Mitt Jiwe

Gör dina bokningar via nätet, se alla dina fakturor, följesedlar etc. online

Skicka en förfrågan online

Då kommer vi att kontakta dig så snart som möjligt

Korrosion

Zinkens korrosionsskyddande effekt

Zinkens förmåga att verka som korrosionsskydd för järn och stål har varit väl känt i flera århundraden. Järn korroderar ungefär 200 gånger snabbare än zink. I dagsläget ligger zinkens korrosion i Sverige inom ett
årsintervall på 0,5-4 mikrometer beroende på miljöförhållanden. Räknar vi på ett alternativ med 2 mikrometers korrosion och en 100 mikrometers zinkbeläggning dröjer det 50 år innan stålet börjar rosta. Skulle stålet varit obelagt hade ca 20 mm av stålet korroderat bort under denna tid, vilket innebär att en 2 mm tjock detalj skulle behöva ersättas mer än tio gånger. Det är därför lätt att förstå vilka ekonomiska värden som sparas genom
att korrosionsskydda stål med zink.

Zink har således ett nationalekonomiskt mycket stort värde eftersom ersättningsmetoder eller stålersättningar betingar en betydligt högre kostnad. Zink är dessutom en av de miljövänligaste metallerna och utgör ett viktigt spårämne tillsammans med järn. En människa behöver ca 15 mg zink per dag för att kroppens system ska kunna fungera.

Zinkens korrosionsskyddande förmåga utomhus räknat i år beror helt på vilken zinkbeläggningsmetod som väljs. Nedan visas de olika zinkbeläggningsmetoderna, deras normala skikttjocklek, korrosionsskydd i
år och relativa initial- och livslängdskostnad.
 

Method
 
Skikttjocklek µm Korrosionsskydd år Kostnad* initial Kostnad* livslängd
Elförzinkning 3 - 10 1 - 5 0.90 12.6
Sprutförzinkning 40 - 100 15 - 40** 1.5 2.7
Mekanisk förzinkning 5 - 20 2 - 10 1.5 10.5
Varmförzinkning 70 - 200 30 - 100 1.0 1.0
Varmförzinkning, kontinuerlig beläggning
(band, plåt, tråd)
15 - 40

 
7 - 20

 
0.85

 
3.0

 

* Varmförzinkning satt som bas = 1
 ** 20 % sämre livslängd än varmförzinkning.
 

Eftersom zinkskiktet skyddar stål i ett galvaniskt element genom att offra sig, är det viktigt att den stålyta som ska skyddas, inte har stora obelagda ytor. Vidare får det varmförzinkade stålet inte ha ledande kontakt med andra obelagda ytor.Under sådana förutsättningar kan en fuktig ledande zinkbelagd yta korrodera mycket snabbt. Ofta beror detta på en felaktig konstruktion, genom att t ex det varmförzinkade godset har kontakt med obehandlat stål eller annan metall.

Det finns många praktiska fall där zink skyddat konstruktioner i mer än hundra år. Fördelen med ett bra korrosionskydd är att både zink och stålmaterialet kan återvinnas. Järnkonstruktionerna kan till och med återanvändas.

Idag är återvinningen av zink ca 80 %.

Val av korrosionsskydd

När det gäller val av korrosionsskydd till stål bör följande parametrar beaktas:

 1.   Förväntad livslängd på ytbehandlingen
 2.   Miljöklass
 3.   Ytskyddets vidhäftning till stålet
 4.   Hållfasthet mot mekanisk åverkan
 5.   Nötningsbeständighet
 6.   Elektrokemisk skyddsverkan vid skador
 7.   Kontrollmöjligheter
 8.   Appliceringsmöjlighet (påföringsförhållanden)
 9.   Estetisk effekt
 10. Livslängdskostnad, som består av:
    a. Initialkostnad
    b. Underhållskostnader
 
I nedanstående tabell har vi gjort en omskrivning av korrosivitetsklasserna enligt EN ISO 12944-2 för att underlätta valet av ytbehandling, genom att visa vilka livslängder som erhålles genom varmförzinkning respektive varmförzinkning + färg (Duplex).

Korrosivitets-

klass

Beskrivning

Förslag på korrosionsskydd/

Livslängd i år

C1

Mycket

låg

korrosion

Utomhus: -

Inomhus: Uppvärmda utrymmen med torr luft och obetydliga mängder föro-reningar, tex kontor, affärer, skolor, hotell.

Här är varmförzinkning onödigt. Det räcker med färg eller elförzinkning.

C2

Låg korrosion

Utomhus: Atmosfärer med låga halter luftföroreningar. Lantliga områden.
Inomhus: Icke uppvärmda utrymmen med växlande temperatur och fuktighet. Låg frekvens av fuktkondensation och låg halt av luftföroreningar, tex sport-hallar, lagerlokaler. Zinkkorrosionen är max 0,5 µm/år.
Varmförzinkning enligt standard SS-EN ISO 1461. Varmförzinkningens livslängd > 100 år. Även om varmförzinkningen håller onödigt länge är den ett billigt alternativ.

C3

Måttlig

korrosion

Utomhus: Atmosfär med viss mängd salt eller måttliga mängder luftföroreningar. Stadsområden och lätt industrialiserade områden. Områden med visst inflytande från kusten.

Inomhus: Utrymmen med måttlig fuktighet och viss mängd luftföroreningar från produktionsprocesser, tex bryggerier, tvätterier, mejerier.
Zinkkorrosionen är ca 2 µm /år.

Varmförzinkning enligt standard SS-EN ISO 1461. Är zinkkorrosionen ca 2 µm per år kan Fe/Zn115 enligt standardens nationella bilaga NA väljas. Zinkskiktets livslängd blir då över 50 år.

C4

Hög korrosion

Utomhus: Atmosfärer med måttlig mängd salt eller påtagliga mängder luftföroreningar.  Industri- och kustområden.

Inomhus: Utrymmen med hög fuktighet och stor mängd luftföroreningar från produktionsprocesser, tex kemiska industrier, simhaller, skeppsvarv.

Varmförzinkning enl SS-EN ISO 1461 + målning (=Duplex)  ger en livslängd på 20-40 år, se kapitel om standarder. Varmförzinkning Fe/Zn115 enligt nationell bilaga NA ger en livslängd på ca 30 år. Varmförzinkning Fe/Zn165 enligt nationell bilaga NA ger en livslängd på ca 50 år. Duplexskikt på Fe/Zn115 ger en livslängd av 45-55 år.

C5-I

Mycket hög

korrosion

Utomhus: Industriella områden med hög luftfuktighet och aggresiv atmosfär.

Inomhus: Utrymmen med nästan permanent fuktkondensation och stora mängder luftföroreningar.

Zinkkorrosionen är ca 5 µm per år.

OBS! Lokala avvikelser kan förekomma.

Varmförzinkning Fe/Zn115 eller Fe/Zn165 enligt nationell bilaga NA, se kapitel om standarder. Zinkskiktets livslängd vid Fe/Zn115 = 20 - 25 år, Fe/Zn165 = 40 - 45 år. Duplexskikt på Fe/Zn115 har en livslängd av 40 - 50 år.

C5-M

Mycket hög

korrosion

Utomhus: Kust- och offshoreområden med stor mängd salt.

Inomhus: Utrymmen med nästan permanent fuktkondensation och stora mängder luftföroreningar.

Zinkkorrosionen är ca 5 µm per år.

OBS !Lokala avvikelser kan förekomma.

Varmförzinkning Fe/Zn115 eller Fe/Zn165 enligt nationell bilaga NA, se kapitel om standarder. Zinkskiktets livslängd vid Fe/Zn115 = 20 - 25 år, Fe/Zn165 = 40 - 45 år. Duplexskikt på Fe/Zn115 har en livslängd av 40 - 50 år.


Korrosionsvärdena i ovanstående miljöklasser bygger på att zink- och Duplexskikt inte fått skador vid hantering och montering utan har "normalt" utseende med god vidhäftning mellan zink och färg. 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Zinkbeläggningars korrosion

Zinkens korrosion påverkas av många faktorer. Man kan därför inte ställa upp en allmängiltig formel för korrosionshastigheten, men mer än 150 års användning har gett oss en ganska god bild av hur zinken uppför sig i olika miljöer.
Zinkbeläggningar har generellt en livslängd som är proportionell mot zinkskiktets tjocklek men det skiljer något beroende på appliceringsmetoden, se nedan: 
 

Zinkbeläggning Zinkskikt Vidhäftning Korrosionstal, relativt *)
Elförzinkning 5 - 15 µm Kemisk / 0.95
Dito med järn - " - / Mekanisk 1
Mekanisk förzinkning 5 - 30 µm Mekanisk 0.90
Sprutförzinkning 30 - 150 µm Mekanisk 0.801
Varmförzinkning tunnplåt
Styckegods
10 - 40 µm
50 - 300 µm
Legering
Legering
12
13
Zinkrik färg > 90 % zink 50 - 300 µm Mekanisk 0.904

*) Ju högre tal desto bättre korrosionsskydd.
 


1) Zinkskiktets jämnhet är beroende av sprutförzinkarens skicklighet. Zinkskiktet innehåller zinkoxider och har därför endast ca 80 % av t ex varmförzinkningens livslängd vid samma skikttjocklek.
2) Zinkskiktet består till stor del av renzink.
3) Zinkskiktet kan bestå av endast järnzinkskikt eller av järnzink med ett renzinklager ytterst. Zinkskiktets uppbyggnad är beroende av stålets kemiska sammansättning.
4) Oegentligt kallad "kallgalv". Zinkskiktet har dålig beständighet mot mekanisk påverkan.


Zinkens stora fördel är att den till skillnad från färg och andra beläggningsmetaller ger stålet ett katodiskt skydd, det vill säga zinken offrar sig vid en skada i zinkskiktet och skyddar det frilagda stålet. Jämför med offeranoder av zink på t ex båtskrov och cisterner.
 

Korrosion i atmosfären

Vid exponering i luft får zinkytan ett oxidskikt som så småningom omvandlas till basiskt zinkkarbonat genom luftens koldioxid- och vatteninnehåll. Detta zinkkarbonat (eller zinkpatina) ger normalt zinken ett utmärkt  skydd.

Luften utomhus innehåller större eller mindre mängder av korrosiva ämnen, beroende på miljön. Finns svavelföringar i luften bryts karbonatskiktet ned och zinksulfat respektive zinksulfit bildas. Dessa skikt
är till skillnad från zinkkarbonatet vattenlösliga och tvättas bort vid regn, vilket medför att korrosionshastigheten ökar.

Klorider har liknande effekt på zinkskiktet men i regel är korrosionshastigheten inte lika hög som vid svavelföreningar. En effekt som också kan påverka zinkskiktets avverkning är hagel och sandstormar. Dessa ger en effekt liknande lättblästring, det vill säga zinkskiktet kan reduceras på den yta som utsätts för vinden. Renzinkskikt är då känsligare för avverkning än det hårdare järnzinkskiktet.

Zinkskikt ska inte kontinuerligt utsättas för temperaturer över 200 ºC. Försök har visat att vid högre temperaturer sker fasomvandling där sprickor kan bildas i skiktet med avskalning som följd. Snabb 
uppvärmning under kortare tid (temp. > 200 ºC) kan ge avskalning av renzinkskiktet (Kirkendalleffekt).

När järnzinkskikt utsätts för svavelhaltig atmosfär kan järnzinkskiktet anta en rostbrun till svart färg. Det är således inte, som många felaktigt antar, stålet som rostar, utan zinkskiktets järn-zinklegering. Anser man att det
av utseendeskäl behöver åtgärdas kan järn-zinklegeringen målas.

I de flesta fall klarar sig varmförzinkningen bra vid atmosfärisk korrosion. Vid kraftigare mängder korrosiva ämnen i luften kan med fördel Duplex
användas.
 

Korrosion i vätskor

Största betydelsen för zinkens korrosion i vätskor är pH-värdet. Mellan pH 5.5 och 12.5 är zinkkorrosionen låg. Vid surare eller mycket starkt alkaliska lösningar ökar korrosionen. Vätskans strömningshastighet och
temperatur har också stor betydelse. En strömningshastighet över 0,5 m/s hindrar bildningen av skyddsskikt på zinkytan och korrosionen ökar.

I vissa mycket rena vatten kan en polaritetsväxling ske vid ca 70ºC, vilket medför att zinkbeläggningen blir ädlare än stålet. Detta medför risk för punktfrätning. Hårda vatten som innehåller kalk och magnesium, är inte
aggressiva vilket däremot mjuka vatten är eftersom de behöver ta upp zinkjoner för att mättas på salter. Här kan Duplexskikt i många fall vara ett bra alternativ till varmförzinkning.
 

Korrosion i jord

Jord är ett vitt begrepp och korrosionsförhållandena är beroende av en mängd faktorer. Vad finns det för korrosiva ämnen i jorden, hur är genomsläppligheten för luft och fukt, finns mikroorganismer osv?

Trots allt är svenska jordar inte så aggressiva. Medelkorrosion för zink brukar anges till 5 μm per år. Med Duplex bör värdet sjunka en del.

Kalk, morän och sandmärgel har måttlig aggressivitet. Lera, torv och myrmark kan däremot vara aggressivare. Ett sätt att bestämma jordens korrosivitet är att mäta dess resistivitet. Följande tabell ger en vägledning:
 

Aggresivitet
 
Jordtillstånd
Resistivitet
i ohmm
Skyddsmetod
1. Liten Torr > 100 Varmförzinkning > 200 µm
2. Liten Fuktig > 450 Varmförzinkning > 200 µm
3. Måttlig
 
Torr
 
< 100
 
Varmförzinkning > 200 µm samt en rostmån på 0,5 mm på varje sida.
4. Måttlig
 
Fuktig
 
150 - 450
 
Varmförzinkning > 200 µm samt en rostmån på 0,5 mm på varje sida.
5. Stor Fuktig 50 - 150 Varmförzinkning > 200 µm samt en rostmån på 1 mm.
6. Mycket
stor
Fuktig
 
< 50 - 150
 
Varmförzinkning som ovan men med 1.5 mm rostmån.
 


I många fall kan Duplex användas och då kan zinkskiktets tjocklek minskas och rostmånen tas bort eller 
sänkas.

Galvanisk korrosion
Varmförzinkning eller zink bör inte användas ihop med metaller som står långt ifrån zink i den galvaniska spänningsserien. Sådana kopplingar ska endast användas där det finns en uttalad önskan att utnyttja zinkens
katodiska skyddsverkan. Är detta oundvikligt bör man isolera metallerna från varandra. Varmförzinkat stål har god elektrisk kontakt mellan stål och zink. Skadas zinkbeläggningen bildas en galvanisk cell i närvaro av en elektrolyt, t ex regnvatten. I denna elektrolytiska cell blir zinken anod och skyddar stålet genom att offra sig. Denna skyddsverkan erhålls inte med färg eller ädla metaller utan stålet rostar, eftersom det blir anod.

Varmförzinkat stål i kontakt med aluminium och rostfritt stål ger ingen allvarligare korrosion i luft. I vatten bör de dock inte stå i ledande förbindelse med varandra. Förhållandet mellan anod- och katodyta har stor betydelse för galvanisk korrosion.

Korrosion i betong
Erfarenheter från ingjutna varmförzinkade armeringsstål är goda. Hittills används inte varmförzinkning på ingjutningsgods i någon större utsträckning i Norden. De gånger man har gjort detta har dock resultatet
varit mycket bra. Genom att varmförzinka framför allt ytarmeringen kan betongtäckskiktet reduceras med lägre vikt som följd. En annan fördel är att rostvatten på fasader eller gjutningar elimineras och betongsprängningar på grund av korroderade armeringsjärn undviks.
 
 

 


Visste Ni att

 JIWE uppfyller specifikationerna för fordonsindustrin, vindkraftsindustrin och offshoreindustrin etc. 

Sölvesborg: +46 771 422 423
Eskilstuna: +46 771 422 423