Ugrás a tartalomra

A tűzihorganyzás – Technológia és bevonat (1. rész)

A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2013 / 1. szám lapszámában.
|
szakmai tanácsadó
Magyar Tűzihorganyzók Szervezete
Az acélszerkezetek korrózióvédelme területén komoly szerepe van a tűzihorganyzásnak. Az eljárás lassan háromszáz éve ismert. Manapság Európában tűzihorganyzással évente csaknem hétmillió tonna mennyiségben vonnak be acélszerkezeteket, hazánkban ez az érték meghaladja az évi nyolcvanezer tonnát. A vasúti acélszerkezeteknél – például a hídtartozékoknál – több mint tíz éve alkalmazzuk ezt a megoldást. Mivel az eljárás kiterjesztésének további tág tere kínálkozik a vasútnál, ezért hatrészes cikksorozatot indítunk a témával kapcsolatban. Célunk, hogy a nem korrózióvédelemmel foglalkozó, de a vasúti sajátosságokat jól ismerő szakemberek áttekintést kapjanak a módszerről. Az első részben bemutatjuk az eljárás technológiáját és a bevonat fizikai tulajdonságait.

A vas felhasználása legalább háromezer éve szervesen kapcsolódik az emberi kultúra fejlődéséhez, arra azóta is jelentős a hatása. Ám a vasból készített termékek korróziós tönkremenetele és az ebből adódó problémák is egyidősek az alkalmazással, ez napjainkban már nem probléma, hanem megoldandó feladat. A korrózió elleni védelem jelentősége a XVIII. századtól, a tömegacél gyártási eljárások kialakulásával és a vasalapú eszközök, építmények elterjedésével felértékelődött. Ennek a folyamatnak éppen az egyik „motorja” volt a tömeges vasútépítések kora a XIX. század első felétől.
A vassal mint meghatározó szerkezeti anyagunkkal szemben napjainkban sincs reális alternatíva. Az elmúlt évtizedekben kikísérletezett acéltípusok (korrózióálló acélok, időjárásálló acélok), melyek a korróziós támadások kivédésére szolgálnak, ilyen vagy olyan okokból, de nem nyújtanak megoldást a tömeges és egyben sokrétű alkalmazáshoz, csak néhány szűkebb területen használatosak. A vasnak, mint szerkezeti anyagnak, a korrózióval szemben jól ellenálló, fizikai tulajdonságait tekintve hozzá hasonlóan sokrétűen felhasználható, gazdaságosan és egyben környezetkímélően előállítható fém versenytársa jelenleg sincs. Az előzőek miatt várhatóan a jövőben is meghatározó szerepük lesz a védőbevonatoknak, melyek segítségével korrózióra érzékeny fémünket elszigeteljük a környezet rá nézve káros hatásaitól. Mivel az egyes bevonattípusok alkalmazási területei között nagyfokú átfedések vannak, emiatt „köztük” erős piaci verseny zajlik, és ilyenkor, mint sok hasonló esetben, a felhasználási döntéseket olykor nemcsak az ésszerűség és költségtakarékosság, hanem a megszokások vagy éppen pillanatnyi lobbiérdekek is befolyásolják. Hiszünk azonban abban, hogy hosszú távon az egyes technológiák a gazdaság és társadalom számára leghasznosabb helyükre kerülnek. E tekintetben – véleményünk szerint – jelentős többletköltségek adódnak a MÁV Zrt. építési-fenntartási területén is. A sok kö­zül jellemző példaként megemlítjük, hogy a vasúti közlekedéshez hasonló infrastrukturális ágazatokban (közúti közlekedés, villamos energia továbbítása) évtizedek óta tömegesen alkalmazzák a tűzihorganyzást. A vasúti hálózatoknál, néhány apró kivételtől eltekintve, sajnos még nem kapott hangsúlyos szerepet. Hogy miért? Erre a kérdésre racionális, műszaki-gazdasági érvekkel alátámasztott választ nem ismerünk, az okok talán inkább a tradíciókban keresendők.
Cikksorozatunkban megpróbáljuk be­mutatni, hogy ennek a dinamikusan fejlődő korszerű technikának miért kellene, hogy meghatározó helye legyen a vasúti építmények korrózió elleni védelmében. Ez elsősorban MÁV-, de egyben nemzetgazdasági érdek is, mert évente sok-sok millió forintos megtakarítást eredményezhet, továbbá a karbantartásért felelős szakembereknek lényegesen kevesebb problémájuk lenne a korróziós károkkal. A horganyzott szerkezetek alkalmazásával jelentősen csökkennek a létesítmények fenntartási költségei, az építmények rendezett, szépen karbantartott objektumok, az acélszerkezetek statikai képességeiket évtizedeken át maradéktalanul és karbantartásmentesen megőrzik.

 

Az eljárás kialakulása és mai típusai

Három fontos európai személy határozta meg az iparszerű tűzihorganyzási technológia kialakulását: Malouin, Sorel és Bablik. A francia Malouin 1742-ben megállapította, hogy ha egy fémtiszta felületű vastárgyat folyékony horganyba (cinkbe) merít, annak felületén vékony horganybevonat alakul ki. Már akkor leírta a még néhány helyen ma is használatos, ún. nedves tűzihorganyzási technológia lépéseit. Ám az eljárás tényleges alkalmazhatóságának feltételei csak majdnem száz esztendővel később teremtődtek meg, amikor a lengyel származású francia vegyész, bizonyos Stanislaus Sorel megoldotta a különféle alakú vas/acél tárgyak tökéletes pácolásának (oxidmentesítésének) problémáját, amire korábban Malouin még nem tudott választ adni. Sorel ásványi savak (pl. sósav, kénsav) felhasználásával, az azokba történő bemerítéssel, maratással kivitelezhetővé tette, hogy akár a bo­nyolult alakú darabok teljes felületét tökéletesen oxidmentesítsék, így azok már alkalmassá váltak tűzihorganyzásra (előzetesen megjegyezzük, hogy a horganybevonat kialakulásának alapvető feltétele, hogy az egymással reakcióba lépő vas és horgany [szilárd/folyékony] fázis határán ne legyen semmiféle szennyeződés). Sorel a teljes eljárásra 1837-ben szabadalmi oltalmat kapott.
Egy közel 160 éves szakkönyvben F. Releaux azt írta, hogy a horganynak minden más fémmel szemben nagyon po­zitív tulajdonságai vannak, ugyanis azzal érintkezve önmaga oxidálódik és védi a másik fémet. Leírása szerint akkoriban telefonhuzalokat, csavarokat, szegeket, sziklakapcsokat, lemezeket, sőt még ágyúgolyót is vontak be horgannyal [1]. Ebben az időben a tűzihorganyzás technológiáját az egyes országok – sok más gyártási eljáráshoz hasonlóan – szigorú titokként, sőt államtitokként kezelték.
A mű­veleteket akkoriban még kis, sötét műhelyekben, kézzel végezték. Az első ilyen horganyzók az 1840-es években nyíltak meg Nyugat-Európában (Né­met­országban, Franciaországban, Angliában) lemeztermékek, edények, drótok, kisebb vasszerkezetek kezelésére, ekkoriban a horganyzókádakat még szénnel fűtötték. Egészen a XX. század első harmadáig az emberek az eljárásra úgy tekintettek, mint egy az alkímiához közel álló technikára.
Az osztrák H. Bablik a XX. század első felében végzett munkája során már úgy próbálta kezelni a tűzihorganyzást, mint egy nagyipari technológiát, és alkalmazta a gépesítésére vonatkozó akkori megoldásokat (daruzást, szállítópályákat stb.), s eh­hez kiváló lehetőséget biztosított a villamos hajtások elterjedése. Ezt követően a tűzihorganyzás önálló technológiai ággá fejlődött, napjainkban számos területe van, amelyek fejlődnek, illetve folyamatos a fejlesztésük.
A magyarországi tűzihorganyzás gyökerei 1881-ig, az egykori Rimamurány-Salgótarjáni Vasmű Részvénytársaság ná­dasdi (ma Borsodnádasd) lemezgyáráig nyúl­nak vissza. Az 1864-ben alapított, elsősorban lemezhengerlésre és lemeztermékek gyártására épített nádasdi lemezgyár (1. ábra) az 1880-as években kezdte meg acél finomlemez tábla termékeinek ónozását és tűzihorganyzását, majd ez a termékkör, kisebb-nagyobb technológiai fejlesztésekkel, több mint egy évszázadon keresztül fenn is maradt. A korabeli üzemben még a gőz erejével meghajtott berendezésekkel (horganyzógép) végezték a bevonatozást. Ezeket a XIX-XX. század fordulóján villamos hajtásokkal váltották fel, az üzem akkoriban korának legkorszerűbbjei közé tartozott.

1. ábra. A nádasdi lemezgyár 1926-ban [2]
1. ábra. A nádasdi lemezgyár 1926-ban [2]


A darabáru-tűzihorganyzás meghonosításában fontos szerepe volt egy Po­roszországból származó szakembernek, Hammerstein Péternek. Ő a Rajna menti Rheinbrohlból – a jobb megélhetés reményében – szűkebb családjával együtt Magyarországra települt, és nagy szerepet vállalt a technológia meghonosításában (2. ábra). Érdekességként megemlítjük, hogy ezért egykori hazájában távollétében halálra ítélték, otthon maradt családtag­jait pedig még évtizedeken keresztül hátrányosan megkülönböztették [4]. Az egykori alapító 1920-ban bekövetkezett haláláig a lemezgyárban dolgozott, leszármazottjai ma is élnek. Az első hazai tűzihorganyzó üzemet a múlt század ’90-es éveiben sajnos felszámolták, ma már csak kora­beli dokumentumok, történetleírások és egykori dolgozók őrzik emlékét.
Horganyzás, tűzihorganyzás?

2. ábra. Hammerstein Péter (1845–1920) arcképe [4]
2. ábra. Hammerstein Péter (1845–1920) arcképe [4]

Amikor egy műszaki szakemberrel „horganyzásról” beszélgetünk, néha félreérthetjük egymást, nem mindig ugyanarra a technológiára gondolunk. Horgany (cink) bevonatot többféleképpen lehet felvinni
a vas/acél darabok felületére. Érthetjük rajta az elektrolitikus horganyzást (galvanizálást), a tűzihorganyzást, a fémszórást, sőt még a fémporba ágyazást, a sherardizálást is. Az egyes eljárások egyetlen kö­zös jellemzője, hogy mindegyiknél a horgany a bevonat fő alkotóeleme, de a fémrétegek létrejötte, azok fizikai és ké­miai tulajdonságai között jelentős különbségek vannak, ezért ismereteinket sokszor pontosítani kell. Erre ­vonatko­zóan ad tájékoztatást az 1. táblázat.
A táblázat tetején szereplő tűzihorganyzási eljárások között is lényeges eltérések vannak, ezek a horganybevonat vastagságában és az ötvözeti réteg/tiszta hor­ganyfázis egymáshoz viszonyított ará­nyaiban nyilvánulnak meg.
A tűzihorgany bevonatok rendeltetése az alatta levő vas/acél korrózió elleni vé­delme, azaz a horganybevonat külleme csak másodlagos szempont. Ez a szabványban (MSZ EN ISO 1461) rögzített felfogás ma is helytálló, viszont az utóbbi 20-30 évben felértékelődtek a fémbevonat kinézetének és gazdaságosságának szempontjai is. Mivel az egyes acélféleségeken kémiai összetételüknél fogva nem minden esetben teljesen azonos jellemzőkkel rendelkező horganybevonatok alakulnak ki, ezért folyamatos a fejlesztés a minél szebb, homogénebb és gazdaságosabb védőrétegek kidolgozása érdekében. Ennek megfelelően bizonyos ötvözőket adagolnak a horganyolvadékokhoz: alumíniumot (Al), nikkelt (Ni), bizmutot (Bi), ónt (Sn), sőt például magnéziumot (Mg), berilliumot (Be), de más fémet is.


A leggyakrabban használt horganyolvadékok alumínium-, nikkel- és ónötvözetűek, mennyiségüket igen pontosan szabályozzák. A továbbiakban kizárólag az acélszerkezetek bevonására kifejlesztett ún. darabáru-horganyzással foglalkozunk.


Acélszerkezetek bevonása darabáru-tűzihorganyzással

Ahhoz, hogy egy acélszerkezeten jó mi­nőségű, a felhasználási körülményeknek megfelelő bevonat képződjön, a védőfilm és az alapfém között megfelelő tapadás szükséges. Ez a tapadás tűzihorganyzás esetében – ellentétben a festéssel – metallográfiai kapcsolatot jelent az alapfém (vasalap) és a horganyréteg között, kohézió a bevonó- és az alapfém között termodiffúziós folyamatok során alakul ki. Az anyagtranszport alapvető feltétele, hogy a fázishatáron fémtiszta legyen a munkadarab felülete. A technológiát en­nek a követelménynek megfelelően alakították ki, azaz a termékek felületét zsírtalanítani, oxidmentesíteni (reve és rozsda eltávolítása) kell (3. ábra). A technológiai fo­lyadékok a kezelőszerek szükséges hő­mérsékletű és koncentrációjú vizes oldatai.

3. ábra. A tűzihorganyzás száraz eljárása
3. ábra. A tűzihorganyzás száraz eljárása


Hogy a fémolvadékban a horganyréteg kialakuljon, a darabokat szárítás előtt ún. folyasztószer vizes oldatába (flux fürdőbe) merítik, majd a kiemelés és lecsepegtetés után a szárítás következik. A zömmel ammónium- és cink-kloridból álló flux anyagból a munkadarabok felületén sóréteg képződik, mely a fémolvadék felszínén szublimál, termikus bomlása közben nedvesíti a fémfelületet, azt utólag is tisztítja. Így biztosítható a bevonat képződését eredményező termodiffúzió alapfeltétele. Az acélszerkezeti elemek szárítása 90–120 °C-os levegőáramban történik, itt a darabok hőmérséklete el kell, hogy érje legalább a 70-80 °C-ot. A szárítást követi maga a tűzihorganyzás, amelynél a termékeket kb. 450 °C-os horganyolvadékba merítik, és ennek során bevonat képződik. Az ismertetett módszerrel az acélszerkezetek bevonására alkalmazott technika lépéseit foglaltuk össze. Csövek, le­mezek, huzalok esetében kissé vagy akár nagymértékben eltérő technológiai megoldások vannak, s ezek eredményeként az 1. táblázatban jól látható markáns bevo­nati eltérések jönnek létre.


A bevonatképződés elmélete

A fémolvadék felszíne alatt kétirányú fém­diffúzió játszódik le. A bevonó fém atomjai a vasfelületbe diffundálnak, míg a vasatomok a fémolvadékba igyekeznek.
E folyamat során a vas/acél felületre egy többfázisú intermetallikus fémréteg épül fel, mely metallurgiai kötéssel kapcsolódik az alapfémhez. Ez adja a tűzihorgany be­vonatok kitűnő tapadását. A fémolvadékban kialakuló vas-horgany ötvözet réteg vastagsága – optimális körülmények kö­zött – időben egy parabola függvénynek megfelelően növekszik. Ezzel nem ér vé­get a bevonat kialakulása, ugyanis a termékek horganyolvadékból történő ki­eme­lése közben erre az ötvözetrétegre még egy, a horganyolvadék kémiai összetételével megegyező tiszta horganyréteg is rakódik (4. ábra).

4. ábra. Kiemelés a horganyolvadékból
4. ábra. Kiemelés a horganyolvadékból
5. ábra. A bevonatképződés folyamata [5]
5. ábra. A bevonatképződés folyamata [5]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Ez utóbbi vékony, tiszta fémbevonat adja az ezüstös-fényes színezetet. A ko­rábban már többször említett termodiffúzió az acélszerkezetek lehűlése során ­mint­egy 200 °C-ig tovább zajlik, míg a védőréteg elnyeri „végső” állapotát és szerkezetét. Egy optimális szerkezetű horganyréteg kémiai összetételét és az egyes fázisok tulajdonságait a 2. táblázat mutatja, míg a 6. ábrán egy mikroszkópi képe látható, ahol az egyes bevonatrészek jól kivehetők. A 2. táblázatban a tiszta horgany fázisban (eta) az alatta levő ötvözetből (zeta) származó, ún. leúszó kristályok láthatók. Az ol­vadékban a vasfelületről – a termodiffúzió intenzitásának és időtartamának megfelelő mennyiségben – fo­lyamatosan a Fe-Zn ötvözet részecskéi válnak le, ez pedig ún. alsó salak formájában összegyűlik a horganyolvadék alján, me­lyet ­idő­közönként kiemelnek. Ezt más néven keményhorganynak is hívják, szilárd állapotban keménysége még az alapfém keménységét is meghaladja.


Az előző ábrák a darabáru-tűzihorgany­zásra jellemző tulajdonságokat mu­tatják. Megjegyezzük, hogy a széles és kes­keny acélszalagok, illetve a huzalok fe­lületén képződött bevonatok esetében alig láthatók vas-horgany ötvözet rétegek, a teljes védőfilm legnagyobb részét tiszta cink alkotja, aminek technológiai okai vannak. Ennek köszönhető, hogy az autóiparban a karosszérialemezeknél vagy éppen az épületburkoló lemezeknél a már horganybevonattal ellátott síklemezből hajlítással és préseléssel alakítják ki a kí­vánt formákat úgy, hogy közben a védőréteg a munkadarab felhasználását korlátozó mértékű sérüléseket a jelentős deformáció ellenére sem szenved el.
A múlt század közepén egy német ku­tató, Dietrich Horstmann kísérletei eredményeként leírta a szoros összefüggést az ötvözeti rétegek képződése (horganyfelvétel) és a vastárgy felületéről a horgany­olvadékba leváló (oldódó) vas mennyisége között (vasveszteség), melynek matematikai formuláját most mellőzzük. Op­timális esetben a horganyzási idő (merítési idő) előrehaladásával a már említett parabolahatásnak megfelelően nő a felépülő fémréteg (Fe-Zn ötvözet) vastagsága. Ám bizonyos acélminőségek esetén (ez elsősorban Si- és P-tartalom függvénye), vagy horganyolvadék hőmérsékleti határok között megváltoznak a ­termo­diffúziós folyamatok, és ugyanakkor lineáris rétegvastagság-növekedést okoznak. Az 5. ábra jól szemlélteti a horganyfelvétel (bevonatvastagság növekedése) és a horganyzási idő (merítési idő) összefüggését.
Optimális esetben (parabola hatásgörbe) a merítési idő növekedésével egyre inkább csillapodik az ötvözetrétegek képződésének sebessége, míg számunkra kedvezőtlen, „zavart” folyamatoknál a vas nagyon gyorsan oldódik a fémolvadékba, túl nagy lesz a horganyfelvétel is, és vastag ötvözeti réteg képződik (lineáris hatásgörbe). Ez pedig az egész védőréteg végső vastagságát meghatározza.


Tűzihorgany bevonatok sajátosságai

A felhasználás és piaci megítélés szempontjából fontos tulajdonságok a vastagság, színezet, keménység, simaság, valamint a tapadás. A továbbiakban egyenként és csak röviden kívánunk foglalkozni egy-egy jellemzővel.

Vastagság
Mint azt az előzőekben már tárgyaltuk, a fémfürdőben lezajló termodiffúzió intenzitása (parabola- vagy lineáris hatás) és időtartama befolyásolja a vasfelületen kialakuló védőbevonat jellemzőit, így vastagságát és az egyes ötvözeti fázisok arányait a teljes bevonaton belül. Ez pe­dig több tényezőtől függ, leginkább az acél kémiai összetételétől, kisebb részben a bevonó fémolvadék hőmérsékletétől, a merítési időtől, a fémfürdő ötvözőitől, továbbá az acélszerkezet kialakításától és a művelettechnikától.
A gyakorlatban a horganyzóüzemekben fejlett az olvadék- és eljárástechnika, valamint a hőmérséklet-szabályozás. Ha egy adott terméket veszünk, akkor elsősorban a horganyzásra kerülő darabok acélanyagának kémiai összetétele határozza meg a bevonat vastagságát. A ­darab­áru-tűzihorganyzásra vonatkozó nemzetközi és európai szabvány előírásai igazodnak a technológiai és korróziós követelményekhez. A termékek sokféleségén kialakított védőréteg szokásos ­vastagsá­gait a 7. ábra mutatja.
 Az ábrán jól látható, hogy a munkadarabok vastagságának növekedése magával vonja a rétegvastagság növekedését, s en­nek technológiai okai vannak.

6. ábra. Tűzihorgany bevonat mikroszkópos felvétele
6. ábra. Tűzihorgany bevonat mikroszkópos felvétele
7. ábra. Bevonatvastagságok alakulása a gyakorlatban [6]
7. ábra. Bevonatvastagságok alakulása a gyakorlatban [6]


Színezet
Aki gyártott és tűzihorganyoztatott már acélszerkezetet, az találkozhatott egy érdekes jelenséggel, amikor egy-egy darabon belül többszínű fémréteg keletkezett. Ez általában csak akkor fordul elő, amikor az acélszerkezetet többféle acéltermékből (más-más acélgyártási adagból vagy profilból) készítették. Ilyenkor ­egy­ugyanazon horganyzási folyamatban az egyik esetben fényes, míg a másikban matt szürke, foltos, esetleg narancsos mintázatú horganyréteg alakul ki akár néhány centiméteren belül is. A jelenség oka az előfordulások túlnyomó többségében a horganyzott acélok kémiai összetétele, esetleg a hegesztési varratok anyagi minőségének eltérései. Amennyiben a horganyolvadékban végbemenő termodiffúziós folyamatok számunkra optimális sebességgel zajlanak le, fényes és vékonyabb, egyúttal gazdaságosabb bevonatokat nyerünk (8. ábra). Ellenkező esetben találkozhatunk a fent említett szürke rétegekkel és egyéb eltérésekkel (9. ábra).

 

8. ábra. Fényes, esztétikus fémbevonat
8. ábra. Fényes, esztétikus fémbevonat
9. ábra. Fényes és szürke bevonatok egy darabon belül
9. ábra. Fényes és szürke bevonatok egy darabon belül

                                                                                                                                                          

A fenti kisebb-nagyobb anomáliáknak részben esztétikai, részben gazdaságossági, sőt egyéb kihatásai is lehetnek. Azonos vastagságú termékeken kialakult fényes vagy szürke bevonatok között akár 2-3 szoros vastagságkülönbség is lehet a szürkék javára. Ez az alkalmazások többségénél nemkívánatos és költségesebb is.
A két bevonatféleség közti különbségnek azonban nem szabad túl nagy jelentőséget tulajdonítani, mert a fényes és szürke rétegek a korrózióállóság szempontjából egyenértékűnek tekinthetőek, sőt a vastag, szürke bevonatok ugyanolyan körülmények között – vastagságukból következően – tartósabbak is. A szürke horganybevonatok keményebbek és kopásállóbbak fényes társaiknál, viszont kevésbé tűrik a dinamikus igénybevételeket, ütéseket. A fentiek igazolására nézzük meg az 5. ábrát. Amennyiben hozzátesszük, hogy a szürke bevonatok tisztán vas-horgany ötvözetből állnak, rögtön világossá válik a jelenség oka. Még mielőtt a kétféle bevonat közül választunk, még egyszer leszögezzük, hogy mind a fényes, mind pedig a szürke rétegek korróziós szempontból egyaránt megfelelnek, azaz éppen úgy ellátják feladatukat, csak egyéb jellemzőikben térnek el egymástól. A be­vonati eltérések legfőbb oka az acélok szilícium- (Si) és foszfor- (P) tartalmában keresendő, erről sorozatunkban majd részletesen írunk.

Keménység
A védőrétegeket képező intermetallikus vas-horgany fázisok lényegüknél fogva nagyon kemények és kopásállók. Ezzel szemben egyéb mechanikai tulajdonságaik rosszabbak, a tiszta horganyhoz képest kevésbé tűrik a dinamikus igénybevételeket: hajlítást, csavarást, ütést. De mivel optimális esetben a horgany-vas fázisokat egy tiszta horganyfilm borítja, ezért ez ideális állapotot jelent a felhasználóknak, mert a jóval puhább horgany védi az alatta levő kemény réteget. Az előző tulajdonság nagy előnyt jelent a szerkezeti elemek szállításakor, szerelésekor és természetesen felhasználásakor is.

Simaság
A felület simasága relatív fogalom, ennek megfelelően is kell kezelnünk. A fényes és gazdaságosabb bevonatok simábbak a szürke és csak ötvözeti rétegekből állókhoz képest. A felületi érdességnek esetünkben nincs lényegi hatása a korrózióállóságra, így előírás sincs rá. Bizonyos esetekben (pl. duplex védelemnél) a jobb festékréteg-tapadás miatt előnyösebbek a szürke és érdesebb felületű horganyrétegek.

Tapadás
Már volt róla szó, hogy a tűzihorganyzással kialakított védőréteg termodiffúziós folyamat során jön létre. Legalsó fázisa (gamma) és a vasalap között metallurgiai, azaz kémiai kötés alakul ki. Ez igen erős tapadóerőt biztosít, amit általában szükségtelen ellenőrizni, mert e nélkül nem jön létre maga a bevonat sem. Némely esetekben, nagyon erős mechanikai behatásoknál, indokolt lehet a horganybevonat tapadásának vizsgálata, ez azonban ritkán fordul elő, erről az igényről a horganyzóval előzetesen konzultálni kell. Például a már korábban említett duplex bevonatoknál (tűzihorganyzás festés) a felület-előkészítésként alkalmazott könnyű szemcseszórás (sweep-szórás) támaszthat ilyen követelményeket. Nemzetközileg is elfogadott szabványos vizsgálatok nem léteznek a darabáru-horganyzással kialakított fémrétegek tapadásvizsgálatára. Meg­je­gyez­zük, hogy a lemez- és huzal-, sőt a csőhorganyzás esetében viszont szigorú előírások vannak a rétegtapadás ellenőrzésére, ennek bemutatása nem képezi cikkünk tárgyát.


A termékek kívül-belül tűzihorganyzottak

A legtöbb festési eljárással szemben a tűzihorganyzás az acélszerkezet teljes fe­lületét érinti (egyetlen kivétel van, a kü­lönböző hőcserélők köre, amelyeknél korróziós okok miatt csak a munkadarab külső felületét vonják be). A bevonandó tárgyakat lényegében a teljes felületkezelés során folyadékokba merítik, majd on­nan kiemelik őket, kicsurgatják a felesleges kezelőszer-maradványokat. Így tehát a darabokon a bemerítésnél légzsákok nem maradhatnak, a kiemelés után pedig folyadékzsebek nem képződhetnek. El­lenkező esetben nem megfelelő a felületkezelés, vagy horganymaradványok ma­rad­nak a felületen, sőt a horganyolvadékban a tárgyban maradó víz miatt robbanásveszély alakulhat ki. Mindezek megelőzése érdekében néhány egyszerű szabályt kell betartani, ezekről sorozatunkban még lesz szó.
Tehát a technika e sajátosságából kö­vetkezően a zártszelvényes acélszerkezetek teljes külső-belső felületét egy kompakt védőréteg borítja (10. ábra), mely így a szerkezet teljességét védi a korróziós hatásoktól.
A fentieknek különösen nagy jelentősége van a könnyű acélszerkezeteknél, mert a sokszor zártszelvényből készített konstrukciók közös jellemzője – a fajlagosan nagy teherbírásuk mellett –, hogy igen vékony a falvastagságuk, emiatt kicsi a korróziós tartalékuk.
A következő részben a horgany korróziós tulajdonságaival, a felületet érő korrozív hatásokkal és gazdaságossági kérdésekkel foglalkozunk.

10. ábra. Tűzihorgany­zott zártszelvény korlátok
10. ábra. Tűzihorgany­zott zártszelvény korlátok

Irodalomjegyzék
[1] P. Maaß; P. Peißker (2008): Handbuch Feuerverzinken. Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA, Weinheim.
[2] 125 éves a magyar tűzihorganyzó ipar (2006). Jubileumi kiadvány, Magyar Tűzihorganyzók Szövetsége, Duna­új­város.
[3] Antal Árpád (2007): A ­tűzihorgany­zási technológia alapítója ­Magyar­or­szágon. Tűzihorganyzás, Hajdú­böször­mény.
[4] Kép a Hammerstein család archívumából.
[5] D. Horstmann: Fehlererscheinungen beim Feuerverzinken., Max-Planck Institut für Eisenforschung GmbH und Gemeinschaftsausschuß Verzinken e.V.
[6] Korrózió elleni védelem tűzihorganyzással. Tervezési irányelvek (2009), Magyar Tűzihorganyzók Szövetsége, Dunaújváros.