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Beispielhafte Karteikarten für Korrosion an der FernUniversität in Hagen auf StudySmarter:

Was ist Beizen bzw wie funktioniert es, was ist zu beachten?

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Korrosion bei nichtrostenden Stählen?

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Schweißen von verzinkten Bauteilen

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Welche gestalterischen Merkmale müssen bei zu verzinkenden Bauteilen eingehalten werden?

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Duplexsystem?

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Kathodischer Korrosionschutz bei verzinkten Bauteilen?

Beispielhafte Karteikarten für Korrosion an der FernUniversität in Hagen auf StudySmarter:

Reparatur von Schadstellen bei verzinkten Werkstücken?

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Wie ist die Verbindung zwischen metallischen Überzügen und dem Stahl des Werkstücks?

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Was ist Feuerverzinken?

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Was ist Galvanisieren?

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Welche Möglichkeiten der Vorbehandlung gibt es und was gibt es zu beachten?

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Korrosion an NE-Metallen?

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Beispielhafte Karteikarten für Korrosion an der FernUniversität in Hagen auf StudySmarter:

Korrosion

Was ist Beizen bzw wie funktioniert es, was ist zu beachten?

Vorbehandlung:

Reste, wie Bohröle, Fett, Farbe, KSS, Aufkleber, Verunreinigungen usw. müssen vorher entfernt werden. Das geschieht mit NaOH oder Sodalösung bei ca 100°C.

Notwendigkeit:

Wenn der Oberflächenzustand, der die Korrosionsbeständigkeit gewährleistet, nicht mehr gegeben ist:

  • Anlauffarben
  • Schweißspritzer
  • Rost von anderen Materialien
  • Bildung von Chromcarbid durch den Wärmeeinfluss beim Drehen oder Bohren ohne Kühlschmiermittel
  • Bildung von Umformmartensit durch Gefügeveränderung bei der Kaltverformung

Beizprozess

Bauteile können getaucht, sprühgebeizt, nahtgebeizt oder anodisch gebeizt werden.

Bei der Beize handelt es sich um ein Gemisch aus Salpeter- und Flusssäure in Wasser. Es liegt eine Temperatur von 20-40°C vor und der Prozess dauert ca 20 Minuten.

Die äußere Oberflächenschicht wird aufgelöst und kann durch Hochdruck mit Wasser entfernt werden.

Die Bauteile sind anschließend gründlich zu trocknen. Es ist eine blanke, metallische Oberfläche entstanden, die mit dem Luftsauerstoff eine homogene Passivschicht bilden kann.

Mechanische Nachbearbeitung

Schweißnähte und Oberflächenfehler können mechanisch nachbearbeitet werden.

Dabei gelten folgende Arbeitsregeln:

  • eisenoxidfreies Schleifmittel
  • Schleifmittel nur für nichtrostenden Edelstahl verwenden
  • nur mit geringem Druck schleifen, um Anlaufen und Verzug zu vermeiden (geringe Wärmeleitfähigkeit)
  • Nassschliff ergibt feinere Oberflächen
  • Schleifgeschwindigkeit max 40m/s
  • Vorschliff Körnung 80-180; Fertigschliff 180-240

Korrosion

Korrosion bei nichtrostenden Stählen?

Durch Legierung mit Cr (über 10,5%) wird der Stahl geschützt. Weitere Legierungselemente sind Ni, Mo, Ti. Die gleichmäßige Verteilung sorgt für den Schutz.

Interkristalline Korrosion und Spannungsrisskorrosion

Bei 450-600°C werden Chromkarbide aus, d.h. die gleichmäßige Verteilung der Legierung wird aufgehoben und es kommt zur Korrosion.

Gegenmaßnahme: Glühen im Schweißnahtbereich (1000°C) und rasches Abkühlen. Einsatz von Zusatzstoffen.

Kontaktkorrosion

Schwarz-Weiß-Verbindungen

Lochfraß

Entsteht durch die Auflösung der Passivschicht. Abhilfe: Entfernen von Ablagerungen (Stahlstaub) bzw Polieren von Oberflächen (Anlauffarben).

Oberflächengüte und hoher Cr-Gehalt steigern die Korrosionsbeständigkeit von rostfreiem Stahl.

Korrosion

Schweißen von verzinkten Bauteilen

Ob vor oder nach dem Verzinken geschweißt wird, hängt von mehreren Faktoren ab: Maße des Verzinkungsbads, Transportmöglichkeiten, betriebliche Gegebenheiten, Art und Größe des Erzeugnisses.

Schweißen vor dem Verzinken

Der Schweißprozess führt zu Eigenspannungen, die sich im 450°C heißen Zinkbad durch Verformen abbauen können.

Konstruktive Abhilfe durch:

  • Einsparen von Schweißnähten
  • symmetrische Nahtanordnung
  • kleine Nahtquerschnitte
  • Schweißnähte in spannungsärmere Zonen legen
  • Dickensprünge vermeiden
  • Schrumpfungen nicht behindern
  • erst Quernähte, dann Längsnähte
  • erst Stumpfnähte, dann Kehlnähte
  • von der Mitte zu den Enden schweißenSchweißfolgeplan erstellen

Regeln bei der Ausführung des Schweißens:

  • keine Poren oder Einbrandkerben
  • Spritzer- und Schlackenrestefrei
  • ohne Trennmittelspray beim MSG-Schweißen
  • rundum dicht schweißen (sonst entstehen Hohlräume, die zum Abplatzen der Zinkschicht führen können)

Schweißen nach dem Verzinken

Funktioniert mit dem Lichtbogenhandschweißen, Gasschmelzschweißen oder Schutzgasschweißen mit Aktiv- oder Mischgasen (Nicht mit inerten Gasen, die behindern die Oxidation des Zinks und es entstehen mehr Spritzer).

Gute Be- und Entlüftung, da die Dämpfe gesundheitsschädlich sind.

Nach dem Schweißen muss eine Zinkschicht aufgebracht werden, diese muss die alte Schicht überlappen.

Korrosion

Welche gestalterischen Merkmale müssen bei zu verzinkenden Bauteilen eingehalten werden?

  • keine sperrigen Bauteile
  • Entlüftungen und Ablaufmöglichkeiten in toten Ecken bzw Winkeln und bei Hohlprofilen (Achtung: Explosionsgefahr). Größe und Anzahl beachten
  • Verzug vermeiden (Schweißfolge, ähnliche Materialdicken, Ausdehnungsmöglichkeiten schaffen und symmetrische Querschnitte)
  • Profile nicht flächig verschweißen, sondern mit Kante auf Fläche (nicht IL sondern I-)
  • Farbe und Schweißschlacke vollständig entfernen
  • Anhängen ermöglichen (Zulauf- und Ablaufmöglichkeiten möglichst senkrecht zum Anhängen)
  • Schraubendurchmesser ca 2mm über Nenndurchmesser
  • Spalten und Poren sind zu vermeiden
  • Gewinde können durch Erwärmen und Ausbürsten wieder gängig gemacht werden

Korrosion

Duplexsystem?

Auf verzinkte Teile kommt noch eine Farbbeschichtung. Die Farbe schützt das Zink vor Umwelteinflüssen und das Zink Schützt die Farbe vor Unterrosten. Lebensdauer hängt von der Dicke der Zinkschicht ab.

Korrosion

Kathodischer Korrosionschutz bei verzinkten Bauteilen?

Durch Oberflächenrisse und Feuchtigkeit bildet sich ein Lokalelement. Da Zink unedler ist, wird dieses zerstört und der Stahl bleibt erhalten (Zinn oder Kupfer sind edler, also funktioniert es nicht: Gefahr des Unterrostens).

Korrosion

Reparatur von Schadstellen bei verzinkten Werkstücken?

Verfahren: Auftragen von Zinkstaubbeschichtung, Flammspritzen, Verzinkungslot, Aufsprühen von Zink

Regeln: max. 10cm^2, fachgerechte Durchführung, 30mü größere Schichtdicke als gefordert, max 0,5% der Bauteiloberfläche.

Schweißnähte: Können sich durch das heiße Zinkbad verformen, da Eigenspannungen frei werden. Diese kann durch Kaltrichten behoben werden.

Ungleichmäßige Schichtdicken bzw. Tropfnasen: durch weiche Gasflamme aufschmelzen und durch abbürsten glätten.

Korrosion

Wie ist die Verbindung zwischen metallischen Überzügen und dem Stahl des Werkstücks?

Es kommt zur Legierungsbildung.

Korrosion

Was ist Feuerverzinken?

Pro: Es ist sehr weit verbreitet, wirtschaftlich, guter Langzeitschutz, dauerhafter als andere Beschichtungssysteme.

Contra: Es hat seine Grenzen in den Badgrößen.

Aussehen: Zinkblume, die durch Erstarrungsgeschwindigkeit beeinflusst werden (Langsames Erstarren -> große Zinkblumen)

Schichtdicke: 50-70mü, hängt aber zusätzlich von der Materialdicke ab. Kleinteile werden nachher in einer Zentrifuge geschleudert.

Ablauf: Vor dem Eintauchen in das Zinkbad müssen die Teile entfettet und gebeizt werden, damit die Zinkschicht haften kann. Die frisch verzinkten Teile müssen trocken und bei guter Lüftung gelagert werden.

Korrosion

Was ist Galvanisieren?

Galvanisieren: Eine Metalloberfläche wird durch Elektrolyse mit einem anderen Metall überzogen. An der Anode liegt das Schutzmetall an. Durch die angelegte Gleichspannung wandern die gelösten Metallionen auf die zu schützende Werkstückoberfläche. Dicke: 10 – 50 mü.

Korrosion

Welche Möglichkeiten der Vorbehandlung gibt es und was gibt es zu beachten?

Deckschicht muss metallisch blank, trocken, öl- und fettfrei sein und Rz = 70 – 80 mikrometer.

Mechanische Entrostung:

Drahtbürste, Schleifscheiben, rotierende Drahtbürste, Strahlen.

Achtung: kein Quarzsand zum Strahlen benutzen (Steinstaublunge).

Thermische Entrostung:

Brenner lockert und verbrennt Rost und Zunder.

Chemische Entrostung:

Beizen mit Salzsäure oder Schwefelsäure. Nach dem Sprühen bzw. Tauchen gut trocknen um Korrosion zu vermeiden.

Achtung: Beim Umgang mit Säuren sind Sicherheitsvorkehrungen zu beachten: Arbeitsschutzvorschriften, Schutzkleidung, Notdusche, ABfallbeseitigung.

Korrosion

Korrosion an NE-Metallen?

Cu bildet feste, korrosionsbeständige Patina. Sie kann mit S und Cl entfernt werden, dass greift aber das Cu stark an.

Al bildet Passivschicht, kann noch eloxiert werden.

Ti ist unedel, aber korrosionsbeständig wegen der Oxidschicht.

Messing (Cu+Sn) verbesserte mechanische Eigenschaften gegenüber reinem Cu, aber da Cu und Sn eine große Potentialdifferenz aufweisen, kann es zur Entzinkung kommen. Interkristalline Korrosion ist die Folge.

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