Особенности и применение оцинкованной стали

Одним из самых востребованных металлов в современном мире можно назвать оцинкованную сталь, представляющую собой тонкий лист стального проката, покрытый с обеих сторон, либо с одной, слоем цинка. Это довольно мягкий металл, обладающий отличными характеристиками:

• хорошо плавится;
• стоек к коррозии (как в сухом, так и влажном воздухе);
• имеет особенность оперативно образовывать на поверхности тонкую пленку (до 1мм), хорошо защищающую от негативного внешнего воздействия (влаги, солей, агрессивных сред и прочего) нижние слои металла;
• возможность применения в сложных условиях;
• долгий срок службы;
• сравнительно небольшая цена.

Защитные свойства оцинковки вместе с отличной гальванической активностью к сплавам, определяют область использования металла и значительно увеличивают срок его эксплуатации.

Свойства оцинковки

Современные технологии и оборудование позволяют производить тонкие листы с равномерным микроскопическим защитным слоем цинка. Металлопрокат не имеет в составе хроматов, что делает его достаточно экологичным, он полностью соответствует всем государственным нормативам и требованиям. К тому же антикоррозийные свойства и эстетичный внешний вид делают его востребованным в самых различных отраслях, в том числе он применяется и для декорирования.

Благодаря основным физическим и химическим свойствам цинка, тончайший слой покрытия, гладкая поверхность металла и однородная структура дают возможность:

• окрашивать металлопрокат;
• осуществлять сварочные работы точечно, либо шовно;
• подвергать термической обработке;
• принимать любую геометрическую форму;
• хорошо переносить вальцовку, гибку, вытягивание;
• оставлять неповрежденной поверхность после проведения холодной, либо горячей штамповки, рубки на специальных ножницах.

В целях упрощения и удобства транспортировки, а также долгосрочного хранения, оцинкованный металлопрокат консервируют методом пассивирования и промасливания.

Основные типы

В зависимости от сферы применения и методов обработки, производители предлагают довольно широкий выбор сортамента оцинкованного металла.

Его изготавливают:

• в виде рулонов, а также листами заданного кроя;
• с покрытием, имеющим определенную по значению толщину;
• разного рода вытяжки: обычная, углубленная, весьма глубокая;
• для профилирования, штампования, с помощью холодного метода;
• для стандартного использования, при проведении кровельных работ и для последующего окрашивания.

Толщина покрытия оцинкованного металла по ГОСТу 14918-2020, разделяется по соответствующим категориям.

Таблица класса толщины покрытия металла

Стандартные нормативы допускают равную и дифференцированную толщину слоя с обеих сторон оцинковки. В регламенте прописана равномерность слоя защиты:

• нормальная разнотолщинность (обозначается символами «НР»);
• уменьшенная разнотолщинность (обозначается символами «УР»).

Оцинкованная сталь в листах

Прокат данного типа довольно тонкий, изготовление осуществляется из сплавов: углеродистых, либо низкоуглеродистых. Такой металлопрокат очень востребован при производстве штамповочных, сварных и гнутых изделий из металла, также служит заготовкой для изготовления гладкой разновидности оцинкованного профлиста и профилированных изделий, имеющих покрытие из полимера.

Разделение на классы

Благодаря новейшим разработкам ученых, а также современным технологиям и технике, для усовершенствования антикоррозийных свойств защиты железоуглеродистых сплавов, помимо чистого элемента цинка, для появления покрытия начали применять его сплавы. Например, по ГОСТу 52246-2016 лист стальной горячего цинкования классифицируется как металлопрокат, со следующими видами покрытия:

• цинковое (в маркировке обозначение в виде литеры «Ц»);
• железоцинковое (в маркировке обозначение в виде литер «ЖЦ»);
• цинкоалюминиевое (в маркировке обозначение в виде литер «ЦА»);
• цинкоалюмагниевое (в маркировке обозначение в виде литер «ЦАМ»).

Помимо этого покрытие делится на:

• улучшенное и высокое качество отделки (буквы «У» и «В»);
• имеющее нормальный узор кристаллизации, либо не имеющее (буквы «КР» и «МТ»);
• учитывая метод консервации: пассивированный (ПС), промасленный (ПР), без консервации (БК), комбинированный (ПП).

Также можно выделить следующее разделение по точности металлопроката:

• нормальная (обозначение Б);
• повышенная (обозначение А);
• высокая (обозначение В).

По виду кромки:

• обрезная (обозначение в виде буквы «О»);
• необрезная (обозначение в виде букв «НО»).

Холоднокатаная тонколистовая сталь производится согласно ГОСТа 14918-2020. Ее параметры по данному регламенту имеют такие значения: ширина от 78 сантиметров до 180 сантиметров, длина от 50 сантиметров по 250.

Рулонная оцинковка

Изготовление происходит двумя способами:

1. Холоднокатаный.

Производство холоднокатаного оцинкованного рулонного проката происходит согласно ГОСТа 14918-2020. Однако в отличие от листовой стали, к рулонному виду высшей категории предъявляются более строгие требования по следующим критериям:

2. Горячекатаный.

Изготовление осуществляется в соответствии с ГОСТом 52246-2016. Классификация схожа с листовым металлопрокатом.

В числе основных параметров можно выделить следующие показатели:

• толщина: в пределах 0,22 миллиметра – 4,5 миллиметров;
• ширина: от 50 сантиметров до 180 сантиметров;
• внутренний диаметр рулонов (+отклонение) : 50 см, 50,8 см, 60 см, 61 см, 75 ±2;
• наружный диаметр (максимально допустимое значение) : 1850 миллиметров.

Среди самых востребованных марок стали, из которых производят листовой и рулонный оцинкованный прокат, можно выделить следующие: Ст 0, Ст 1, Ст 3, Ст 2, также хорошо подходят углеродистые качественные.

Оцинковка для полимерного покрытия

Вид представляет собой черный металлопрокат, как горячекатаный, так и холоднокатаный, с нанесенным на него покрытием из цинка при помощи электролитического метода. Конверсионное химическое покрытие обеспечивает двойственный эффект: улучшает антикоррозийные свойства, а также способствует равномерному окрашиванию за счет улучшенной адгезии.

Производство оцинковки с покрытием из полимера осуществляется из стали в рулонах, а также в листах таких марок:

• холоднокатаная низкоуглеродистая;
• углеродистая, как обыкновенная, так и качественная.

Государственным стандартом предусмотрены следующие параметры заготовок:

• толщина: 0,35 мм – 1,2 мм;
• ширина: 50 см – 125 см;
• ширина (продольно резанных) : 5 см – 50 см.

Точность всех размеров плоскостности заготовок, их толщину и виды, требования к ним и технические условия должны регламентироваться соответствующими ГОСТами.

Различия оцинковки и нержавейки

Главное сходство этих видов металлопроката состоит в эстетичной блестящей поверхности, а также в имеющихся антикоррозийных свойствах. В остальном это совершенно разные виды проката. Рассмотрим более подробно их отличия:

1. Оцинковка. Производство осуществляется из углеродистых марок стали. Себестоимость довольно невысокая, в среднем период эксплуатации составляет порядка двадцати - двадцати пяти лет. Имеет небольшой слой покрытия от коррозии, которое, однако, не спасает внутренний слой металла от неблагоприятного воздействия агрессивных сред. Со временем поверхность теряет свой блеск.
2. Нержавейка. Лист нержавеющий изготавливается из легированных стальных марок, химически инертен. Стоимость его значительно выше, однако срок службы больше, и без потерь внешнего вида и защитных характеристик.

Производственный процесс

В силу того, что Zn является электроотрицательным элементом, покрытие на его основе обладает довольно высокими защитными антикоррозийными свойствами. При взаимодействии с жидкостью образуется гальваническая пара цинк - железо, где Fe является катодом, поэтому не подвергается разрушению.

При нанесении покрытия методом электрохимии, если имеются непокрытые цинком участки, либо поры на металле, антикоррозийный слой может разрушаться.

Если применялся термодинамический способ, полученный сплав Fe –Zn отличается анодностью поверхности, вследствие чего при механическом воздействии и разрушении защитного слоя, он может восстановиться под действием анодно-катодного взаимодействия.

В настоящее время холодный метод, а также гальваника практически не применяются, ввиду нецелесообразности.

Более актуальным можно назвать горячее цинкование, так как это самый дешевый и оперативный способ покрытия. Он без каких-либо сложностей используется на металлургических предприятиях, дополняя основной цикл производства. Основообразующим фактором, влияющим на срок службы проката и его внешний вид, при покрытии Zn, является качество предварительной заготовки.

Современные меткомбинаты оборудованы различной инновационной техникой, зачастую применяются индивидуальные разработки и технологии при производстве. Поэтому горячий метод цинкования можно поделить на следующие этапы:

• подготовительные работы по формированию сырья: выравнивание торцов, а также их разделка, в соответствии с техническими условиями по классу качества;
• нагревание образованной заготовки, обезжиривание, травление;
• погружение полученной стали в емкости с расплавленным цинком.

Автоматическая система контроля проводит мониторинг очередности и правильности процессов, а также отслеживает толщину покрывающего слоя. Конечный шаг подразумевает резку металла на листы, либо скручивание в рулоны.

Достоинства стали, покрытой цинком

Основными неоспоримыми достоинствами оцинкованной стали можно обозначить:

• высокие антикоррозийные свойства;
• механическая прочность;
• универсальность различных видов обработки;
• долгий срок службы;
• экологичность;
• сравнительно небольшая стоимость.

Область применения

Вот уже не одну сотню лет человечество применяет сплавы из различных марок стали во всех сферах своей жизни. Благодаря успешным экспериментам ученых со всего мира, эффективность использования цинка для покрытия металлов, значительно уменьшила количество убытков, связанных с коррозией металла. По мере развития человечества и науки, в частности, решать эту проблему можно было несколькими способами. Однако, самым доступным, экономически выгодным и результативным, общепризнан вышеописанный метод.

Благодаря потребности потребителей в качественной и надежной продукции, листовая и рулонная оцинкованная стали очень востребованы в следующих сферах:

• пищевая промышленность;
• авиа- и судостроение;
• автомобилестроение;
• в строительстве (в виде основных кровельных материалов, заготовки, из которых делают профнастил и прочего).

Большим спросом листовая сталь горячего цинкования пользуется при производстве:

• витрин различного назначения;
• игровых автоматов;
• холодильных камер;
• комплектующих для электробытовой техники (для стиральных машинок, морозильников, микроволновок, кондиционеров и прочих);
• всевозможных элементов для электрокаров и автомобилей;
• дверей, окон, жалюзи, ограждений;
• электрощитов;
• воздуховодов;
• множественной домашней утвари.

Также можно отметить, что оцинковка часто применяется при производстве корпусов и комплектующих для сплит систем, экологичные свойства широко используют в пчеловодческих хозяйствах, животноводстве для изготовления клеток, ульев и прочего.

Выбор оцинковки

Если вы хотите приобрести листы или рулоны из оцинковки, лучше воспользоваться услугами проверенного поставщика. Перед покупкой внимательно ознакомьтесь с документацией, маркировкой, толщиной защитного покрытия и методом его получения. После, проведите тщательный осмотр товара. Проверяйте на отсутствие дефектов (различного вида царапин, сколов, непокрытых цинком участков), их наличие может существенно снизить качественные характеристики проката и значительно уменьшить период его эксплуатации.