Ist verzinkter Stahl magnetisch? Ein detaillierter Blick

Wie empfindlich ist verzinkter Stahl gegenüber Magnetismus?

Nun, als Profi Hersteller von Neodym-Magnetenhabe ich mich auf den Weg gemacht, um die Wahrheit herauszufinden.

In diesem Beitrag erfährst du, was ich entdeckt habe. Sie werden auch lernen:

• Ein wenig über die Geschichte und Verwendung von verzinktem Stahl
• Warum manche Stahlsorten magnetisch sind und andere nicht
• Was genau passiert während des Verzinkungsprozesses?
• Ist verzinkter Stahl magnetisch?
• Das Ausmaß, in dem gewöhnliche Magnete von verzinktem Stahl angezogen werden

Wenn Sie also eine endgültige Antwort auf genau diese Frage suchen, finden Sie sie hier.

Beginnen wir mit dem Verständnis verzinkter Stahl ein bisschen besser.

Was ist verzinkter Stahl?

Verzinkter Stahl verdankt seinen Namen dem Verzinkungsprozess, mit dem er hergestellt wird.

Unter Verzinkung versteht man das Aufbringen einer schützenden Zinkschicht auf Stahlum das Rosten zu verhindern. Der Begriff leitet sich vom Namen des italienischen Wissenschaftlers Luigi Galvani ab.

Im Galvanisierungsprozess, sauberer Stahl wird in einen Kessel oder eine Wanne mit geschmolzenem Zink getaucht. Der Stahl wird als "feuerverzinkt" bezeichnet. Wenn er aus dem Zink entfernt wird, eine Beschichtung haftet gleichmäßig auf der Außenseite des Stahls.

Dieser Zinküberzug schützt korrosive Substanzen davor, den Stahl selbst zu erreichen. Sie fungiert als Opferschicht und korrodiert, bevor der eigentliche Stahl korrodiert.

• Die Zinkschicht korrodiert in gleichmäßigem Tempo und fungiert als Puffer zwischen der Umwelt und der Stahloberfläche.
• Solange diese Schicht intakt ist, bleibt die Vitalität des Grundmetalls erhalten.

Ursprünglich im 18. Jahrhundert in Frankreich für den Schiffbau entwickelt, fand verzinkter Stahl im 20. Jahrhundert in verschiedenen Sektoren wie dem Bauwesen, der Energieversorgung, der Infrastruktur und anderen Bereichen breite Anwendung.

Zu den wichtigsten Eigenschaften von verzinktem Stahl gehören:

• Erschwinglichkeit - Die Feuerverzinkung von Stahl ist sehr viel wirtschaftlicher als andere Alternativen wie Edelstahl. Es fügt nur 2% zu den Kosten von Stahl hinzu.
• Korrosionsbeständigkeit - Die Zinkbeschichtung bietet zuverlässigen Schutz, insbesondere in nasser Umgebung.
• Langlebigkeit - Durch die Verzinkung hält Stahl unter Wasser über 50 Jahre und oberirdisch über 100 Jahre. Und das alles ohne weitere Wartung.

Jetzt wissen wir, was verzinkter Stahl ist und was an ihm so nützlich ist. Aber was ist mit seinen magnetischen Eigenschaften?

Welche Arten von Stahl sind magnetisch?

Bevor wir analysieren, ob verzinkter Stahl magnetisch ist oder nicht, ist es hilfreich, zunächst zu verstehen warum Stahl im Allgemeinen magnetisch ist.

Die magnetischen Eigenschaften von Stahl haben mit seiner Zusammensetzung zu tun. Schauen wir uns an, wie die drei wichtigsten Stahlsorten mit Magneten interagieren:

1. Kohlenstoffstahl

Kohlenstoffstahl, der hauptsächlich aus Eisen und geringen Mengen an Kohlenstoff besteht, ist hochmagnetisch. Wir sprechen hier von einem Kühlschrankmagneten, der magnetisch ist.

Das liegt daran, dass der Kohlenstoffgehalt niedrig genug ist, um die magnetischen Kräfte des Eisens, das 98%+ dieses Stahls ausmacht, nicht zu beeinträchtigen.

Ein Produkt aus Kohlenstoffstahl wird ziemlich stark "kleben" an eine magnetische Oberfläche. Vor allem starke Dauermagnete haben kein Problem damit, dünnere Bleche aus Kohlenstoffstahl anzuziehen.

2. Kohlenstoffarmer/weicher Stahl

Was passiert, wenn dem Kohlenstoffstahl zusätzliche Legierungselemente wie Mangan oder Silizium zugesetzt werden? Der daraus resultierende kohlenstoffarme oder weiche Stahl ist weniger magnetisch als normaler Kohlenstoffstahl.

Unlegierter Stahl wird zwar immer noch von Magneten angezogen, haftet aber nicht mehr so fest wie kohlenstoffreiche Versionen.. Die zusätzlichen Metalle verändern die innere Struktur gerade genug, um den Magnetismus des Eisens zu schwächen.

Ein permanenter Kühlschrankmagnet kann auch einen Gegenstand aus Baustahl anziehen. Allerdings kann sich das Teil durch Fallenlassen oder Ziehen vom Magneten lösen.

3. Rostfreier Stahl

Rostfreier Stahl hat einen hohen Gehalt an Metallen wie Chrom, Nickel und Mangan. Mit einem Chromgehalt von mindestens 10-20% ist rostfreier Stahl völlig unmagnetisch.

Der hohe Anteil an Nichteisenmetallen verändert die kristalline Struktur des rostfreien Stahls und macht ihn paramagnetisch. Es gibt also keinerlei magnetische Anziehungskraft zwischen einem Magneten und rostfreiem Stahl.

Zusammengefasst:

• Kohlenstoffstahl - Hochgradig magnetisch
• Weicher/kohlenstoffarmer Stahl - Weniger magnetisch
• Rostfreier Stahl - Nicht-magnetisch

Jetzt wissen wir, was Stahl magnetisch macht. Je mehr Eisen er enthält, desto mehr Magnetismus zeigt er. Zusätzliche Elemente schwächen die Wirkung in unterschiedlichem Maße ab.

Damit sind wir wieder bei der zentralen Frage: Wie wirkt sich der Zinküberzug, der bei der Herstellung von verzinktem Stahl verwendet wird, auf den Magnetismus aus?

Wie wirkt sich die Galvanisierung auf den Magnetismus von Stahl aus?

Wir wissen, dass bei verzinktem Stahl eine Zinkschicht auf Stahl aufgebracht wird. Was genau passiert nun auf mikroskopischer Ebene, wenn Zink und Stahl aufeinander treffen?

Was die Zinkbeschichtung bewirkt

Bei der Feuerverzinkung geht das Zink eine metallurgische Verbindung mit der Stahloberfläche ein. Wenn die geschmolzene Zinklegierung mit dem Stahl in Kontakt kommt, bildet sich auf der Stahloberfläche eine Reihe von Zink-Eisen-Legierungsschichten.

Zusammen bilden diese Zink-Eisen-Legierungen eine Außenhaut, die den Stahl vollständig umschließt.

Während also der ursprüngliche Stahl unter dieser Beschichtung noch vorhanden ist, besteht die äußerste Schicht aus Zink-Eisen-Verbindungen.

Die entstehende Barriere hilft dabei:

1. Physikalische Trennung der korrosiven Stoffe vom eigentlichen Stahl
2. Selbstaufopferung durch Korrosion bevor der Stahl korrodiert

Wie sich die Beschichtung auf den Magnetismus auswirkt

Der Zinküberzug wird also auf den Stahl aufgetragen und schirmt ihn physikalisch ab. Diese Beschichtung ist auch metallurgisch mit der ursprünglichen Oberfläche des Stahls verbunden.

Doch wie wirkt sich dies auf die magnetischen Eigenschaften des Grundstahls aus?

Das Wichtigste ist, dass der Stahl selbst ist unverändert. Das Schmelztauchen verändert oder sterilisiert nicht die dem Stahl innewohnende Fähigkeit, magnetisiert zu werden.

Unabhängig davon, welche Beschichtung später hinzugefügt wird, behält der Stahl sein charakteristisches magnetisches Verhalten:

• Kohlenstoffstahl bleibt hoch magnetisch
• Baustahl ist schwach magnetisch
• Rostfreier Stahl bleibt unmagnetisch

Aber...

Hinzufügen einer Zinkschicht auf der Außenseite schirmt einen Teil des Magnetismus an der Oberfläche ab.

Stellen Sie sich die Beschichtung wie eine Decke vor, die über ein warmes Objekt gelegt wird. Der verdeckte Teil bleibt warm, während die Außenseite kühler wird.

In diesem Fall bleibt der Stahl zwar auf der Unterseite magnetisch, aber die Zinkoberfläche kann die Magnetkraft nicht in gleichem Maße übertragen.

Technisch gesehen ist ein Stück verzinkter Stahl also immer noch magnetisch. Es ist nur so, dass das Zink die Magnetisierung schwächt. scheinbar Magnetismus, indem sie die magnetischen Flusslinien des Stahls blockieren.

Welche Art von Stahl wird typischerweise verzinkt?

Für die Verzinkung wird am häufigsten Stahl mit niedrigem/mittlerem Kohlenstoffgehalt verwendet. Das liegt daran, dass er nach der Verzinkung die beste Kombination aus Verformbarkeit und Festigkeit bietet.

Andererseits neigt Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt dazu, nach dem Hinzufügen von Zink zu spröde zu werden. Und nichtrostender Stahl ist bereits korrosionsbeständig, so dass sich eine Verzinkung erübrigt.

In den meisten realen Anwendungen ist also unlegierter Stahl das Ausgangsmaterial, das in korrosionsbeständigen verzinkten Stahl umgewandelt wird.

Und wie wir oben festgestellt haben, Baustahl HAS magnetische Eigenschaften (im Gegensatz zu rostfreiem Stahl, zum Beispiel). Er ist nur nicht so stark magnetisch wie normaler Kohlenstoffstahl.

Ist verzinkter Stahl also magnetisch?

Angesichts der Wurzeln des Baustahls und der physikalischen Grundlagen des Schmelztauchverfahrens...

Die Antwort lautet, ja - verzinkter Stahl ist magnetisch. Nur nicht ganz magnetisch genug um Eisenspäne auszurichten oder einen Nagel aus mehreren Zentimetern Entfernung anzuziehen. Aber es reicht aus, um Büroklammern, Stecknadeln, Stahlwolle und kleine Eisengegenstände schwach anzukleben.

Herkömmliche Kühlschrankmagnete haften leicht an verzinktem Stahl. Allerdings fallen sie auch recht leicht von der Oberfläche ab.

Wenn Ihr Kriterium für Magnetismus also darin besteht, dass Metallteile fest aneinander haften - dann ist verzinkter Stahl geeignet. Erwarten Sie einfach nur einen "schwachen Magnetismus" und kein vollwertiges metallisches Anhaften!

Aber die magnetische Kraft variiert...

Wie bereits erwähnt, wird die Zinkbarriere die magnetischen Kräfte begrenzen. Und eine dickere verzinkte Schicht kann den scheinbaren Magnetismus an der Oberfläche weiter abschwächen.

Aber direkt darunter ist der magnetische Stahl noch unverändert vorhanden.

Also für eine neu verzinkter Artikel bei minimaler Oberflächenkorrosion ist die magnetische Reaktion mäßig. Leichte Anziehungskraft und etwas Haftkraft auf leichten Gegenständen.

Andererseits...

Eine alte verrostetes verzinktes Stück hat eine stärker korrodierte Zinkschicht und der magnetische Stahl liegt stärker frei. Die magnetische Wirkung wird also stärker ausgeprägt sein.

Wann kann der Magnetismus nützlich sein?

Ich habe ein paar nette Möglichkeiten gefunden, wie der Magnetismus von verzinktem Stahl in normalen Situationen genutzt werden kann:

Aufsammeln von Dingen, die versehentlich hineingefallen sind

Wenn Sie einen Stahlgegenstand wie eine Schraube oder einen Nagel auf ein verzinktes Stahldach fallen lassen, können Sie ihn möglicherweise mit einem Magnetstab auffangen.

Vorausgesetzt, der Gegenstand landet auf einer freiliegenden Stelle und nicht auf einer Naht oder einer überlappenden Verbindung.

Schilder machen

Kleine Stahlbuchstaben/Logos, die auf einer verzinkten Stahloberfläche im Außenbereich angebracht werden, haften nur schwach direkt an. Dadurch müssen keine Löcher zum Aufhängen gebohrt werden.

Montage von Dekorationsartikeln im Freien

Ähnlich wie bei Schildern lassen sich dünne Magnetfolien hinter Dekorationsstücken an verzinkten Wänden oder Zäunen sauber anbringen.

Diese Anwendungen funktionieren genau deshalb, weil verzinkter Stahl trotz seiner Zinkbeschichtung einen geringen Magnetismus aufweist. Wenn es sich um rostfreien Stahl handeln würde, wäre dies alles nicht möglich!

Das Mitnehmen

Lassen Sie uns die wichtigsten Fakten zusammenfassen:

• Verzinkter Stahl ist ein mit einer Zinkschicht überzogener Stahl, der eine höhere Korrosionsbeständigkeit aufweist.
• Verschiedene Stahlsorten haben je nach ihrer Zusammensetzung unterschiedliche magnetische Eigenschaften
• Der Grundstahl selbst behält auch nach der Verzinkung seine angeborenen Eigenschaften
• Baustahl und kohlenstoffreicher Stahl ziehen sich magnetisch an, Edelstahl nicht.
• Für die Herstellung von verzinktem Stahl wird in der Regel Baustahl verwendet.
• Durch den Zinküberzug ist verzinkter Stahl an der Oberfläche weniger anscheinend magnetisch
• Aber JA, verzinkter Stahl WIRD aufgrund seines magnetischen Stahlkerns immer noch schwach von Magneten angezogen.
  Da haben Sie es also - eine vollständige Übersicht über verzinkten Stahl und Magnete.

Jetzt wissen Sie genau, warum verzinkter Stahl dank der darunter liegenden Stahlschicht eine bescheidene magnetische Wirkung zeigt.

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