelgroße ZM: einzigartiges feines Spangle oder glattes Finish, moderneres Erscheinungsbild. Formen dichter Korrosionsprodukte mit weniger/weniger schwerem weißem Rost.

• Gute Formbarkeit: Im Allgemeinen erfüllt sie die Formierungsanforderungen (Stempeln, Biegen) vergleichbar mit HDG (Besonderheiten hängen von Zusammensetzung/Struktur ab).

5. Nachteile:

• Höhere Kosten: Rohstoffe (insbesondere Mg) sind teurer als Zink; Die Prozesskontrolle erfolgt strenger und führt zu höheren Kosten pro Einheit als HDG (obwohl die gesamten Lebenszykluskosten aufgrund der Korrosionsbeständigkeit möglicherweise besser sein können, die dünnere Beschichtungen/längere Lebensdauer ermöglichen).

• Relativ neuere Technologie: Die Geschichte der groß angelegten kommerziellen Nutzung (~ 20+ Jahre) ist kürzer als HDG; Die Leistung variiert zwischen den Herstellern.

• Die Standardisierung weiterentwickelt: Internationale/nationale Standards sind weniger ausgereift/einheitlich als für HDG (z. B. ISO 17925, EN 10346 Anhang D, JIS G 3323; chinesische Standards in der Entwicklung).

• Schweißbarkeit: Al und Mg erhöhen das Risiko von Spritzer und Porosität; Schweißparameter müssen normalerweise angepasst werden.

• Hochtemperaturbeschränkungen: Niedrige eutektische Phasen können die Leistung bei erhöhten Temperaturen (> 200 ° C) erweichen oder abbauen.

• Visuelle Identifizierung: Niedriger ZM kann für Nicht-Experten schwer von HDG unterscheiden.

6. Typische Anwendungen:

• Härter Umweltbau: Küstengebäude, Industriegebäude in hoher Luftfeuchtigkeit, chemische Pflanzenstrukturen.

• Strukturen, die ultra langer Lebensdauer/geringer Wartung erfordern: Solar-Montagestrukturen (insbesondere Küsten, Aquakultur-Komplementary), Windturbinentürme (Innenraum), Hochgeschwindigkeitsgeräuschbarrieren, Brückenkomponenten (Auxiliary), Rechenzentrumsinfrastruktur.

• Anwendungen mit hohem Schnittschutzschutz: Viehausrüstung (sehr korrosiv), landwirtschaftliche Gewächshausrahmen, Getreidesilos, Lagerlagerständer, Kabelschalen/Leitern.

• Leichte und Hochleistungsstrukturen: Automobilkomponenten (Struktur, Chassis), Gerätegehäuse (High-End).

• Basismaterial für vorbemalter Stahl (Spulenbeschichtung): Wird als hochkorrosionsbeständige Substrat für Premium-bemalte Blätter (z. B. Gebäudefassaden, Dächer) verwendet.

III. Schlüsselvergleichszusammenfassung

Iv. Wie wählen Sie?

• Wählen Sie HOT-DIP-Gaspanizing (HDG):

• Das Budget ist begrenzt/kostengünstig.

• Die Anwendungsumgebung hat eine leichte Korrosion (Binnen-/trockener, typischer Stadt).

• Der Schutzkantenschutz ist nicht kritisch, oder die Wartung (z. B. Ausbesserungsmalerei) ist machbar.

• Erfordert sehr reife Technologie und standardisierte Sicherheit.

• Allgemeine strukturelle Komponenten; Leicht nicht eine Priorität.

• Hohe Schweißanforderungen mit Schwierigkeiten beim Einstellen von Parametern.

• Wählen Sie Zink-Aluminium-Magnesium (ZM):

• Verfolgung von ultra langer Lebensdauer und geringen Wartungskosten.

• Das Anwendungsumfeld ist hart (hohe Luftfeuchtigkeit, Meeres, Industrieverschmutzung, Chloride, Landwirtschaft/Vieh).

• Erfordert außergewöhnlichen Korrosionsschutz an Schnittkanten, Kratzern, Biegungen (nach der Behandlung schwierig/unmöglich).

• Benötigt dünnere Beschichtungen für leichte.

• Erfordert überlegene Produktästhetik (besonders langfristig).

• Wird in Hochleistungssektoren (Solarmontage, Wind, Rechenzentren, Premium-Bauumschläge, Automobile) verwendet.

• Als Grundmaterial für hochwertige vorbemalte Stahl (Spulenbeschichtung).

Zusammenfassung

HOT-DIP-Galvanisierung (HDG) bleibt eine nachgewiesene, wirtschaftliche und praktische Korrosionsschutztechnologie, die in allgemeinen Anwendungen dominiert. Zink-Aluminium-Magnesium (ZM) repräsentiert die nächste Generation von Hochleistungsbeschichtungen mit seinem herausragenden Korrosionsbeständigkeit, insbesondere des revolutionären Selbstheilungskantenschutzes. Obwohl ZM eine höhere Kosten pro Einheit als HDG aufweist, bietet sein Potenzial für dünnere Beschichtungen, eine verlängerte Lebensdauer und eine verringerte Wartung erhebliche Vorteile der gesamten Lebenszyklus in rauen Umgebungen, Langzeitanwendungen und hochwertigen Sektoren. ZM erweitert seinen Marktanteil schnell und ist eine wichtige Richtung zur Verbesserung des Stahlkorrosionsschutzes. Die Auswahl sollte die Betriebsumgebung, Lebensdauer, Budget und Verarbeitungsmethoden berücksichtigen. Für neue Projekte, insbesondere unter harten Bedingungen oder anspruchsvollen hohen Haltbarkeit, ist ZM eine sehr empfohlene fortschrittliche Lösung.