Neuere Untersuchungen zum Feuerverzinken von Stahl

Im Rahmen einer Qualitätsprüfung wurden Schäden an für den Hochbau vorgesehenen Hülsen entdeckt. Die angerissenen Hülsen wurden fraktographisch und metallographisch untersucht. Die Bruchflächenbelegung konnte mittels energiedispersiver Röntgenanalytik (EDX) als Zink detektiert werden. Am Schliffbild unter dem Rasterelektronenmikroskop (REM) wurden zahlreiche Nebenrisse festgestellt, die komplett mit Zink und Zinn gefüllt waren. Auch Bleianreicherungen waren in der Zinkschicht eingebettet, jedoch nur auf der verzinkten Ober- und Bruchfläche. Der Bruch der Hülse konnte der flüssigmetallinduzierten Rissbildung zugeordnet werden.
Es wurden Versuche an Stahlproben (S355 J2 N) bestimmter Geometrie in Zinkbädern mit unterschiedlicher Zusammensetzung durchgeführt. Die Auswertungen der kaltgebogenen U-Proben nach den Verzinkungsversuchen ergaben, dass der Kaltverformungsgrad der Proben sowie die Schmelzbadzusammensetzung einen erheblichen Einfluss auf die Rissbildung während des Verzinkungsprozesses haben.
Die Bügelprobe erwies sich als einfach zu handhabende und leicht herzustellende Probenform, die sich in der Praxis schnell einsetzen lässt. Insbesondere in Verzinkereien könnten dadurch aufwendige Badanalysen teilweise durch einen Durchlauf mit der Bügelprobe ersetzt werden.

Problems concerning hot dip galvanizing of steel
At sleeves for structural engineering have been discovered damages in the course of a quality control. Fractographic and metallographic investigations of a cracked bushing has been performed. Energy Dispersive X-Ray (EDX) analysis indicated that the decoration of the crack is related to the presence of Zinc on the surface. Numerous secondary cracks completely filled with Zinc and Tin could be evidenced on the metallographic polished section (REM). Also Lead enrichment could be detected in the Zinc layer, but only on the hot dip galvanized and cracked surfaces. The fracture present in the bushing can therefore clearly be attributed to liquid metal induced embrittlement.
The experiments with steel samples (S355 J2 N) of different geometries dipped in Zinc bath of different composition have been performed. Analysis of the results after galvanizing the cold bent U-shaped parts indicated that the degree of samples cold deformation as well as the bath composition have a significant influence on the crack formation during galvanizing.
The Yoke test samples have proven to be simple in handling and an easy to produce sample shape that can be processed rapidly in practical operation. Especially the galvanizing companies can this way partly replace expensive bath analysis with a visual examination of yoke specimen after hot dip galvanizing.