Einfluss der Feuerverzinkung auf die mechanischen Eigenschaften des hochfesten Baustahls S620QH Influence of hot-dip galvanizing on the mechanical properties of the high-strength structural steel S620QH

Abstract

Die Kombination von Effizienz und Dauerhaftigkeit ist im Hinblick auf die Gestaltung nachhaltiger Konstruktionen von besonderer Bedeutung, entsprechend sind Kenntnisse zur Verzinkung hochfester Stähle von zunehmendem Interesse. Im Rahmen einer vertiefenden Studie wurde am Baustahl S620QH der Einfluss der Verzinkung unter Variation der Verzinkungstemperatur und -dauer auf die mechanischen Eigenschaften untersucht. Hierzu wurden sowohl Zug- und Kerbschlagbiegeversuche als auch begleitende Materialsimulationen durchgeführt. Im Ergebnis zeigt sich, dass bei der klassischen Verzinkung im Bereich üblicher Prozessparameter, nämlich einer Verzinkungstemperatur im Bereich von 440 °C bis 460 °C sowie Tauchdauern bis 20 Minuten, keine nennenswerten Effekte auf die Eigenschaften des Stahls auftreten. Bei der Hochtemperaturverzinkung wirkt sich die Temperatur in Höhe von 550 °C bei langen Tauchdauern nicht auf die Festigkeit und Duktilität, jedoch zähigkeitsmindernd auf die Stahlsorte S620QH aus. Die parallelen simulativen Untersuchungen weisen darauf hin, dass durch eine erneute Erwärmung die Ausscheidungshärtung mit steigender Temperatur, temperaturabhängig beschleunigt und weitere feine Ausscheidungen ermöglicht werden und dies für den Effekt ursächlich ist. Daraus wird die Empfehlung zur Einhaltung einer Anlasstemperatur von mindestens 580 °C für die letzte Wärmebehandlung des Vergütungsprozesses von warmgefertigten Hohlprofilen nach DIN EN 10210-3 abgeleitet.