Weißrost auf verzinktem Blech -
Entstehung und Bewertung des Materials
Weißrost ist Zinkhydroxid und kein Produkt der Stahlkorrosion. Er entsteht, wenn die Oberfläche von frisch verzinktem Blech feucht bleibt und gleichzeitig kein freier Zutritt von Luft mit Sauerstoff und Kohlendioxid besteht. Unter normalen Bedingungen oxidiert Zink zu Oxid, geht dann in Hydroxid über, und dieses bildet mit Kohlendioxid schützendes Zinkcarbonat, die Patina. Liegen Tafeln oder Coilwindungen dicht aneinander und sind feucht, bleibt die Reaktion auf der Stufe des Hydroxids stehen, das keine Schutzwirkung hat und pulvrig bleibt.
Die praktische Folge ist weniger dramatisch, als das Aussehen vermuten lässt. Zinkhydroxid ist leicht und locker und baut ein Volumen auf, das in keinem Verhältnis zur Menge des korrodierten Metalls steht. Eine Partie, die stark geschädigt aussieht, hat oft nur einen Bruchteil der Überzugsdicke verloren.
Drei Bedingungen, die gleichzeitig vorliegen müssen
Über das Ausmaß des Belags entscheiden drei Faktoren: die Dauer des Feuchtekontakts der Oberfläche, die Lagertemperatur und das Vorhandensein korrosionsfördernder Stoffe, vor allem Chloride.
Die häufigste Feuchtequelle ist nicht Niederschlag, sondern Kondensation. Kommt ein kaltes Coil in eine wärmere Halle, sinkt die Lufttemperatur direkt an der Stahloberfläche unter den Taupunkt, und auf dem Blech schlägt sich Wasser nieder. Zwischen den Coilwindungen und zwischen den Tafeln im Paket gibt es keine Luftzirkulation, sodass die Feuchte lange bleibt und die Korrosion andauert, solange die Oberfläche nass ist.
EN 10346 nennt ausdrücklich Feuchte, insbesondere Kondensation zwischen Tafeln und Coilwindungen, als Ursache von Korrosionsprodukten und empfiehlt trockenen Transport und trockene Lagerung. Die Regel von GalvInfo ist noch einfacher: Bleibt ein verzinktes Erzeugnis trocken, entsteht überhaupt kein Lagerbelag.
Farbe als Hinweis, nicht als Maß
Die Grundform des Belags ist weiß und pulvrig. Eine Farbänderung liefert jedoch eine konkrete diagnostische Information.
| Farbe des Belags | Bedeutung |
|---|---|
| weiß, pulvrig | Korrosionsprodukt des Zinks, Stahluntergrund unversehrt |
| grau | Eisen aus dem Untergrund beginnt sich an den Korrosionsprodukten zu beteiligen |
| dunkelgrau oder schwarz | der Zinküberzug ist an dieser Stelle weitgehend verbraucht |
Die Farbe allein ist jedoch kein genaues Maß für den Zinkverlust, die Bewertung erfordert Erfahrung. Ein technologisches Detail ist ebenfalls wissenswert: Nach dem Verzinken nachgewalztes Blech dunkelt schneller nach als nicht nachgewalztes, weil seine Oberfläche eine höhere Konzentration aluminiumbasierter Oxide aufweist. Ein dunklerer Farbton bedeutet bei einem solchen Erzeugnis also nicht zwingend fortgeschrittene Korrosion des Überzugs.
Wann der Belag nicht über die Verwendbarkeit entscheidet
Ob das Material verwendbar ist, hängt von zwei Kriterien ab: der verbleibenden Überzugsdicke und den optischen Anforderungen an das Endprodukt.
EN ISO 1461 für stückverzinkte Erzeugnisse formuliert die Regel direkt: Lagerbelag ist kein Grund zur Zurückweisung, solange die Überzugsdicke über dem für die jeweilige Stahldicke festgelegten Mindestwert bleibt. Entscheidend ist also die Messung, nicht das Aussehen. Referenzverfahren ist die magnetische Messung nach ISO 2178, im Streitfall entscheidet das gravimetrische Verfahren nach ISO 1460, bei dem der Überzug abgelöst und gewogen wird, mit einer Dichte von 7,2 g/cm3 für die Umrechnung.
Die Branchenpraxis für stückverzinkte Erzeugnisse unterscheidet drei Schweregrade. Leichter und mäßiger Belag verwittert mit der Zeit im Einsatz und ist in den meisten technischen Anwendungen akzeptabel. Starker Belag muss entfernt werden, in Extremfällen ist das Bauteil neu zu verzinken, da er unbehandelt zur Zerstörung des Überzugs führen kann.
Bei kontinuierlich verzinktem Blech ist die Lage aus zwei Gründen anspruchsvoller. Der Überzug ist deutlich dünner als bei stückverzinkten Erzeugnissen, sodass derselbe absolute Zinkverlust einen größeren Anteil ausmacht. Zudem haben viele Anwendungen dieses Materials, von Gehäusen bis zu Fassaden, optische Anforderungen. Die Stelle mit Belag wird angeätzt und verliert dauerhaft ihr ursprüngliches helles, reflektierendes Aussehen. Die Reinigung entfernt den Belag, stellt aber den Glanz nicht wieder her.
Für nach der Fertigung lackierte Erzeugnisse ist das zweitrangig. Für sichtbare Erzeugnisse ohne weitere Oberflächenbehandlung kann es über die Verwendung der ganzen Partie entscheiden.
Schutz auf der Produktionslinie
EN 10346 sieht mehrere Varianten der Oberflächenbehandlung vor, die dem vorbeugen sollen.
| Kurzzeichen | Behandlung |
|---|---|
| C | chemische Passivierung |
| O | Ölen |
| CO | Passivierung und Ölen |
| P | Phosphatieren |
| PO | Phosphatieren und Ölen |
| S | Versiegelung mit organischer Beschichtung |
Die chemische Passivierung schützt die Oberfläche vor Feuchte und begrenzt die Bildung von Korrosionsprodukten bei Lagerung und Transport, wobei die Norm damit verbundene Farbunterschiede zulässt. Beim Ölen wird eine beidseitige, gleichmäßige Schicht neutralen, nicht trocknenden Öls aufgetragen, und die Norm gibt an, dass der Schutz unter normalen Bedingungen etwa drei Monate ab Herstellung anhält. Hersteller geben ähnliche Zeiträume für passivierte Erzeugnisse an.
Die Grenzen dieser Schutzmaßnahmen sind jedoch gut dokumentiert. Die Passivierungsschicht ist dünner als ein Mikrometer und schützt nicht wirksam, wenn zwischen den Oberflächen Wasser steht. Korrosionsschutzöle mindern die Folgen von Kondensation zwischen Coilwindungen, schützen aber nicht vor größeren Wassermengen zwischen den Lagen. GalvInfo stellt klar, dass selbst die beste chemische Behandlung unter ungünstigen Bedingungen, also ohne Luftzirkulation und mit eingeschlossener Feuchte zwischen den Tafeln, nicht länger als etwa sechs Wochen vor Belag schützt.
Der Werksschutz verschafft also Zeit, keine Beständigkeit.
Lagerung und Transport
Die Empfehlungen der Brancheninstitute stimmen überein und gelten sowohl für Blech in Coils als auch für stückverzinkte Erzeugnisse.
Transport nur mit gedeckten, wasserdichten Fahrzeugen und, wo das nicht möglich ist, mit vollständigem Schutz der Ladung vor eindringendem Wasser. Lagerung in einem klimatisierten Raum und möglichst rascher Verbrauch, mit der Empfehlung, Lagerzeiten über etwa zwei Monate zu vermeiden. Kein enges Einwickeln in Folie, weil das Material Luftzirkulation braucht und sich unter luftundurchlässigen Abdeckungen Kondensat sammelt. Coils und Pakete leicht geneigt aufstellen, damit Wasser frei ablaufen kann, ohne Stellen mit stehendem Wasser. Trockene, abgelagerte Holzzwischenlagen für Luftzirkulation zwischen den Paketen sowie Anheben des Materials über den Boden, bei Lagerung unter Dach um mindestens einige Dutzend Zentimeter.
Für offene Profile kommt eine weitere Regel hinzu: mit der Öffnung nach unten lagern, damit sich innen kein Wasser sammelt. Herbst und Winter sind wegen Niederschlag, Nebel und thermischer Kondensation Zeiten erhöhten Risikos.
Entfernung des Belags
Das Verfahren hängt vom Ausmaß ab und folgt den Richtlinien der Brancheninstitute.
| Ausmaß des Belags | Vorgehen |
|---|---|
| leicht | natürliches Verwittern im Freien oder schonende Reinigung mit einer Mischung aus Mineralöl und Sägemehl |
| mäßig | Waschen mit etwa 10-prozentiger Essigsäurelösung und Nylonbürste, gründliches Abspülen mit Wasser |
| stark | etwa 5-prozentige Phosphorsäurelösung mit Netzmittel, mit der Bürste aufgetragen |
| fortgeschritten, dunkelgrau oder schwarz | Entfernung meist nicht mehr möglich, nach der Reinigung Anstrich mit zinkreicher Farbe empfohlen |
In allen Fällen stellt die Reinigung ein akzeptables Aussehen wieder her, aber nicht den vollen metallischen Glanz. Nach jeder Säurebehandlung sind gründliches Abspülen und Neutralisieren der Oberfläche erforderlich.
Kommerzielle Bedeutung
Bei stückverzinkten Erzeugnissen gilt leichter und mäßiger Belag als kosmetischer Mangel, der in den meisten technischen Anwendungen akzeptabel ist, und die Norm schließt ihn ausdrücklich als alleinigen Zurückweisungsgrund aus. Bei Blech in Coils, bei dem Abnehmer oft eine bestimmte Oberflächenklasse bestellen, kann sichtbarer Belag bedeuten, dass die Partie die optischen Anforderungen einer bestimmten Anwendung nicht erfüllt, obwohl die Schutzwirkung des Überzugs erhalten bleibt.
In der Marktpraxis führt das dazu, dass technisch einwandfreies Material außerhalb des Hauptvertriebskanals landet. Für Abnehmer, deren Erzeugnis lackiert, verbaut oder im Einsatz nicht sichtbar ist, ist das eine Chance: Mechanische Eigenschaften, Abmessungen und Überzugsauflage bleiben normgerecht, und der Preisunterschied kann erheblich sein. Voraussetzung ist eine sorgfältige Bewertung der Partie und eine klare Vereinbarung, worauf sich die Abweichung bezieht. Mehr zur Einteilung von Oberflächenabweichungen im Artikel über Oberflächenfehler bei Blech 2. Wahl.
Eine gesonderte Frage ist die Haftung. Belag, der nach der Lieferung im Lager des Abnehmers infolge der Lagerbedingungen entsteht, hat einen anderen Status als Belag, der vor dem Versand entstanden ist. Das spricht zusätzlich dafür, das Material unmittelbar nach der Lieferung anzunehmen, zu prüfen und gemäß den Empfehlungen zu schützen.
Verfügbare Stahlsorten, Überzugsarten sowie Formate von Coils, Spaltband und Tafeln zeigt das Stahlblech-Angebot von HEN-STOL, mit eigenen Seiten zu verzinktem Stahlblech, kaltgewalztem Stahlblech und warmgewalztem Stahlblech.
Erfahren Sie, wie wir helfen können
HEN-STOL unterstützt bei der Auswahl des Materials für die Anwendung und zeigt, wo der Oberflächenzustand für das Erzeugnis keine Rolle spielt und wo optische Anforderungen wichtig sind. Senden Sie uns die Spezifikation und eine Beschreibung der Anwendung, wir prüfen die Verfügbarkeit und schlagen die günstigste Variante vor.
Häufig gestellte Fragen
Ist Weißrost Korrosion des Stahls?
Nein. Es ist ein Korrosionsprodukt des Zinks, überwiegend Zinkhydroxid. Solange der Belag weiß ist, ist der Stahluntergrund unversehrt. Erst eine graue oder schwarze Farbe zeigt, dass Eisen aus dem Untergrund an den Korrosionsprodukten beteiligt ist.
Ist Material mit Weißrost für die Produktion geeignet?
In den meisten technischen Anwendungen ja, solange die Überzugsdicke über dem geforderten Minimum bleibt. EN ISO 1461 stellt ausdrücklich fest, dass Belag allein bei erhaltener Überzugsdicke kein Zurückweisungsgrund ist. Einschränkungen bestehen bei hohen optischen Anforderungen.
Wie lässt sich die verbleibende Überzugsdicke prüfen?
Referenzverfahren ist die magnetische Messung der Überzugsdicke nach ISO 2178. Im Streitfall entscheidet das gravimetrische Verfahren nach ISO 1460, bei dem der Überzug abgelöst und die Probe gewogen wird.
Schützt Passivierung vor Lagerbelag?
Sie verringert das Risiko und verlängert die sichere Lagerdauer, ersetzt aber keine geeigneten Bedingungen. Unter ungünstigen Bedingungen, bei Feuchte und fehlender Luftzirkulation, verliert der chemische Schutz innerhalb weniger Wochen seine Wirkung.
Lässt sich der Belag entfernen?
Leichter Belag verwittert von selbst oder lässt sich mechanisch entfernen. Mäßiger Belag wird mit verdünnter Essigsäure, starker mit verdünnter Phosphorsäure entfernt, stets mit gründlichem Abspülen. Der ursprüngliche Glanz lässt sich nicht wiederherstellen, weil die Oberfläche an der Stelle angeätzt bleibt.
Wie lässt sich Weißrost im Lager vermeiden?
Durch trockenes Material: Lagerung unter Dach über dem Boden, trockene Zwischenlagen, Luftzirkulation, geneigte Aufstellung für den Wasserablauf, kein enges Einwickeln in Folie und möglichst kurze Lagerzeit vor der Verwendung.
Quellen
- GalvInfo Center, GalvInfoNote 3.2, Protecting Galvanized Steel Sheet Products, Storage Stain
- GalvInfo Center, GalvInfoNote 6.1, Successfully Shipping and Storing Galvanized Steel Sheet
- GalvInfo Center, GalvInfoNote 2.10, Imparting Resistance to Storage Stain
- EN ISO 1461, Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) - Anforderungen und Prüfungen
- EN 10346, Kontinuierlich schmelztauchveredelte Flacherzeugnisse aus Stahl zum Kaltumformen - Technische Lieferbedingungen
- American Galvanizers Association, Wet Storage Stain
- Galvanizers Association, HDG Datasheet 11, Wet Storage Stain