Wie lange hält verzinkter Stahl

Wie lange dauert es, bis ein handlicher neuer verzinkter Stahleimer rostet und korrodiert zu einem nutzlosen Metallhaufen? Es dauert lange. Ein verzinkter Stahleimer (hergestellt mit jeder Methode) kann praktisch ewig halten, wenn er sanft verwendet und trocken und aus dem Regen gehalten wird. Aber für diejenigen, die Eimer und Wannen verwenden, die dazu bestimmt sind, Gartenpflanzer, Landschaftsdekorationen, Tierfutter und landwirtschaftliche Wassereimer zu werden, ist Korrosion unvermeidlich., Verzinkter Stahl, der für einen längeren Außeneinsatz bestimmt ist, sollte feuerverzinkter Stahl sein; Das dauert normalerweise etwa 70 Jahre in vielen verschiedenen Umgebungen.
Tabelle 1 unten sagt voraus, wie lange verzinkter Stahl dauern wird, basierend auf einer 30-monatigen Korrosionsstudie zu Umweltfaktoren wie Nässe, Feuchtigkeit und Luftschadstoffen im Jahr 2004.

Tabelle 1., Vorhersage, wann Zinkschicht auf verzinktem Stahl verbraucht wird
Verzinkter Stahl in feuchten oder getränkten Umgebungen gehalten 10 Jahre
mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100% 34 Jahre
mit einer relativen Luftfeuchtigkeit unter 60%., 211 Jahre

Quelle: Journal of Materials in Civil Engineering 2004 (11)

Die Korrosionsbeständigkeit von Zinkbeschichtungen wird hauptsächlich durch die Art und Dicke der Beschichtung bestimmt, variiert jedoch mit der Schwere der Umgebungsbedingungen, denen sie ausgesetzt sind (wie in der obigen Tabelle). Feuerverzinkte Zinkbeschichtung Korrosionsbeständigkeit hängt in erster Linie von einem Schutzfilm (Patina) auf seiner Oberfläche gebildet.
Lesen Sie mehr Hintergrund:

  • Arten der Verzinkung; Vergleichen Sie die Eigenschaften der Verzinkungsverfahren.,
  • verzinktes Zink rostet nicht; Erfahren Sie, wie eine feuerverzinkte Beschichtung korrodiert, um eine Patinaschicht zu bilden, die das darunter liegende Zinkmetall für mehr als 75 Jahre schützen kann. Zinkkorrosionsprodukte aus Feuerverzinkung bauen sich auf (erzeugen einer Patinaschicht) und haften in vielen Umgebungen unlöslich am Metall. Somit kann sich die Korrosionsrate von feuerverzinktem Stahl mit fortschreitender Zeit verlangsamen.

Die Art der Zinkverzinkung und wie dieser Prozess die Art und Weise steuert, wie der verzinkte Stahl korrodiert, muss zuerst verstanden werden., Die Umgebungen, Elemente und Bedingungen, denen eine bestimmte Art von verzinktem Stahl ausgesetzt ist, bestimmen jedoch in der Tat, wie lange er vor der Korrosion hält.
Eine 1926 durchgeführte Studie über verzinkte Stahlkorrosion in Industrie -, Land-und Seeregionen ergab:

  • An einem beliebigen Ort ist die Lebensdauer der Zinkbeschichtung direkt proportional zu ihrer Dicke.
  • Die schnellste Korrosion trat an den hochindustriellen Standorten auf, die geringste an den ländlichen und trockeneren Standorten (9).,

Die folgende Tabelle (von American Galvanizers Association) zeigt, wie lange verzinkter Stahl hält, bevor korrodierte Bereiche erhalten bleiben sollten, um eine weitere Verschlechterung zu verhindern. Möchten Sie lernen, verzinkten Stahl zu veredeln? Klicken Sie hier. Anders ausgedrückt zeigt dieses Diagramm, wie lange verzinkter Stahl in verschiedenen Umgebungen rostet.
Je dicker die Zinkbeschichtung, desto länger verzinktem Stahl wird ohne Korrosion dauern. Die Dicke von Zink wird entlang der horizontalen Achse (8) angezeigt., Wie in der nachstehenden Tabelle und in der Studie von 1926 festgestellt, ist die Korrosionsrate für jeden Ort im Wesentlichen mit der Zeit konstant (9).


Diagramm 1: Zeit bis zum ersten Anzeichen von Korrosion in verschiedenen Umgebungen

Die folgenden Umgebungen sind von den korrosivsten bis zu den am wenigsten korrosiven Umgebungen aufgeführt:
Industrieumgebungen:

  • Die meisten städtischen und städtischen Gebiete als Beispiele für städtische Umgebungen.
  • Im Allgemeinen die aggressivste korrosive Umgebung.,
  • Sulfid – und Phosphatluftverschmutzung durch Punktquellen wie Autoabgase verursachen einen Verbrauch von verzinkter Zinkbeschichtung.

Tropische Meeresumgebungen

  • Regionen, in denen die Temperatur, wenn überhaupt, unter den Gefrierpunkt fällt.
  • Die Luftfeuchtigkeit ist hoch und Chloride aus nahegelegenem Wasser sind in der Luft vorhanden.
  • Fast so korrosiv wie industrielle Umgebungen
  • Warme Temperaturen erhöhen die Aktivität von Korrosionselementen auf der Oberfläche des verzinkten Zinks.,
  • Nähe zur Küste, Windrichtung und Windgeschwindigkeit beeinflussen auch die Korrosionsrate

Gemäßigte Meeresumgebungen

  • Niedrigere Temperaturen und Luftfeuchtigkeit machen gemäßigte Meeresumgebungen weniger korrosiv gegenüber ihren tropischen Gegenstücken.
  • Wie tropische Meeresregionen, Chloride, Entfernung vom Meer, Windrichtung und Windgeschwindigkeit Form Korrosionsrate.

Vorstädtische Umgebungen

  • Weniger korrosiv als Industriegebiete
  • Wohnumfangsgemeinschaften außerhalb städtischer Gebiete und Städte.,

Ländliche Umgebungen

  • Am wenigsten aggressive korrosive Atmosphäre
  • Luft und Regen in ländlichen Regionen enthalten relativ geringe Mengen an Schwefel und anderen korrosiven Emissionen.

Elemente und Bedingungen:
Luft
Schwefeldioxid (SO2) ist der bedeutendste Luftschadstoff. Das Vorhandensein von SO2 in der Atmosphäre reguliert weitgehend die atmosphärische Korrosionsrate von Zink. Wenn Säuren – mit einem pH-Wert unter sieben-eine verzinkte Zinkbeschichtung angreifen und korrodieren, nimmt der pH-Wert ab und die Korrosionsrate nimmt zu., In Industriestandorten wurden Nebel und Tauwetter mit einem pH-Wert von nur drei beobachtet. Es ist daher vernünftig, die größere Korrosivität industrieller Atmosphären der säurebildenden SO2-Verschmutzung zuzuschreiben, die in ihnen enthalten ist (9).
Ergebnisse einer verzinkten Zinkmetallkorrosionspotentialstudie, die 2015 veröffentlicht wurde, fanden die höchste Korrosionswirkung von SO2, Staub, Feuchtigkeit und CO2. Konzentrationen dieser Schadstoffe waren höchste Werte im Winter; wenn die Verbrennung fossiler Brennstoffe zunimmt. Das Vorhandensein von Chloriden in der Luft hat auch die Korrosionsrate beeinflusst (10).,
Boden
So wie der Säuregehalt der Atmosphäre die Korrosionsrate beeinflusst, so auch der Säuregehalt des Bodens. Die Zinkbeschichtung aus feuerverzinktem Stahl hält im härtesten Boden 35 bis 50 Jahre und im weniger korrosiven Boden 75 Jahre oder länger.
Temperatur
Obwohl Feuchtigkeit Korrosion beeinflusst, hat die Temperatur selbst weniger Einfluss. Verzinkte Zinkbeschichtungen reagieren bei extremen kalten und heißen Temperaturen gut. Es gibt keine signifikanten Unterschiede in der Korrosionsrate bei Temperaturen unter -40 F für feuerverzinkte Beschichtungen. Bei höheren Temperaturen kann das Zink beeinflusst werden., Für eine langfristige kontinuierliche Exposition beträgt die empfohlene Höchsttemperatur laut einer Veröffentlichung von American Galvanizers (8) 392 F. Temperaturen, die so hoch sind, können dazu führen, dass sich die äußere Zinkschicht von den Zinklegierungsschichten ablöst. Obwohl die verbleibenden Zinklegierungsschichten dem Stahl Korrosionsschutz bieten, hält der Schutz weniger lange an, als wenn die äußere freie Zinkschicht intakt bleibt.
Da es viele Anwendungen von Stahl gibt, wird die Feuerverzinkung weiterhin gefordert, um einen dauerhaften und wartungsfreien Korrosionsschutz zu gewährleisten.