Bedingungen für lang anhaltenden Schutz

Keine konstante Feuchtigkeit
Wenn er dauerhaft nass oder feucht bleibt, rostet wetterfester Stahl wie jeder andere ungeschützte Kohlenstoffstahl. Um eine stabile Oxidschicht auf der Oberfläche zu bilden, ist eine Abfolge von Nass- und Trockenphasen erforderlich. Wetterfeste Stähle sollten unter folgenden Bedingungen nicht verwendet werden:

• an Orten mit konstanter Feuchtigkeit
• in ständigem Kontakt mit Wasser. Bei geschweißten Konstruktionen ist es wichtig zu beachten, dass Ansammlung von Wasser vermieden wird.
• in Anwendungen, wo er vom Erdreich oder Vegetation bedeckt ist.

Wetterfeste Stähle, die unter diesen Bedingungen verwendet werden, sollten mit einem Anstrich geschützt werden. Der Anstrich muss über den Wasserstand und die Höhe des Bodens oder der Vegetation hinausgehen.

Keine aggressive Atmosphäre
Hohe Konzentrationen von Chloridionen wirken sich negativ auf die Patina-Haftung aus. Nach EN ISO 9223 sollten wetterfeste Stähle nicht in einem Umkreis von zwei Kilometern von der Küste eingesetzt werden, es sei denn, die Chloridkonzentration in der Luft übersteigt nicht die Salzgehaltsklasse S2 (Cl < 300mg/m2/Tag). Der direkte Kontakt zwischen wetterfesten Stählen und Tausalzen, die auf Straßen verwendet werden, sollte vermieden werden.

Keine starke atmosphärische Verschmutzung
Luftverunreinigungen und Industrieabgase können die Patinaentwicklung beeinträchtigen. Die Korrosion ist viel stärker, wenn die Metalloberfläche von festen Partikeln wie Staub oder Schmutz bedeckt ist. Diese Partikel können Feuchtigkeit und Salze zurückhalten. In industrieller Atmosphäre beeinträchtigen große Mengen an Schwefeldioxid (SO2) die Kompaktheit der Patina. Die Norm EN ISO 9223 empfiehlt, wetterfeste Stähle nicht ohne Schutz in Umgebungen über P3 (SO2 > 200mg/m2/Tag) zu verwenden.

Warum sind wetterfeste Stähle korrosionsbeständig?

Wenn wetterfester Stahl der Witterung ausgesetzt wird, bildet sich wie bei Kohlenstoffstahl eine erste Schicht aus Eisenoxid. Die Geschwindigkeit der Oxidation hängt davon ab, wie viel Sauerstoff, Feuchtigkeit und atmosphärische Verunreinigungen an die Oberfläche des Metalls gelangen. In der Anfangsphase bedeckt ein komplexes Gemisch von Eisenoxiden die Oberfläche und bildet eine Rostschicht. Im weiteren Verlauf des Prozesses bildet die Rostschicht eine Barriere gegen die korrosiven Stoffe und die Korrosionsgeschwindigkeit verlangsamt sich. Bei einem normalen niedrig legierten Kohlenstoffstahl ist diese Eisenoxidschicht porös. Mit der Zeit löst sich die Schicht von der Metalloberfläche und der Korrosionsprozess beginnt von neuem. Die Oxidationsgeschwindigkeit schreitet schrittweise voran und hängt von den Witterungsbedingungen sowie der chemischen und mechanischen Aggressivität der Umgebung ab. Sie kann mit der vollständigen Zerstörung des Metalls enden.

Um die Korrosionsbeständigkeit von wetterfesten Stählen zu erhöhen, werden Legierungselemente wie Kupfer, Phosphor, Nickel oder Chrom in den Stahl eingebracht. Diese Legierungen führen zur Bildung einer Oxidschicht, die stabil bleibt und an der Oberfläche des Metalls haftet. So entsteht eine so genannte "Patina", wenn der verwitternde Stahl abwechselnd befeuchtet und getrocknet wird. Die Patina ist nicht nur ästhetisch ansprechend, sondern bildet auch eine Schutzbarriere, die das weitere Eindringen von Sauerstoff, Feuchtigkeit und Schadstoffen in den Stahl erschwert. Dies führt zu einer wesentlich geringeren Korrosionsrate als bei unlegierten Stählen.

Vielfältige Anwendungen und einzigartige Ästhetik

Das erste große Projekt, bei dem wetterfeste Stähle zum Einsatz kam, wurde von Eero Saarinen realisiert, der 1960 die John Deere World Headquarters in Moline, USA, entwarf. Seitdem wurde wetterfester Stahl für verschiedene Stahlanwendungen im Außenbereich verwendet: Brücken, Gebäude, Eisenbahnwaggons und sogar Kunstwerke! Auch heute noch begeistert dieses Material dank seiner einzigartigen ästhetischen und technischen Vorteile die Architekten.

Text:
Jerome Guth, ArcelorMittal Europe - Flat Products - Product Marketing
Georges Axmann, ArcelorMittal Europe - Long Products - Sales & Marketing

Bilder:
©ArcelorMittal Europe
©Gilles Martin, zur Verfügung gestellt von Infosteel
©Paul Kozlowski/ACAUM- Atelier BETTINGER DESPLANQUES Architectes Associés

Wetterfester Stahl von ArcelorMittal

ArcelorMittal verfügt über mehr als 80 Jahre Erfahrung in der Herstellung wetterfester Stähle. Es begann in den 1930er Jahren, als das Unternehmen Denain-Anzin den "InDA-Stahl", den ersten Kupfer-Phosphor-Stahl, entwickelte. ArcelorMittal hat die Produktion dieser Stahlsorte, die heute lndaten® heißt, fortgesetzt. Seine chemische Zusammensetzung wurde verbessert, um eine bessere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu erreichen. lndaten® wird in flachen Formaten wie Grobblechen oder Bandstahl geliefert. Sie werden zur Herstellung von Fassadenelementen, flachen Paneelen, Lamellen, Sonnenschutzelementen, Profilblechen, Einfassungen oder Containern verwendet.

In den 1970er Jahren begann ArcelorMittal mit der Produktion von wetterfestem Stahl der Marke Arcorox® für Langprodukte wie warmgewalzte I- , H- und U-Profile und Winkel. Seine Verwendung verbreitete sich schnell, als der europäische Infrastrukturmarkt zu wachsen begann.

Die von ArcelorMittal hergestellten wetterfesten Markenstähle erfüllen die Anforderungen von EN 10025-5 und haben das CE-Kennzeichen.