ZEKER ZINK Handbook
EN ISO 1461 – Hot-dip galvanized coatings applied to iron and steel objects – Specifications and test methods
EN ISO 14713-1 – Zinc coatings – guidelines and recommendations for the protection of iron and steel in structures against corrosion – Part 1: General design principles and corrosion resistance
EN ISO 14713-2 – Zinc coatings – guidelines and recommendations for the protection of iron and steel in structures against corrosion – Part 2: Hot-dip galvanizing
1. Subject
This manual describes points of attention for prescribing the discontinuous hot-dip galvanizing of a steel structure or steel objects according to the applicable standards and the ZEKER ZINK classification. It is recommended that hot-dip galvanizing be carried out at one of Zinkinfo Benelux’s affiliated galvanizing plants.
2. Purpose
Zinkinfo has created a classification system that will be used as a tool to stimulate dialogue between the various market players and galvanizers. The basis of the classification is EN ISO 1461, the current standard for discontinuous hot-dip galvanizing. We distinguish between Class F, which stands for Functional Galvanizing, on the one hand, and Class E, Aesthetic Galvanizing, on the other.
EN ISO 1461 considers aesthetic or decorative considerations of secondary importance. Certain applications/customers demand a high degree of visual finish. In order to meet the expectations of such customers, it is essential to make good prior arrangements in terms of aesthetic finish. Class E should provide an answer to this.
In addition, there is also a list of options that can be applied customer-specifically. Below is a table with the contents of both classes.
| KLASSE F | KLASSE E |
|---|---|
| Beschrijving van de functionele eisen gesteld aan de corrosie werende werking van de aangebrachte zinklaag volgens EN ISO 1461 | Gehele constructie wordt ontdaan van scherpe punten, zinkasresten en oneffenheden |
| Beschrijving van de constructieve eisen zoals bepaald in EN ISO14713-1 en 2 (Checklist Goed en Veilig Verzinken) | Droge opslag (o.a. tegen vlekken ten gevolge van zinkcorrosie) |
| EN ISO 1461 definieert geen esthetische eisen | Onverzinkte plekken ook esthetisch behandelen |
| De zinksmelt bestaat minimaal uit 98% zuiver zink | Specifieke nabewerking van zijdes die door de klant zijn aangeduid |
Class E is offered as one indivisible package, but it goes without saying that each of the items covered by Class E can also be agreed upon as individual options.
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| In opdracht vermelden: Thermisch verzinken volgens EN ISO 1461 en klasse Functioneel verzinken volgens ZEKER ZINK | In opdracht vermelden: Thermisch verzinken volgens EN ISO 1461 en klasse Esthetisch verzinken volgens ZEKER ZINK |
3. Provision of information
It is essential for the success of hot-dip galvanizing that the client already contacts the galvanizing plant or Zinkinfo Benelux during the design phase, either directly or via his steel constructor, not only to state his precise requirements but also in connection with the usable dimensions of the zinc bath.
In case structures need to be designed that are larger than the useful bath dimensions and/or that contain hollow parts, the galvanizing plant or Zinkinfo Benelux must be consulted.
4. Specifications
4.1 Design requirements – Section 6 of EN ISO 14713-1 and Section 4 and Annex A of EN ISO 14713-2
The detailing of a structure or component shall take into account the requirements and properties of the preservation method. Section 6 of EN ISO 14713-1 states general design principles to avoid corrosion. Section 4 of EN ISO 14713-2 lists the specific recommendations for hot-dip galvanizing. Annex A of EN ISO 14713-2 lists a number of preferred designs of structural details for hot-dip galvanizing. (See also Technical Information Sheet No. 3 Thermal deformation by galvanizing).
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| Bij de detaillering dient rekening gehouden worden met in- en uitloop van vloeibaar zink, dat bij afkoeling zinkverdikkingen kan veroorzaken |
4.2 Composition of steel – point 6 of EN ISO 14713-2
The thickness of the thermal zinc coating is primarily determined by the wall thickness of the steel. In addition, there are several parameters that affect not only the thickness but also the appearance and mechanical properties of the zinc coating.
The steel composition (and specifically the Si and P contents) is the most important of those parameters. The presence of certain amounts of these elements in the steel causes an acceleration of the diffusion reaction between steel and molten zinc and, consequently, of the formation of the Fe-Zn alloy layers. Thus, the coating becomes thicker, its mechanical strength may decrease (risk of loosening of the zinc layer due to localized shock) and it may exhibit a matte, marble-like appearance. (See also Technical Data Sheet No. 18 Influence of chemical composition on zinc coating formation).
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| De staalsamenstelling dient bij voorkeur te voldoen aan categorie A of B van tabel 1 punt 6.2 van EN ISO 14713-2 (zie tabel op blz.11). In geval van een afwijkende staalsamenstelling is overleg met de verzinkerij noodzakelijk. | De staalsamenstelling moet voldoen aan categorie A of B van tabel 1 punt 6.2.van EN ISO 14713-2 (zie tabel op blz.11). |
| Belangrijke opmerking: Een ontvangstcertificaat ‘3.1’ of ‘3.2’ volgens de norm EN 10204 kan aangevraagd worden bij de bestelling van het staal. Ingeval van twijfel over het gedrag van een bepaalde staalsoort bij het verzinken verdient het aanbeveling de verzinkerij te raadplegen en zo nodig hem te vragen enkele representatieve staalmonsters te verzinken. Bij gelaste constructies moet eveneens gelet worden op de samenstelling van de lasdraad of elektrode. Om overdiktes op de lasnaad te vermijden en mogelijke hechtingsproblemen van de zinklaag uit de weg te gaan moet men lasmetaal gebruiken dat niet meer dan 0,7 % Si bevat. (zie ook technisch infoblad nr. 5 Lassen vóór thermisch verzinken |
|
4.3 Surface condition of the steel (Section 6.4 of EN ISO 14713-2)
The steel may exhibit rust and mill scale of normal thickness; these are removed at the galvanizing plant by acid pickling (recommended method). The steel must be free of welding slag, weld spatter, paint and varnish residues, silicone (welding sprays), coarse grease, bitumen, residual zinc and markings with paint or greasy chalk
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| Geen aanvullende eisen | Het staaloppervlak moet vrij zijn van oppervlaktefouten zoals overwalsingen (dubbelingen) splinters e.d. |
4.4 Surface roughness of the steel (Section 6.5 of EN ISO 14713-2)
The roughness of the steel surface affects the thickness and structure of the hot-dip galvanizing layer. The effect of an uneven surface of the base material remains visible after discontinuous hot-dip galvanizing.
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| Geen aanvullende eisen | oppervlakte ruwheid specificaties ISO 8503 (gestraald oppervlak) |
4.5 Markings, markings and sticker (residues)
If parts of structures have to be marked, this is best done by means of strike numbers or by applying iron marking plates that are also visible after hot-dip galvanizing (see also Technical Information Sheet No. 8 Identification of parts to be hot-dip galvanized). Any temporary markings must be removable in standard pretreatment.
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| Blijvende merktekens moeten worden aangebracht met slagletters of oplassen. Overige merktekens en markeringen die met verf en/of vetkrijt zijn aangebracht moeten voor transport naar de verzinkerij verwijderd worden. Stickers en stickerresten moeten volledig verwijderd worden. | Blijvende merktekens moeten worden aangebracht met slagletters of oplassen. De plaats van deze merktekens moet zodanig gekozen worden dat deze na montage niet storend zijn. Overige merktekens en markeringen mogen niet met vetkrijt of verf worden aangebracht. Stickers en stickerresten moeten volledig verwijderd worden. |
4.6 Welding
The welds must be smooth and pore-free. (See also Technical Information Sheet No. 5: Welding before hot-dip galvanizing).
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| Door de samenstelling van het lasdraad is het mogelijk dat de zinklaag op gladgeslepen lassen dikker is. | Ter voorkoming van verdikkingen moet het siliciumgehalte van het lasdraad, ≤ 0,7% zijn. Bij TIG lassen bestaat er geen risico op verdikkingen. |
4.7 Suspension holes or lifting eyes
Structures or structural parts should be provided with suspension holes or lifting eyes. The exact location of these is best determined in consultation with the galvanizing plant.
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| Geen aanvullende eisen | De plaats van de hijsogen moet zodanig gekozen worden dat het object tijdens het verzinken geen of zo min mogelijk horizontale vlakken heeft. Overleg met de thermische verzinkerij is hierbij van belang |
4.8 Mechanical processing
All mechanical processing, such as punching, drilling, sawing, cutting as well as welding, should preferably be carried out before galvanizing. In cases where this is not possible, the damaged zinc coating should be touched up see section 6.3 EN ISO 1461
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| Het bijwerken moet voldoen aan punt 6.3 van EN ISO 1461. De exacte wijze van bijwerken moet vooraf door opdrachtgever en verzinkerij worden afgesproken. | Het bijwerken moet voldoen aan punt 6.3 van EN ISO 1461. Het bijwerken met zinkrijke verf zoals is omschreven in de norm en het technisch infoblad 2 geeft esthetisch het beste resultaat. |
4.9 Vent holes, inflow and outflow openings in hollow structural parts or closed corners
The number, size and location of the vent holes and inflow and outflow openings, is essential for the success of the hot-dip galvanizing process. It is therefore absolutely necessary to comply with the instructions and advice in this regard in the attached document “Checklist for proper and safe galvanizing”. Mistakes with respect to the above rules will result in serious danger to galvanizing plant personnel (explosions, splashes of molten zinc at 450°C). Also, failure to follow these rules can lead to deformation, damage to the parts or construction or lead to ungalvanized places.
Note:
Annex A of EN ISO 14713-2 shows preferred designs of structural details for the purpose of hot-dip galvanizing.
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| Alle in- en uitstroomgaten aanbrengen conform de ‘Checklist goed en veilig verzinken’ | Alle in- en uitstroomgaten aanbrengen conform de ‘Checklist goed en veilig verzinken’. Bij de exacte plaatsbepaling van de gaten rekening houden met eventuele loopsporen door uit- en aflopend vloeibaar zink, Overleg met de verzinkerij verdient sterke aanbeveling |
4.10 Fasteners
All fasteners such as nuts and bolts, washers, gussets, etc. should preferably be hot-dip galvanized according to EN ISO 1461. Alternatively, fasteners made of corrosion-resistant steel can be used.
Bolted connections are most appropriate for hot-dip galvanized structures as the temperature reached in welded connections melts the zinc layer, requiring repairs. Assembly of galvanized parts based on shear with high resistance bolts is possible. Depending on the desired coefficient of friction, it may be necessary to roughen the surfaces after galvanizing, or to keep the surfaces free of zinc during the galvanizing process.
When hot-dip galvanized parts are coupled with other metals, there is always a risk of contact corrosion. It is usually necessary to avoid direct metallic contact, for example by applying electrical insulation between the pieces to be joined.
Section 7.9 of EN ISO 14713-1 addresses contact corrosion and includes a table indicating the effects of contact between zinc and other metals. The table below shows which combination is reliable (see also Technical Information Sheet No. 4 Contact Corrosion and its Prevention).
| Verzinkt staal gekoppeld met | Betrouwbaarheid van de combinatie | |
|---|---|---|
| opp. zink < opp. gekoppeld metaal | opp. zink > opp. gekoppeld metaal | |
| magnesium legering | goed | beperkt |
| thermisch verzinkt staal | goed | goed |
| aluminium legering | beperkt | goed |
| ongelegeerd staal | beperkt | beperkt/niet* |
| gietstaal | beperkt | beperkt/niet* |
| gelegeerd staal | beperkt | beperkt/niet* |
| roestvast staal | niet | goed |
| lood | beperkt | goed |
| tin | beperkt | goed |
| koper | niet | niet |
| nikkel legering | niet | goed |
| * de corrossiesnelheid van blank staal dat gekoppeld is aan zink is gering. Een kleine hoeveelheid roestwater zal zich echter snel over het zink verspreiden en uit esthetisch oogpunt niet acceptabele ‘roestvlekken’ veroorzaken. Daarom zal deze combinatie bijna altijd moeten worden afgewezen. |
||
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| Alle bouten, moeren en schijven uitvoeren in centrifugaal thermisch verzinkt of RVS 304 of RVS 316 | Alle bouten, moeren en schijven uitvoeren in centrifugaal thermisch verzinkt of RVS 304 of RVS 316 |
4.11 Transport and storage
During transport and storage, measures should be taken to limit the formation of white rust. Staining due to zinc corrosion occurs when a film of moisture is present on the freshly galvanized steel for some time (stagnant moisture). Do not lay hot-dip galvanized pieces on the ground, but on beams of resin-free wood and preferably at a certain angle of inclination. When stacking (storage, transport), care will be taken to ensure sufficient space between the parts to allow good air circulation.
To reduce storage time, assembly will be done as soon as possible after galvanizing. (See also Technical Information Sheet No. 1 Staining due to damp storage)
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| Geen aanvullende eisen | Na het thermisch verzinken de onderdelen of constructie droog en schoon opslaan en transporteren. Eventueel kunnen in overleg met de verzinkerij aanvullende maatregelen getroffen worden. |
4.12 Requirements to be met by the galvanized steel. Inspection points
Acceptance – Inspection
An inspection can be carried out by the client or his authorized representative or by Zinkinfo Benelux’s inspection service, at the applicant’s expense and after consultation with the galvanizer. Inspections are best agreed upon with the galvanizer when determining the contract terms.
| Functioneel KLASSE F | Esthetisch KLASSE E |
|---|---|
| Een keuring omvat : - Controle op basis van acceptatiecriteria van de norm EN ISO 1461. - Controle van de zinklaagdikt - Aanwezigheid van onverzinkte plekken. Eventuele onverzinkte plekken mogen in het totaal niet groter zijn dan 0,5% van de totale oppervlakte van een voorwerp. Een individuele onverzinkte plek mag niet groter zijn dan 10 cm2. Indien onverzinkte plekken groter zijn, moet het betreffende voorwerp opnieuw worden verzinkt, tenzij anders is overeengekomen tussen opdrachtgever en thermische verzinkerij. (zie ook technisch infoblad nr. 9 inspectie van discontinu thermisch verzinkt staal) | Een keuring omvat : շ controle of de gehele constructie vrij is scherpe punten, zinkasresten en oneffenheden, witroest ed. շ controle van de zinklaagdikte. շ controle of eventuele onverzinkte plekken esthetisch zijn bijgewerkt. շ indien afgesproken controle op verpakking en eventuele overige afgesproken punten |
5. Welding to hot-dip galvanized steel
If the galvanized material still needs to be welded, the zinc will first be filed off or abraded in the weld zone. The weld must be thoroughly cleaned and the repair of the damaged zinc layer will be carried out using the methods previously described. (See also Technical Information Sheet No. 6 Welding after galvanizing)
6. Wet-painting or coating of hot-dip galvanized steel (duplex system)
If an organic coating is to be applied after galvanizing (wet-painting or powder coating), this will already be clearly communicated to the galvanizing plant at the time of the quotation request. EN 15773 and NEN 5254 describe the quality and communication requirements in the supply chain (client, construction company, galvanizing plant and (powder) spraying plant) with regard to duplex systems.
ISO 12944-5 and EN 13438 provide information about organic coatings applied to thermal zinc coatings.
The requirements that can be set for a duplex system are described in the Practical Guideline Powder and Wet Paint on Galvanized Substrates.
Particular attention should be paid to arrangements regarding coating (coating) preparation.
7. Overview Technical Infoblades Zinkinfo
Zinkinfo Benelux has a large number of Technical Infoblades available with additional information per topic.
