55. Wie haftet Zink fest auf Stahl?

Die Bildung einer Zinkbeschichtung auf Stahlrohren erfolgt durch komplexe physikalische und chemische Wechselwirkungen zwischen dem Rohr und geschmolzenem Zink. Flüssiges Zink kann die meisten Metalle korrodieren und auflösen, unabhängig von ihrem Schmelzpunkt. Am Beispiel der trockenen Feuerverzinkung: Mit Zinkchloridlösung beschichtete Stahlrohre werden zunächst in einem Trockenofen auf 200-250 Grad erhitzt und dann in geschmolzenes Zink bei 480-500 Grad getaucht. Die Rohre absorbieren augenblicklich enorme Hitze, wodurch die Zinkflüssigkeit auf ihrer Oberfläche schnell abkühlt und zu einer schützenden Hülle erstarrt. Da diese Hülle durch kontinuierliche Wärmezufuhr schmilzt, bildet sich die Zinkschicht, wenn die Oberflächentemperatur des Rohrs mit der Temperatur des geschmolzenen Zinks im Gleichgewicht ist. Der Prozess umfasst: 1) die Auflösung von festem Eisen in Zink; 2) Eisen und Zink verbinden sich zu einer Eisen-Zink-Legierungsschicht; 3) Auf der Außenfläche der Legierung bildet sich eine Schicht aus reinem Zink, die beim Abkühlen kristallisiert. 4) Die Verbindung der Zinkschicht mit dem Stahlsubstrat. Bei der Feuerverzinkung entsteht der Zinküberzug grundsätzlich durch Diffusionsprozesse.