Все об оцинкованной стали. Что такое оцинкованная сталь.

• профнастила (оцинкованного или с добавлением полимеров, для придания защитно-декоративных свойств);
• металлочерепицы (которая востребована в кровельных работах);
• штакетника;
• строительного профиля;
• штрипса.

Что важно знать об оцинкованной стали?

Оцинковка — это производственный процесс, в ходе которого сталь покрывается тонким слоем цинка для электрохимической защиты от атмосферной коррозии и ржавчины. Полученный материал, называемый оцинкованной сталью, имеет много преимуществ перед другими видами обработанной стали. Вот некоторые из них

1. Низкая начальная стоимость по сравнению с другими видами обрабатываемых сталей. Кроме того, оцинкованная сталь не требует дополнительной подготовки поверхности, покраски и пр. и готова к эксплуатации сразу после изготовления.
2. Повышенная долговечность. Как правило, средний срок службы изделий из оцинкованной стали составляет более 50 лет, а в условиях сильного воздействия воды — более 20 лет. При этом данные изделия не требуют никакого обслуживания на протяжении всего периода эксплуатации.
3. Устойчивость к ржавчине. Стальная поверхность без защитного покрытия подвержена высокой степени коррозии во влажной атмосфере. Однако, нанесение цинковой пленки создает защитный буфер между сталью и влагой или кислородом в атмосфере. При этом не имеет значения, полностью или частично покрыто стальное изделие. Даже места с царапинами, сколами, острыми углами и вмятинами будут находиться под надежной защитой, которую не может обеспечить ни один другой вид защитного покрытия. Внешний слой цинка на поверхности будет подвергаться воздействию коррозии первым, защищая сталь от разрушения на десятилетия вперед.

Трубы с ППУ-покрытием

Эти свойства делают оцинкованную сталь одним из самых популярных материалов, используемых в различных отраслях промышленности, таких как сельское хозяйство, строительство, энергетика, автомобилестроение, а также для производства защитных покрытий для труб ППУ-CO и т.д.

Как цинкование защищает сталь от коррозии?

Защитный эффект оцинкованного покрытия зависит от состояния поверхности изделия. Если цинковое покрытие не повреждено, оно препятствует проникновению коррозионных сред (воды и кислорода) на поверхность стали и, таким образом, действует как любое другое антикоррозионное покрытие, например, краска или лак.

Если цинковое покрытие по какой-либо причине повреждено и стальная поверхность обнажена на небольших, дискретных участках, цинк все равно будет защищать ее. Однако механизм защиты будет иным — электрохимическим. В этом случае цинковое покрытие становится анодом гальванического элемента, состоящего из пары сталь-цинк. Когда эта пара вступает в контакт с электролитом, например, дождевой водой, образуется коррозионный элемент, в котором металл с самым низким окислительно-восстановительным потенциалом растворяется в результате электрохимической реакции.

Второй металл пары, имеющий более высокий редокс-потенциал, остается неповрежденным, хотя и находится в непосредственном контакте с коррозионной средой. Окислительно-восстановительный потенциал цинка значительно ниже, чем у стали (-0,76 В проти в-0,44 В), поэтому в такой паре цинк корродирует первым и надежно защищает сталь от длительного разрушения.

Методы цинкования

Существуют различные методы гальванизации. К ним относятся горячее цинкование, диффузионное цинкование, холодное цинкование, горячее цинкование и другие. Наиболее распространенным методом является горячее цинкование — надежное и экономичное защитное покрытие для промышленных стальных изделий, пригодное для использования в условиях агрессивной среды, высоких температур и механических нагрузок.

Трубы PUMP с покрытием из оцинкованной стали

Технология горячего цинкования включает в себя несколько этапов:

1. Сначала стальную поверхность очищают от грязи, обезжиривают и тщательно промывают.
2. Затем очищенную сталь погружают в ванну с расплавленным цинком при температуре около 450 °С.

Происходит химическая реакция, которая приводит к образованию прочной связи между атомами цинка и железа и формированию нескольких поверхностных слоев сплава железо-цинк с различным удельным соотношением цинка и железа. Внешний слой состоит из цинка с небольшим количеством железа. Он мягче стали и легко поглощает механическую энергию, поэтому может выдерживать значительные ударные нагрузки. Внутренний слой железо-цинкового сплава, напротив, богат железом. Этот слой прочнее стали, что делает покрытие особенно устойчивым к истиранию. Поэтому, в отличие от окрашенных изделий, оцинкованные изделия нечувствительны к внешним воздействиям при транспортировке, монтаже и обслуживании.

Виды

Виды и марки горячеоцинкованной стали в основном делятся на листы (рулоны — один из вариантов), сечения (от уголка до швеллера) и сплошные профили (круг, квадрат, прямоугольник). Все детали из легированной стали (кроме нержавеющей) могут быть оцинкованы без каких-либо проблем. Суть технологии заключается в том, что очищенные, отполированные и (при необходимости) обезжиренные детали и арматура помещаются в ванну с расплавленным цинком; однако возможно также холодное (нетермическое) цинкование. Толщина покрытия и профиль лома определяют точный способ нанесения цинкового покрытия. Дополнительная защита от атмосферных осадков и атмосферного кислорода достигается с помощью слоя лака или краски. Трапециевидные листы не только оцинковываются и грунтуются, но и окрашиваются для завершения процесса нанесения покрытия. Для окрашивания используются синтетические краски, например, те, которые применяются для покрытия башен и телевизионных вышек.

В зависимости от способа обработки сталь делится на горячекатаную и холоднокатаную. И горячекатаная, и холоднокатаная сталь подвергается оцинковке, но последняя более гладкая — менее шероховатая — или, скорее, вообще не имеет шероховатостей. Горячекатаные листы более шероховатые — остывшая сталь не успела принять идеальную форму, и на смену высокой температуре приходит давление в 100 раз большее. Благодаря давлению в 100 атмосфер при прокатке на гладком валке, холоднокатаная лента позволяет получить почти идеально гладкие листы с однородными краями. После холодной прокатки детали поступают в рабочую зону лазерного листопрокатного стана, где кромки обрезаются с максимально возможной точностью. Затем детали оцинковываются и, при необходимости, окрашиваются.

Тонкие листы — детали толщиной менее 600 мкм. Куски толщиной более 0,6 мм представляют собой обычный листовой металл, который затем может быть согнут в профиль на листогибочном станке. На согнутый лист наносится порошковое покрытие или краска методом напыления. В отличие от горячего цинкования, при котором сталь обрабатывается в ванне с расплавленным цинком, холодное цинкование производится либо путем нанесения цинкового порошка, либо путем анодирования. Горячеоцинкованная сталь обычно производится в виде тонких листов — толстые листы потребляют много энергии. Проблема заключается в том, что заготовка должна быть нагрета по всему объему: Нагрев только поверхности невозможен из-за высокой теплопроводности стали.

Толщина цинкового покрытия указана в ГОСТ 14918-1980. Высококачественные изделия соответствуют слою цинка в 50 мкм, а вес цинка достигает 855 г/м2. Класс 1 имеет толщину слоя около 30 мкм и вес слоя до 570 г/м2 листового металла. Класс 2 — около 14 мкм, до 258 г цинка на 1 м2 листового металла. Исходя из того же ГОСТа, допускается незначительное варьирование толщины оцинкованной стали: существуют варианты HP (normal thickness variation), SD (reduced thickness variation).

В основе оцинкованных листов лежит низко- и среднеуглеродистая сталь. Сварочные, гибочные и пробивные свойства изделий весьма удовлетворительны.

Методы цинкования

Для оцинковки стальных изделий используются цинкование, покрытие горячим газом, холодное покрытие и термодиффузионное покрытие. Особенностью конечных покрытий является непереносимость повышенных механических ударов: Цинковое покрытие легко отслаивается при сильном трении. Типичный пример — ручная тележка, используемая для смешивания цемента и бетона: Абразивное воздействие песка, камней и цемента, а также скольжение лопат и совков удаляют даже покрытие толщиной 50 мкм менее чем за год, если эти строительные смеси перемешиваются ежедневно. В результате открытая сталь быстро ржавеет, и тележка приходит в негодность. Горячее цинкование — это метод, который позволяет получить наиболее прочное покрытие. Но этот метод не является самым экологически чистым. Перед нанесением цинка стальные детали травят в ванне с серной кислотой и обезжиривают легкими спиртами, ацетоном или другими растворителями на основе нефти.

Более крупные конструкции, например, арматуру для кабельных лотков, погружают в цинковую ванну. При холодном цинковании применяется реагент, содержащий цинк (но не цинковая порошковая краска), например, цинконол. На предварительно очищенной стальной заготовке образуется цинковая пленка, содержащая до 93 % цинка. Этот метод хорошо подходит для восстановления внезапно поврежденного слоя цинка, чтобы предотвратить ржавление стали в этой области. Гальванический метод позволяет получить слой цинка толщиной до 30 мкм. Процесс основан на растворении цинка в электролите, в результате чего атомы цинка в модифицированном электролитическом составе осаждаются на поверхности заготовки. Недостатком этого процесса является высокая токсичность электролита, который необходимо тщательно очищать перед утилизацией.

Термическое диффузионное цинкование основано на нагревании заготовки и цинка до 2600 градусов. При такой температуре изначально твердый цинк образует газ, который проникает в заготовку. Процесс является экологически чистым — цинкование происходит в закрытом контейнере. Недостатками являются неравномерное покрытие и неэстетичный внешний вид обработанной детали или заготовки. Гальванизация — это процесс, при котором цинковый порошок или проволока наносятся на поверхность заготовки под воздействием отжигающего газа.

Пористость такого покрытия повышена, что вынуждает производителей оцинкованных листов наносить слой краски.

Характеристики

Ширина листов составляет 0,5-1,25 м по ГОСТ 71-180 см. Температура плавления цинка составляет 420 градусов Цельсия, поэтому нагрев листов выше 400 градусов должен быть исключен. Сталь, хотя она обычно плавится только при температуре 1300-1500 градусов Цельсия, при оцинковке не используется в оборудовании и конструкциях, нагреваемых не менее чем до 400 градусов Цельсия. Цинк не противится воздействию воды, поэтому его можно использовать в конструкциях, не контактирующих со щелочами, кислотами и некоторыми солями. Оцинкованное железо легко обрабатывается сверлением, прокаткой, вытяжкой и сгибанием без повреждения цинкового покрытия.

Если цинковое покрытие повреждено при неосторожном обращении, его можно легко восстановить. Сталь марки Ст3Сп имеет плотность 7,85 г/см3. Цинк имеет значение 7,13 г/см3, поэтому он не вызывает значительного тиснения в листе определенной толщины. Согласно ГОСТу, лист толщиной, например, 0,5 мм сохраняет это значение без покрытия, а с покрытием толщина увеличивается, скажем, до 0,56 мм (по 0,03 мм с каждой стороны). Свойства оцинкованных листов такие же, как и у неоцинкованных; их легко гнуть, резать, сверлить и уплотнять. Теплопроводность оцинкованной стали практически идентична теплопроводности неоцинкованной стали. Это свойство обусловлено тем, что тепло и холод распределяются не по поверхности тела, а по всему его объему.

Кроме коррозионной стойкости, другие свойства — электропроводность, упругость, ударная прочность, стойкость к механической (не термической) обработке — остаются практически неизменными. Цинковое покрытие, как правило, можно заменить регулярным грунтованием — каждые 2-3 года — и эффект обслуживания стальных конструкций и настилов остается более или менее прежним. Масса листа 0,4х1000х2000 мм из 08псп составляет 6,95 кг. Соответственно, масса листа 1х1250х2500 мм, прокатанного из той же стали, составляет не более 26,3 кг. На массу влияет толщина и поверхность жести.

Свойства

Технические характеристики горячеоцинкованной стали регламентируются ГОСТ 14918-80. Согласно этому стандарту, ширина листа должна составлять от 71 см до 180 см, а толщина — от 0,5 мм до 2,5 мм. Для производства оцинкованных стальных листов используется холоднокатаная сталь различного качества.

Оцинкованная сталь имеет много преимуществ:

1. Коррозионная стойкость. Основным свойством смело можно считать наличие устойчивого защитного покрытия, и как следствие высокое сопротивление коррозии
2. Возможность обработки. Лист, покрытый цинком можно обрабатывать методом вальцовки, штамповки, вытяжки и гибки, не боясь повредить цинковый слой.
3. Срок службы. Долговечность изделий выше, по сравнению с черным металлом. Такой лист устойчив к повышенной влажности и агрессивным средам, не требует обработки лакокрасочными материалами.
4. Высокая механическая прочность. Цинковый слой крепко связывается со стальным основанием и как следствие не повреждается при изгибах, не откалывается при ударах. Цинк улучшает стойкость листа к механическим нагрузкам и абразивному износу.
5. Значительный сортамент. Лист с оцинкованным покрытием имеет большой диапазон размеров полотна и толщины цинкового слоя.

Цинковое покрытие является экологически чистым по сравнению с другими защитными покрытиями для стальных листов.

В дополнение к этим основным моментам следует упомянуть способность покрытия к самовосстановлению в случае появления царапин или обрастаний. А матовая поверхность цинковой фольги привлекательна для многих дизайнеров.

Оцинкованная сталь имеет незначительные недостатки, которые, тем не менее, следует учитывать при выборе листа. Например, открытая часть со временем теряет небольшую толщину цинкового слоя. Такой металл трудно поддается сварке, а при покраске поверхность листа нуждается в дополнительной подготовке.

Классификация

Оцинкованная листовая сталь имеет несколько классификаций, которые определяют дальнейшую сферу ее применения.

• В зависимости от назначения выделяют оцинкованную сталь: ХП — холодного профилирования; ПК — под покраску; ХШ — холодной штамповки; ОН — общего назначения.
• Листы, применяемые для холодной штамповки подразделяется на группы по способности к вытяжке: Н — нормальной; Г — глубокой; ВГ — весьма глубокой.
• В зависимости от разнотолщинности цинкового покрытия листы разделяют на: НР — нормальную; УР — уменьшенную.
• В зависимости от толщины покрытия листы подразделяются на: П — повышенный класс (60 — 40 мкм); В — высокий класс (40 — 18 мкм); О — обычный класс (18 — 10 мкм).

Оцинкованный лист может быть с рисунком кристаллизации (CR) или без рисунка (MT) на поверхности листа. Листы также классифицируются по точности прокатки: повышенная (А), нормальная (В) и высокая (С).

При выборе оцинкованного листа необходимо учитывать область применения и условия окружающей среды, в которых он будет использоваться.

Применение

Оцинкованный лист в практической жизни используется повсеместно. Его элементы можно встретить в различных конструкциях вокруг нас, на кораблях, на вокзалах, на рекламных щитах, в автомобилях, в заборах и других металлических конструкциях. Будучи устойчивым к коррозии, листовой металл нашел широкое применение в современной промышленности. Такой листовой металл используется в различных областях производства: тяжелой промышленности, химической промышленности и метрологии. Лист поддается механической обработке, поэтому подходит для штамповки, глубокой вытяжки и изготовления фасонных деталей.

Оцинкованный лист пользуется большим спросом в автомобильной промышленности. Например, при отделке кузовов легковых и грузовых автомобилей. Однако основное применение оцинкованный лист находит в строительной отрасли, так как это прочный и высококачественный материал. Он используется в строительных проектах и при возведении металлоконструкций. Конструкции получаются довольно легкими и не оказывают большой нагрузки на стены и перекрытия. Его можно использовать для строительства сарая, гаража, склада и т.д. Крыши покрываются оцинкованным листовым металлом, а плиты перекрытия укладываются или используются в качестве стенового и настилочного материала.

Листовой металл используется для наружной облицовки стен, крыш, заборов и балконов. Он идеально подходит для облицовки зданий. Оцинкованный лист служит основой для широкого спектра строительных изделий:

• профнастила (оцинкованного или с добавлением полимеров, для придания защитно-декоративных свойств);
• металлочерепицы (которая востребована в кровельных работах);
• штакетника;
• строительного профиля;
• штрипса.

Оцинкованный лист используется для изготовления водопроводных труб, труб и желобов, кронштейнов и фитингов всех видов, а также для предметов домашнего обихода. Он используется для изготовления вентиляционных систем и вытяжных колпаков.

Что такое оцинкованная сталь?

Оцинкованная сталь — это чистая сталь, металлургически покрытая цинком, который придает стали защитное покрытие, придающее ей блестящий вид. Это защищает сталь от истирания и атмосферных воздействий (например, кислотных дождей) в течение многих лет и предотвращает появление ржавчины, которая может ослабить конструкцию.

При горячем цинковании крупные и мелкие стальные детали погружаются в резервуар с расплавленным цинком, нагретым до температуры около 450 °C. Это создает прочное соединение между сталью и оцинкованной сталью. Это создает прочную связь между сталью и цинком на наружных, внутренних и труднодоступных участках погруженных конструкций, создавая цинковое покрытие на углах и острых кромках, где краска обычно истончается. Оцинкованные стальные конструкции, покрытые изнутри и снаружи, не подвержены коррозии изнутри.

Некоторые виды стали не подходят для горячего цинкования из-за их размера, веса или формы. Также может оказаться, что сталь уже была размещена и установлена на объекте. Хотя проекты по цинкованию быстро ремонтируются, а процесс горячего цинкования относительно быстрый, сроки могут быть упущены из-за того, что сталь прибывает на площадку неоцинкованной. Для таких случаев мы предлагаем краски для холодного цинкования и цинксодержащие грунтовки, которые наносятся под промежуточные и верхние слои на неоцинкованную конструкционную сталь.

Почему сталь должна быть оцинкована?

Существует множество причин, по которым архитекторы, дизайнеры и инженеры предпочитают использовать оцинкованную сталь на строительных площадках:

Долговечность и прочность

Прочность оцинкованной стали обеспечивает превосходную защиту от коррозии, одну из лучших на рынке. Она в 10 раз более устойчива к истиранию, чем органические краски, и обладает превосходной стойкостью к механическим повреждениям. Благодаря высокой прочности на разрыв оцинкованную сталь легче обрабатывать, хранить, транспортировать и устанавливать на месте, что помогает предотвратить повреждения во время строительства.

Разрушение химикатами, используемыми при очистке сточных вод.

Если оцинкованная сталь сильно повреждена на стройплощадке или на открытом воздухе, для восстановления поврежденных оцинкованных поверхностей предлагаются покрытия с холодной оцинковкой.

Оцинковка предотвращает «боковую ползучесть». Это тип коррозии, который может разрушить краску, лежащую в основе, и вызывается отложениями ржавчины, которые накапливаются на Х-образном стержне из поврежденной и открытой стали.

Экономически эффективный

Оцинкованные стальные конструкции требуют меньше ухода, чем стальные конструкции без защитного покрытия. Само цинковое покрытие является самовосстанавливающимся и при небольшом повреждении покрывается заново.

Где используется оцинкованная сталь?

Оцинкованная сталь популярна среди архитекторов, инженеров и подрядчиков во всем мире благодаря своему долгому сроку службы, прочности и отличной защите от коррозии и атмосферных воздействий:

• Мосты – для транспортных средств и пешеходов
• Конструкционные стальные конструкции
  • Дома и апартаменты, в том числе недвижимость на берегу моря
  • Офисы
  • Промышленные предприятия, такие как винокурни
  • Стадионы
  • Центры досуга
  • Автостоянки
  • Мачты телефонного сигнала
  • Станции
  • Техническое обслуживание зданий
  • Сигнальные порталы
  • Нефтеперерабатывающие заводы
  • Электростанции
  • Ветряные и солнечные фермы
  • Горное оборудование

  Такие сооружения, как автостоянки, остаются открытыми в плохую погоду и обеспечивают защиту для автомобилей и пешеходов. Оцинкованная сталь зарекомендовала себя как превосходный строительный материал благодаря своей прочности и долговечности, что позволяет увеличить количество проемов для парковочных мест и пешеходных дорожек, а также десятилетиями не требовать особого ухода.

  

  Оцинкованная сталь также все чаще используется в сельскохозяйственных зданиях благодаря своей прочности, долгосрочной защите и гигиеническим свойствам для использования рядом с домашним скотом. Это особенно важно, когда коровы и другой скот содержатся в сараях в зимний период.

  Оцинкованная сталь: определение и классификация

  

  Алексей Петров 04 февраля 2015 15:08 Источник: Главная страница Подробности статьи

  Оцинковка в настоящее время является одним из наиболее широко применяемых методов антикоррозионной обработки стали в заводских условиях

  

  Фото: steelland.ru

  По теме

  Определение

  Что такое оцинкованная сталь, понятно из ее названия: это листовой металл или сталь в рулоне, покрытая тонким слоем цинкового сплава. Это покрытие служит для предотвращения коррозии металла, поскольку цинк образует на поверхности оксидную пленку, которая препятствует проникновению кислорода в более глубокие слои металла, тем самым предотвращая окисление, то есть коррозию. Оцинкованное железо имеет гораздо более эстетичный вид и может использоваться без дополнительной покраски или антикоррозийной обработки.

  В зависимости от цели, для которой производится сталь и подвергается процессу цинкования, производятся различные марки готовой оцинкованной стали:

  1) Классификация по типу цинкового покрытия:

  • сталь с ферроцинковым покрытием (максимально ровный лист, очень устойчива к образованию ржавчины).
  • сталь с цинковым покрытием (очень долговечна, красивый блеск изделий)

  2) Классификация по точности прокатки:

  • сталь нормальной точности прокатки (для изготовления труб, различных конструкций, автомобильных деталей)
  • повышенной точности (ограждения, настилы, клепаные конструкции)
  • высокой точности (детали автомобилей, самолетов, сложной промышленной техники)

  Виды промышленной оцинкованной стали

  Большинство сталелитейных заводов производят оцинкованную сталь в виде листов и рулонов. Области применения разнообразны: от производства стальной черепицы до производства бытовой техники. Производство стали в рулонах — это стратегический и сложный процесс на сталелитейных заводах. Автоматизация процесса является гарантией качества. Покрывая сталь лаком, можно создавать различные цветовые вариации продукта: коричневый, синий, желтый, красноватый и т. д.

  Листы могут иметь различные размеры в зависимости от требований заказчика и качества стали, в то время как рулоны имеют стандартные размеры. Использование стали в рулонах имеет много преимуществ: специально обработанная сталь, например, оцинкованная, позволяет производить громоздкие детали. Кроме того, рулон покрывается специальным слоем (пассивирующим слоем), который дополнительно защищает от ржавчины.

  Оцинковка делает сталь гораздо менее электропроводной, что позволяет производить элементы крыши и различные элементы пола. Низкая электропроводность оцинкованного кровельного материала делает кровлю безопасной для людей, что является дополнительным преимуществом при строительстве высотных зданий — можно не бояться природных погодных явлений.