Så väljer du stål vid varmförzinkning
Genom att välja rätt stål kan varmförzinkningens goda möjligheter utnyttjas på bästa sätt, både då det gäller en lång underhållsfri livslängd och god ytfinish. Vid gjutning av stål tillsätts antingen kisel eller aluminium för att binda syre, stålet blir tätat. Stål kan även gjutas utan dessa tillsatser, och kallas då otätat. Otätat stål förekommer dock knappast nu för tiden, då det har en lägre kvalitet. Eftersom stålets kiselhalt (Si) är av mycket stor betydelse för reaktiviteten mellan järn och zink under varmförzinkningsprocessen, ska alltid kiselhalten beaktas vid val av stål för gods som ska varmförzinkas. Följande gäller: - Aluminiumtätade stål lämpliga för varmförzinkning ska ha låg kiselhalt, under 0,03 viktsprocent. - Kiseltätade stål med en kiselhalt från 0,15 viktsprocent fungerar bra vid varmförzinkning, men ger tjockare skikt än de aluminiumtätade stålen. Även fosforinnehållet (P) har en viss inverkan på reaktiviteten, framförallt då det gäller kallvalsade stål. Övriga legeringselement har ingen avgörande effekt på skiktet. Det finns ett intervall i kisel- och fosforinnehåll kallat Sandelin-området (0,03-0,14 viktsprocent kisel + fosfor), inom vilket reaktiviteten vid varmförzinkning är mycket hög, och de bildade skikten blir grova och har dålig vidhäftning till stålet. Detta intervall ska undvikas vid val av stål för varmförzinkning, så vida man inte har tillgång till speciellt legerade zinkbad som kan motverka denna effekt. Studier som på senare tid utförts av Force Technology i Danmark, har dock visat att det undre gränsvärdet för Sandelinområdet är lägre än vad som tidigare angivits inom branschen. Dessutom har det visat sig att effekten av stålets fosforhalt är stor då det gäller kallvalsade produkter. Generellt kan sägas att vid normala krav på godsets ytfinish efter förzinkning gäller följande villkor vid val av aluminiumtätat stål för både varm- och kallvalsat stål: Si+P < 0,03 viktprocent, det vill säga stålet ska ha en sammanlagd kisel- och fosforhalt som är under 0,03 viktsprocent. Om kraven på ytfinish är extra höga, till exempel vid arkitektoriska konstruktioner, bör följande villkor för materialval användas då det rör sig om kallvalsat stål: Si<0,03 och Si+2,5P<0,04 viktprocent. Observera koefficienten på fosforhalten. När det gäller varmvalsat stål är det kiselinnehållet som är det mest kritiska, medan fosforinnehållet är av mindre betydelse, och följande villkor rekommenderas vid höga kav på ytfinish för varmvalsat stål: Si<0,02 och Si+2,5P<0,09 viktprocent. Observera återigen koefficienten på fosforhalten. Aluminiumtätade stål, som har en kisel+fosforhalt under 0,03 viktprocent, ger blanka skikt efter förzinkning och tjocklekar i enlighet med varmförzinkningsstandarden SS-EN ISO 1461. Kiseltätade stål med 0,15-0,21 viktprocent kisel fungerar bra vid varmförzinkning men ger tjockare skikt än vad som krävs enligt ovan nämnda standard. Önskas ännu högre skikttjocklek, vilket kan vara ett önskemål i mer aggressiva miljöer, ska ett stål med kiselhalt över 0,22 viktsprocent väljas. I princip är det möjligt att förzinka stål med kiselhalter upp mot 0,35-0,40 viktprocent. Man ska dock vara medveten om att dessa är mycket reaktiva och ger kraftig skikttillväxt. Ett tjockt skikt är bra ur korrosionsskyddande synpunkt, men blir vanligtvis sprött och kan skadas vid hantering av godset, varför dessa höga kiselhalter inte är att rekommendera. Kallvalsade stål glödgas normalt efter valsningen. Vid denna värmebehandling kan kisel i stålets yta oxideras och därigenom bindas i oxidpartiklar. Denna så kallade inre oxidationen i godsytan medför att den fria halten kisel som kan påverka reaktionen vid förzinkningen blir lägre än stålets bulkanalys. Kallvalsat gods som har en kiselhalt i intervallet 0,15-0,21 viktprocent kan lätt komma in i det olämpliga Sandelinintervallet mellan 0,03-0,14 viktprocent i samband med glödgning. Stålet är då mycket reaktivt och får ett tjockt sprött skikt med dålig vidhäftning till godsytan. Hur djup den inre oxidationen blir påverkas av temperatur, tid och atmosfär vid glödgningen. Vanligtvis går det att beta bort den påverkade zonen, men i vissa fall har den blivit djupare och godset kan behöva blästras före förzinkningen.