Kohlenstoffstahl vs. verzinkter Stahl

Kohlenstoffstahl ist ein starkes, langlebiges Material, das aufgrund seiner Robustheit und Vielseitigkeit häufig verwendet wird. Verzinkter Stahl eignet sich für den Außenbereich und korrosive Umgebungen, da die Zinkbeschichtung Rost verhindert. Es handelt sich um unterschiedliche Materialien für verschiedene Verwendungszwecke.

Dieser Artikel hilft Ihnen, die Unterschiede zwischen ihnen zu verstehen.

Zusammensetzung von Kohlenstoffstahl vs. verzinktem Stahl

Der Unterschied in der chemischen Zusammensetzung zwischen Kohlenstoffstahl und verzinktem Stahl ist hauptsächlich auf die Zinkbeschichtung des verzinkten Stahls und den unterschiedlichen Kohlenstoffgehalt im Kohlenstoffstahl zurückzuführen.

Verzinkter Stahl verwendet eine Weichstahlbasis, die normalerweise weniger als 0,3% Kohlenstoff enthält, was ihn relativ weich und leicht zu verarbeiten macht. Diese Basis wird dann mit einer dünnen Zinkschicht überzogen, die als Schutzbarriere gegen Korrosion dient.

Kohlenstoffstahl hingegen wird anhand seines Kohlenstoffgehalts klassifiziert, der seine Härte und Festigkeit beeinflusst. Er umfasst drei Hauptkategorien: kohlenstoffarmer Stahl (weniger als 0,31 TP3T Kohlenstoff), mittelkohlenstoffhaltiger Stahl (etwa 0,31 TP3T bis 0,61 TP3T Kohlenstoff) und kohlenstoffreicher Stahl (über 0,61 TP3T Kohlenstoff). 

Hauptunterschiede zwischen Kohlenstoffstahl und verzinktem Stahl

Bei der Wahl zwischen verzinktem Stahl und Kohlenstoffstahl für Ihr Projekt müssen Sie Faktoren wie Korrosionsbeständigkeit, Haltbarkeit und Kosten berücksichtigen. 

Damit Sie schnell eine fundierte Entscheidung treffen können, haben wir nachfolgend eine übersichtliche Vergleichstabelle bereitgestellt, in der die wichtigsten Unterschiede zwischen den beiden Materialien hervorgehoben werden. 

Eigenschaften von Kohlenstoffstahl gegenüber verzinktem Stahl

Korrosionsbeständigkeit – verzinkter Stahl ist besser

Verzinkter Stahl ist wesentlich korrosionsbeständiger als Kohlenstoffstahl. Die Zinkschicht auf verzinktem Stahl dient als Schutzschild und schützt ihn vor Rost und Korrosion. Im Gegensatz dazu rostet Kohlenstoffstahl ohne Beschichtung schnell, wenn er Feuchtigkeit oder Luft ausgesetzt wird. 

Auch das Zink im verzinkten Stahl ist als erstes der Korrosion ausgesetzt und schützt den darunter liegenden Stahl zusätzlich. 

Stärke – Kohlenstoffstahl ist stärker

Kohlenstoffstahl ist normalerweise stärker als verzinkter Stahl. Die Zinkbeschichtung auf verzinktem Stahl ist weicher und daher anfälliger für Kratzer oder Dellen als die härtere Oberfläche von Kohlenstoffstahl. Daher wird Kohlenstoffstahl bevorzugt, wenn maximale Festigkeit erforderlich ist.

Schweißbarkeit – kohlenstoffarm ist am besten

Kohlenstoffarmer Stahl ist sowohl in verzinkter als auch in unverzinkter Form am besten schweißbar.

Verzinkter Stahl kann schwieriger zu schweißen sein. Denn er hat eine Zinkbeschichtung, die beim Schweißen giftige Dämpfe erzeugen kann. Die Zinkbeschichtung auf verzinktem Stahl kann auch die Schweißqualität beeinträchtigen und Probleme wie schwache Verbindungen oder übermäßige Spritzer verursachen. 

Kohlenstoffstahl ist schwieriger zu schweißen als verzinkter Stahl. Ein höherer Kohlenstoffgehalt erhöht die Härte, verringert jedoch die Schweißbarkeit. Um das Rissrisiko zu verringern, sind spezielle Techniken wie Vorwärmen und Wärmebehandlungen nach dem Schweißen erforderlich.

Aussehen der Oberfläche

Die Zinkbeschichtung auf verzinktem Stahl erzeugt ein strukturiertes Muster, das oft glänzend und unregelmäßig ist. Die glitzernde Oberfläche auf verzinktem Stahl ist das Ergebnis des Zinkkristallisationsprozesses während der Beschichtung und daher leicht zu erkennen.

Kohlenstoffstahl hingegen hat eine einheitliche, polierte Optik, kann aber mit der Zeit durch Rost stumpf werden.

Bei verzinkten Produkten wie Stahlrohren und -blechen muss die Beschichtung unbedingt gründlich geprüft werden, um eine gleichmäßige Deckung und ordnungsgemäße Haftung sicherzustellen, da Fehler oder Unregelmäßigkeiten in der Zinkschicht die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen können.

Kosten – Kohlenstoffstahl ist billiger

Verzinkter Stahl ist aufgrund der zusätzlichen Kosten für den Verzinkungsprozess teurer als Kohlenstoffstahl. Kohlenstoffstahl ist zwar zunächst billiger, kann jedoch im Laufe der Zeit zu höheren Wartungskosten führen, da er zu Rost und Korrosion neigt. Verzinkter Stahl ist zwar zunächst teurer, kann aber langfristig Kosten sparen, da er in rauen Umgebungen weniger Reparaturen oder Austausch erfordert.

Herstellungsprozess von Kohlenstoffstahl vs. verzinktem Stahl

Der Hauptunterschied bei der Herstellung liegt im Verzinkungsprozess. Kohlenstoffstahl wird durch die Kombination von Eisen und Kohlenstoff hergestellt und anschließend durch Walzen oder Schmieden in die gewünschte Form gebracht. 

Verzinkter Stahl kann durch verschiedene Verzinkungsverfahren hergestellt werden, wobei jedes Verfahren dem Stahl auf eine bestimmte Weise eine Zinkbeschichtung verleiht. Die wichtigsten Verfahren sind:

• Feuerverzinken

Kohlenstoffstahl wird in ein Bad aus geschmolzenem Zink getaucht. Der Stahl wird mit einer dicken, haltbaren Zinkschicht überzogen, die hervorragenden Korrosionsschutz bietet. 

• Galvanische Verzinkung

Dabei wird mithilfe von elektrischem Strom eine dünne Zinkschicht auf die Stahloberfläche aufgetragen. Die Beschichtung ist gleichmäßiger und glatter, aber im Vergleich zur Feuerverzinkung dünner. 

Anwendung von Kohlenstoffstahl im Vergleich zu verzinktem Stahl

Verzinkter Stahl Anwendungen:

• Außenstrukturen wie Zäune, Tore und Masten
• Dach- und Wandpaneele im Bauwesen
• Karosserieteile, insbesondere an rostgefährdeten Stellen
• HVAC-Luftkanäle und -Rohrleitungen
• Gehäuse für elektrische Geräte
• Leitplanken und Autobahnbarrieren
• Landwirtschaftliche Geräte, die Feuchtigkeit ausgesetzt sind

Anwendungen für Kohlenstoffstahl:

• Strukturträger und Rahmen im Bauwesen
• Maschinen- und Schwermaschinenteile
• Automobilkomponenten wie Motorteile und Achsen
• Industrielle Werkzeuge und Schneidgeräte
• Druckbehälter und Tanks
• Rohre für die Gas- und Ölindustrie

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