Nedan diskuteras två fall, dels när olika stålsorter svetsas ihop och varmförzinkas tillsammans och vilken effekt detta kan ha vid varmförzinkningen, dels när varmförzinkat stål används i kontakt med andra stålsorter.

Ibland händer det att en konstruktion som ska varmförzinkas består av kolstål med olika kemisk sammansättning, vilket kan leda till olika reaktivitet, skikttjocklek och färgnyans hos godset. Otillräcklig reaktivitet hos vissa delar av konstruktionen kan ställa till besvär vid en slutbesiktning om det finns ett krav på en viss skikttjocklek.

I en del konstruktioner finns det ett behov av att kunna kombinera varmförzinkat stål med t ex rostfritt. Detta kan många gånger fungera bra, men det finns några saker som bör beaktas.  

Inverkan av kiselhalt

Eftersom varmförzinkning är en kemisk reaktion spelar stålets kemiska sammansättning stor roll. Störst inverkan har kiselhalten, men även fosforhalten är av betydelse. Vid varmförzinkning delar man in stålen i aluminiumtätade, som har en kisel- + fosforhalt under 0,03 viktsprocent, Sandelinstål med en kisel- + fosforhalt i intervallet 0,03 – 0,14 viktsprocent, och kiseltätade stål med kiselhalt över 0,14 viktsprocent. De aluminiumtätade stålen gå bra att varmförzinka, liksom de kiseltätade stålen med kiselhalter över 0,14%. Skikttjockleken ökar dock med stigande mängd kisel i stålet, och eftersom tjocka skikt tenderar att bli spröda, undviker man att gå upp för högt i kiselhalt. Sandelinstålen ger skikt med rå yta och nedsatt vidhäftning och ska därför undvikas. 

Välj rätt stål

I en konstruktion som består av många delar händer det ibland att någon del är av ett stål med annan reaktivitet än övrigt ingående material. Som exempel kan vi ta en konstruktion som ska användas i en miljö där korrosivitetsklassen bedömts vara C4, och kunden har därför specificerat 115 µm skikttjocklek. Stål med en kiselhalt på 0.20 % har valts utifrån detta krav.

Några delar till konstruktionen gick kanske inte att få fram med ”rätt” kiselhalt, eller så var beställaren inte medveten om vikten av tillräcklig reaktivitet, så ett stål med lägre kiselhalt slank med och svetsades in i konstruktionen. Vid förzinkningen så får merparten av stålet rätt skikttjocklek, men på delarna med lägre kiselhalt blir skiktet tunnare och vid kontrollbesiktning uppfylls inte kravet på skikttjocklek. Om ett aluminiumtätat stål har valts hjälper det inte heller att öka dopptiden – risken är då istället att tjockleken på de kiseltätade, reaktiva delarna blir för hög – med ett sprödare skikt som resultat.

Aluminiumtätade stål med ultralåg kiselhalt

På senare år ser vi alltmer av s.k. ”laserstål”, som har ultralåg kiselhalt (< 0.01%) och därmed väldigt låg reaktivitet vid varmförzinkning. Dessa stål har många positiva egenskaper när det gäller t ex skär- och formbarhet, men den låga kiselhalten i kombination med den höga aluminumhalten gör att zinkskikten kan bli tunnare än vad som anges i varmförzinkningsstandarden SS-EN ISO 1461:2009. Hittills har detta fått hanteras genom att en avvikelse från standarden avtalas mellan kund och varmförzinkare. I den nya revisionen av standarden, EN-ISO 1461:2022, som träder i kraft senast 31 mars 2023, finns det beskrivet hur dessa stål ska bedömas vid skikttjocklekskontroll. Om standardiserad tjocklek önskas på dessa stål behöver de blästras före förzinkning, för ökad reaktivitet.

Varmfözinkat stål i kontakt med andra stålsorter

Zink är en oädel metall som lätt börjar korrodera. Att korrosionshastigheten ändå är låg i de flesta miljöer beror på att zinkens yta snabbt täcks med korrosionsprodukter, som skyddar ytan från fortsatt angrepp. Zink blir anod i kontakt med de flesta andra stål och övriga metaller. Uppstår en skada i zinkskiktet och fukt finns närvarande så korroderar zinken medan stålet skyddas – detta kallas ofta för ”självläkning”. I kontakt med andra metaller spelar miljön stor roll för beständigheten.

Galvanisk korrosion

När varmförzinkat och annat stål kopplas samman beror graden av galvanisk korrosion på ett antal parametrar; våttiden, dvs tiden som det finns elektrolyt runt kontaktstället, elektrolytens ledningsförmåga, mängden elektrolyt samt storleksförhållandet mellan anod och katod. Elektrolyt med hög ledningsförmåga, t ex kloridhaltigt vatten vid kontaktstället, ökar korrosionshastigheten och bör undvikas.

Inomhus i uppvärmda lokaler går alla materialkombinationer bra. Utomhus har miljö och konstruktionsutformning däremot stor inverkan.

Bra konstruktionslösningar har god luftväxling, inga spalter och en utformning som gör att regnvatten lätt kan rinna av. Mindre bra är det däremot om permanent fukt förekommer i spalter eller slutna utrymmen, vatten kan bli stående och då ytorna är smutsiga.

Varmförzinkat stål i kontakt med färgade metaller

Koppar och kopparlegeringar är mer elektriskt aktiva och dessutom förekommer det att kopparjoner löses ut, vilket oftast leder till angrepp. ”Färgade metaller” ska därför aldrig vara i kontakt med förzinkat stål utan mellanlägg. Zinkbelagd plåt och varmförzinkade stålkonstruktioner ska inte heller vara i direktkontakt med rosttrögt stål, då det innebär en stor risk för galvanisk korrosion och dessutom färgar det rosttröga stålet av sig på de ljusa, varmförzinkade ytorna.

Varmförzinkat i kontakt med rostfritt stål i vägmiljöer

Nordic Galvanizers har deltagit i ett forskningsprojekt utfört av institutet RISE som undersökt hur varmförzinkade räckesståndare fungerar ihop med rostfria fästdon av kvaliteten EN 1.4401, som är ett austenitiskt krom-nickel-molybdenstål.

Eftersom monteringshålen i räckesståndarnas fotplatta har en större diameter än diametern hos de rostfria skruvarna uppstår ett mellanrum (spalt) mellan fotplattans genomgående hål och de rostfria skruvarna. I vissa fall har hålen gjorts avlånga för att underlätta monteringen, vilket ökar spaltens storlek. I mellanrummet samlas vägsmuts, fukt och klorider från vägsaltning, som blir stående och leder till galvanisk korrosion. Undergjuts det mot fotplattan motverkas dessutom dräneringen och risken för galvanisk korrosion ökar. Utförs monteringen utan undergjutning är det möjligt att minska eller undvika detta problem.

Isolering mellan ytorna i form av bricka eller färg är också ett bra sätt att skydda mot galvanisk korrosion. Om bricka används är det viktigt att det blir tätt, så att använda rätt åtdragningsmoment är en viktig del i monteringsarbetet. Att måla på det varmförzinkade godset för att skydda mot metall-metallkontakt ger alltid ett bra resultat, men var noga med förbehandlingen. Branschen rekommenderar lättblästring som förbehandling då en varmförzinkad yta ska målas. Det är viktigt att använda en bläster som kommer ned i tillräckligt lågt tryck, samt ett blästermedel som är lämpligt för varmförzinkade ytor. En stålbläster ger en för kraftfull behandling och kan blästra bort hela zinkskiktet.

Undvik spalter mellan materialen

Projektet visade att det är viktigt med rätt åtdragningsmoment, annars kan fukt tränga in mellan materialen och öka risken för galvanisk korrosion. Det är även noga att brickan inte ligger mot någon svets eller annan ojämnhet i ytan, som också kan skapa en spalt. Ytan i förbandet ska vara slät. Brickor av isolerande polymer kan vara ett effektivt sätt att förhindra kontaktkorrosion i mekaniska fogar. Även om brickan inte förhindrar metallisk kontakt mellan materialen i den gängade delen kan de ändå rekommenderas eftersom de ytor som är mest i riskzonen får ett extra skydd.

Varmförzinkade bultar

Ibland ställs frågan om rostfria bultar ska användas för att sammanfoga varmförzinkat gods i de fall då det är en högre korrosivitetsklass. Gängade element varmförzinkas enligt en annan standard än EN ISO 1461 (Fästelement – Varmförzinkning av fästelement, EN ISO 10684:2004) och skikten är tunnare pga högre badtemperatur (560º C) och centrifugering av godset efteråt för att hålla gängan öppen. Skikttjockleken är ofta 50-60 µm, och om krav på högre skikttjocklek föreligger på grund av miljön där produkten ska användas kan denna tjocklek tyckas låg.  Med varmförzinkad bult och mutter kan man dock tillgodoräkna sig zinkskiktet på båda dessa för förbandet. Om det är möjligt att få tag på de önskade dimensionerna är det alltid bäst att använda förzinkad bult och mutter för sammanfogning av varmförzinkade konstruktioner.