Zunderschicht

In der Metallverarbeitung tritt Materialverlust auf Metalloberflächen auf, wenn Metall Sauerstoff und anderen oxidierenden Gasen bei hohen Temperaturen ausgesetzt wird, wie z. B. beim Gasschweißen. Es entstehen dann beispielsweise kleine Eisenoxidplättchen, die beim Eisenschmieden vom Werkstück abbrechen.

Die Begriffe Zunder und Verzundern beziehen sich in der Metallurgie auf die Ähnlichkeit des Abbrennvorganges, der beim Verglimmen von Zündmaterial zum Feuermachen (Zunder) erfolgt. Das Schmelzen von Metalllegierungen findet ebenfalls bei hohen Temperaturen statt. Es kommt daher zu einem Verlust einzelner Elemente durch Abbrand. Chemische Reaktionen bilden dabei Schlacke im Schmelzbad. Bei der Vergütung der Schmiedestücke im Gesenkschmieden-Verfahren entsteht so die Zunderschicht. Sie ist die Oxidschicht auf Eisen oder Eisenlegierungen, die sich bei Walz-, Schmiede- und Härteprozessen bei höheren Temperaturen durch Reaktion mit Sauerstoff bildet.

Wie viel Zunderschicht beim Abbrand entsteht, muss bei der Zugabe von Legierungselementen berücksichtigt werden. Denn: Je nachdem, wie viel Ausgangsmaterial und welche Legierung umgeformt werden, entstehen bei Warmmassivumformprozessen bis zu drei Gewichtsprozent Zunder vom Ausgangsgewicht. Man benötigt jedoch die richtige Menge des Ausgangsmaterials, um die gewünschte chemische Zusammensetzung des geschmolzenen Metalls zu erhalten. Sie bestimmt die Eigenschaften des Produkts (wie zum Beispiel eines Gussblocks oder eines Gussstückes).

Der Aufbau der Zunderschicht ist immer ähnlich. Zunder ist gekennzeichnet durch drei geschichtete Phasen:

1. Die äußerste Schicht, das Hämatit, repräsentiert das höchstwertigste Eisenoxid (Oxidschicht) des Zunders.
2. Die mittlere Phase besteht aus Magnetit und Wüstit.
3. Diese innerste Phase ist gleichzeitig die instabilste und verfügt über die geringste Eisenwertigkeit. Sie wird beim Entzundern mechanisch vom Schmiedestück wieder entfernt.