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Stahl

Stahl beizen

Von Johanna Bauer | 19. Januar 2021
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Der Prozess des Beizens spielt eine wesentliche Rolle in der Stahlproduktion und hat einen bedeutenden Einfluss auf die Qualität der Endprodukte. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über den zugrunde liegenden Prozess, die verwendeten Beizmittel und die möglichen Auswirkungen, wie beispielsweise die sogenannte „Wasserstoffversprödung“, welche die Korrosionsfestigkeit des Stahls beeinflusst.

Stahlbänder beizen
Das Beizen von Stahl ist ein Prozessschritt bei der Herstellung von Stahlbändern
AUF EINEN BLICK
Wozu dient das Beizen von Stahl?
Beizen bei Stahl dient zum Entfernen von Zunder, der durch Warmwalzen entsteht. Dabei werden Stahlbänder in Säurebädern, wie Salz- oder Schwefelsäure, behandelt. Anschließend wird die Oberfläche neutralisiert, um Korrosion und Wasserstoffversprödung zu vermeiden.

Beizen bei Stahl

Anders als bei Holz dient das Beizen von Stahl nicht der Farbgebung oder Farbveränderung. Es wird als grundlegender Prozessschritt bei der Herstellung von gewalzten Stahlbändern eingesetzt.

Zunder

Durch das Warmwalzen entstehen an der Oberfläche des Stahls ein sogenannter Abbrand, in der Fachsprache auch Zunder genannt. Es handelt sich dabei um s Fe3O4, um kleine Plättchen aus Eisenoxid. Sie entstehen durch Oxidation der Stahloberfläche bei hohen Temperaturen, wenn Sauerstoff oder andere oxidierende Gase auf die Oberfläche einwirken. Eine Beize entfernt diesen Abbrand von der Oberfläche.

Beizmittel

Das Abbeizen geschieht in Bädern aus Salzsäure oder aus Schwefelsäure. Technisch werden dazu die Bänder entweder einzeln durch ein solches Bad gezogen, und danach wieder aufgerollt, oder sie werden zu einem kompletten Band verschweißt und komplett durch das Bad gezogen.

Schwefelsäurebad im Stahlwerk

Wird Schwefelsäure zum Entfernen des Zunders verwendet, muss das Band zunächst mechanisch vorbearbeitet werden. Schwefelsäure wird in der Regel nur in Stahlwerken direkt eingesetzt, weil der dort verwendete Koks auch die benötigte Schwefelsäure liefert. In allen anderen Fällen wird üblicherweise Salzsäure verwendet.

Neutralisierung

Nach der Einwirkung von Säure muss die Oberfläche danach wieder neutralisiert werden. Nach einem umfassenden Spülen mit Wasser werden die Bänder danach in Natronlauge getaucht, um die Säurereste zu neutralisieren.

Problematik Salzsäure

Wie beim Entrosten mit Salzsäure auch stellen Salzsäurebehandlungen ein Risiko für spätere Korrosionsfestigkeit dar. Nach einer Behandlung mit Salzsäure neigen Stahloberflächen zu mehr Korrosion als vor der Behandlung. Die Oberfläche kann auch spröder werden, als sie zuvor war. Das geschieht durch das Einlagern von Wasserstoff in das Metallgitter der Oberfläche – das wirkt sich aus wie eine Materialermüdung. Dieser Schaden nennt sich in der Fachsprache auch „Wasserstoffversprödung“.

Tipps & Tricks
Salzsäure können Sie auch als schnell wirkendes Mittel zum Entrosten von Stahloberflächen verwenden. Es gelten aber die selben Risiken wie auch beim Beizen im Stahlwerk. Zudem sollten Sie immer das potenzielle Gesundheitsrisiko beim Einsatz von Salzsäure immer im Auge haben.
Artikelbild: efenzi/iStockphoto