Что такое оцинкованная сталь и зачем нужно цинкование

Что такое оцинкованная сталь и зачем нужно цинкование

Что такое оцинкованная сталь и где её применяют? В настоящее время достаточно востребованным видом металлоизделий на современном рынке является обработанный металлический прокат.

Тонкий оцинкованный лист 0,5 — 3 мм широко применяется в строительных работах, может быть использован для строительства различных постоянных и временных сооружений, а также как универсальный материал для обшивки поверхностей с целью их усиления или защиты. Являясь экологичным и прочным материалом, оцинкованный профлист отличается значительным сроком службы, что обусловлено наличием специального покрытия цинком – тонкая пленка защищает поверхность листа от коррозии, что особенно важно при необходимости использования листового проката в агрессивной среде.

Актуальные цены на оцинкованный металлопрокат, уточняйте у наших менеджеров по телефонам:

Отдел продаж №1:
+7 (495) 540-49-64
Отдел продаж №2:
+7 (495) 730-40-35

Виды цинкования листового металла

Оцинковка металла гарантирует не только увеличение эксплуатационного ресурса, но и делает готовое изделие более привлекательным внешне. Для выполнения процедуры оцинкования используются самые разные технологии, наиболее популярными из которых являются:

  • метод горячей оцинковки;
  • оцинкование холодным способом (своего рода окраска поверхностей);
  • горячее оцинкование готовых металлических конструкций и профиля;
  • нанесение тонкого покрытия гальваническим способом;
  • напыление цинка по газо-термической технологии;
  • особая термодиффузионная оцинковка.

Тот или иной способ нанесения покрытий выбирается в зависимости от требований технологического процесса, и имеет как свои преимущества, так и некоторые недостатки.

Смотрите в нашем каталоге оцинкованную металлопродукцию.

Труба ВГП оцинкованная 50х3 Лист оцинкованный 2 мм Профнастил оцинкованный

Особенности оцинкованных поверхностей

Как уже говорилось, цинкование поверхностей осуществляется для увеличения защитных свойств металла. Оцинковка дает эффективную защиту от коррозии, и в определенной мере добавляет тонкому профнастилу прочности. Поскольку слой цинка непосредственно контактирует с окружающей средой, то на поверхности листа образовывается весьма износостойкая защитная пленка оксида цинка. Пленка не пропускает влагу, тем самым гарантируя устойчивость к коррозии. Также оцинковка существенно увеличивает упругость листового проката, и обеспечивает дополнительную устойчивость к механическим воздействиям.

Отметим, что качество оцинкованного металлопроката во многом определяется толщиной нанесенного слоя цинка. В зависимости от выбранного способа цинкования поверхностный слой может отличаться прочностью и стабильностью. Также особенности технологического процесса влияют и на внешний вид изделий, в том числе в отдельных случаях обеспечивая дополнительную декоративную отделку металлических панелей и других видов профиля (например, при использовании метода гальванического покрытия).

Компания «МСР» реализует качественный оцинкованный профлист и другие виды металлопроката, выполненные с использованием современных технологий покрытия цинком. Такие изделия способны прослужить несколько десятков лет, не теряя привлекательного внешнего вида, и сохраняя свои первоначальные эксплуатационные качества и характеристики.

Лист оцинкованный: технические характеристики и сфера применения

Оцинкованный лист – металлопродукция, для изготовления которой используется холоднокатаная (реже – травленая горячекатаная) рулонная или листовая сталь. На стальную основу наносится защитный цинковый слой. Цинкование обеспечивает не только барьерную (по типу лакокрасочных материалов), но и электрохимическую защиту стального проката от коррозии. Защитный слой, в зависимости от химсостава и способа нанесения, может иметь различную толщину, внешний вид, эксплуатационные характеристики.

Виды и основные характеристики покрытий

ГОСТ Р 52246-2016 под понятием «оцинкованный прокат» объединяет продукцию со следующими видами покрытия:

  • Цинковое (Ц). Цинкование осуществляют несколькими способами – горячим, гальваническим, термодиффузионным. Для локальной обработки отдельных участков используют холодное цинкование. В массовом производстве оцинкованного листа чаще всего используется способ горячего цинкования, осуществляемый в ваннах с расплавленным цинком. Высокопроизводительным процессом является обработка рулонного проката на непрерывных линиях.
  • Железоцинковое (ЖЦ). Такое покрытие получают путем отжига проката с покрытием, в состав которого входит до 12% Fe. Поверхность – серая, матовая, кристаллизационный узор отсутствует. Разновидность – железоцинковое дрессированное (ЖЦД). Такое покрытие получают путем холодного деформирования проката с железоцинковым слоем в дрессировочной клети. Его обычно используют в качестве основы для последующей декоративной обработки. Поверхность имеет задаваемую величину шероховатости.
  • Цинкалюминиевое (ЦА). Устойчиво к коррозии и высоким температурам. Такое покрытие объединяет пластичность алюминия и коррозионную стойкость цинка.
  • Цинкалюмомагниевое (ЦАМ). В состав расплава, в который погружают стальной лист, помимо цинка и алюминия, входит магний.

Коррозионная стойкость цинкового покрытия повышается с увеличением толщины, но при этом растет опасность шелушения цинка во время штамповки или гибки. Толщина защитного слоя характеризуется его классом. Высокие классы применяются для продукции, на которую не будет наноситься окрашивающий слой.

Таблица классов покрытия по ГОСТу Р 52246-2016

Класс Масса покрытия с двух сторон, средняя по трем образцам, не
менее, г/м 2
Толщина покрытия с одной стороны, средняя по трем образцам,
не менее, мкм
Класс покрытия Масса покрытия с двух сторон, средняя по трем образцам, не
менее, г/м 2
Цинковое и железоцинковое Цинкалюминиевое
60 60 4,2 60 60
80 80 5,6 80 80
100 100 7,0 95 95
120 120 8,4 130 130
140 140 9,8 185 185
180 180 12,6 200 200
200 200 14,0 255 255
225 225 15,8 300 300
275 275 19,3
350 350 24,5
450 450 31,6
600 600 42,0
Читайте также:  Когда надо менять цепь ГРМ Опель типичные симптомы и правильное решение проблем - Автосервис SDS Mas

Технические характеристики оцинкованного листа

Цинковые покрытия для стальных листов составляют примерно 60% всех металлических защитных слоев, применяемых в народном хозяйстве. Цинкуют не только листовой прокат, но и трубы, фасонный прокат, крепежные детали, проволоку, детали станков, автоматизированных линий, машин и механизмов. Этот способ завоевал широкую популярность среди производителей металлопродукции, благодаря комплексу положительных свойств защитного слоя, среди которых:

  • Эластичность. Оцинкованные листы и рулоны способны к вытяжке, вальцовке, изгибанию.
  • Свежеосажденное цинковое покрытие хорошо паяется с использованием флюсов, не содержащих кислоты.
  • Цинк – активный металл, имеющий более отрицательный электрический потенциал, по сравнению с железом, поэтому именно цинк реагирует с агрессивными растворами, защищая стальную основу от разрушения. В условиях высокой влажности цинк реагирует с содержащимися в воздухе углекислым газом и серистыми соединениями с образованием тонкой пленки гидроксидов и карбонатов цинка.

При температурах выше +70°C цинк по отношению к железу меняет тип защиты с анодного на катодный, что приводит к сохранности цинкового слоя и быстрой коррозии стальной основы. Поэтому лист-оцинковка для эксплуатации при температурах выше +70°C не применяется. Протекторные свойства цинка также резко снижаются в атмосфере с органическими соединениями – хлорсодержащими углеводородами, парами синтетических смол и других веществ. К разрушению покрытия приводит соседство оцинкованного стального проката со свежеокрашенными или обработанными маслом изделиями и конструкциями. Для повышения стойкости цинкового слоя к подобным атмосферам его обрабатывают растворами хромовой кислоты или ее солей, а также солей фосфорной кислоты.

Цвета цинкового покрытия – от серого до светло-серого. Со временем поверхность темнеет и тускнеет. Фосфатированное покрытие имеет цвета – от темно- до светло-серого, на поверхности видна кристаллическая структура фосфатной пленки.

Коррозионную стойкость и эстетику листов и других видов проката можно повысить хроматированием. При этом поверхность приобретает цвета от золотисто-желтого до желто-зеленого. Коричневатый цвет в данном случае является признаком брака.

Сортамент оцинкованного листа

В соответствии с ГОСТом Р 52246-2016 выпускают продукцию следующих размеров:

  • ширина листа – 0,7-1,8 м;
  • ширина рулона – 0,5-1,8 м;
  • толщина основы с толщиной защитного слоя – 0,3-4,5 мм.

Области применения оцинкованного проката

В ГОСТе Р 52264-2016 оцинкованный лист по назначению подразделяется на марки:

  • 01 – плоские и изогнутые изделия;
  • 02 – изделия посудохозяйственные, полученные способами изгиба и соединения в замок;
  • 03 – штампованные детали глубокой вытяжки и профили сложной конфигурации;
  • 04, 05, 06 – изделия, изготовленные соответственно сложной, особо сложной, весьма особо сложной вытяжкой;
  • 07 – продукция, при производстве которой использовалась особо глубокая вытяжка;
  • 220, 250, 280, 320, 350, 390, 420, 450 – профлисты, востребованные в строительстве.

Наиболее распространенная область применения оцинкованного листа – производство профнастила, металлопродукции, применяемой, в зависимости от марки, в качестве кровельного материала, для сооружения ограждений, облицовки стен, при изготовлении многослойных («сэндвич») панелей. Плоские листы востребованы для изготовления дополнительных элементов конструкций крыш – коньков, примыканий, водосточных желобов и труб, отделки фронтонов.

Цинкование металла: разновидности, проведение в домашних условиях

Защита металла от возникновения и развития коррозии является очень актуальным вопросом, решение которого позволяет значительно продлить срок службы металлических изделий, а также сделать их эксплуатацию более надежной. Самым распространенным способом, позволяющим обеспечить такую защиту, является цинкование, подразумевающее нанесение на поверхность металла покрытия, в химическом составе которого может содержаться до 95% цинка. Цинкование металла можно выполнять по различным технологиям, каждая из которых применяется в определенных ситуациях и имеет как достоинства, так и недостатки.

Цинкование получило наибольшее распространение среди других анодных защитных покрытий металлов

Для чего на сталь наносят слой цинка

Хорошо известно, что изделия, изготовленные из стали, очень подвержены коррозионным процессам, особенно при эксплуатации в условиях повышенной влажности. Между тем, если оцинковать стальную деталь, можно обеспечить ей надежную защиту от коррозии. Объясняется это тем, что цинковое покрытие образует с основным металлом гальваническую пару, в которой цинк имеет большую степень электроотрицательного заряда, чем сталь.

В такой гальванической паре при воздействии на ее составляющие агрессивных факторов внешней среды подвергается воздействию коррозии именно цинк, а химические реакции стали практически исключаются. Таким образом, коррозионная защита стали будет обеспечена до тех пор, пока покрытие, состоящее из цинка, полностью не разрушится. При этом на тех участках стального изделия, где покрытие из цинка по каким-либо причинам разрушается, под воздействием кислорода и влаги формируется гидрооксид цинка, который также обладает хорошими защитными свойствами.

Преимущества нанесения цинка перед окрашиванием

Цинкование изделий из стали позволяет обеспечить им не только барьерную, но и электрохимическую защиту. Цинкование металла может выполняться по разным технологиям, для реализации которых применяется различное оборудование. Используя отдельные виды таких технологий, можно выполнить цинкование в домашних условиях и при этом добиться отличного результата.

Методы цинкования

На сегодняшний день цинкование металла осуществляется с помощью следующих методов:

  • горячего;
  • холодного;
  • гальванического;
  • газотермического;
  • термодиффузионного.
Читайте также:  Не работают поворотники и аварийка на ВАЗ-2110 причины, что делать

Выбор метода, который будет использоваться для цинкования деталей и конструкций, изготовленных из стали, зависит от условий их эксплуатации, а также от характеристик, которым должен соответствовать защитный слой. Вне зависимости от используемой технологии цинкования необходимо заранее определиться с толщиной формируемого защитного слоя, которая зависит от таких параметров технологического процесса, как время воздействия на металл рабочей среды, а также от температуры выполнения обработки. При использовании стальных деталей и конструкций, на поверхность которых нанесен слой цинкового покрытия, следует иметь в виду, что они не должны подвергаться значительным механическим воздействиям, так как защитное покрытие из данного металла отличается высокой хрупкостью и может легко разрушиться.

Чтобы разбираться в том, какие виды цинкования следует использовать в той или иной ситуации, надо хорошо изучить каждый из них.

Горячее цинкование

Горячее цинкование металлоконструкций, хотя и позволяет добиться наилучшего качества и долговечности обработанных изделий, занимает среди подобных технологий только второе место по распространенности. При использовании этого метода возникает проблема экологической безопасности, так как его реализация требует применения сильных химических реагентов для подготовки обрабатываемой поверхности, а сама процедура выполняется в расплавленном цинке.

Промышленная линия горячего цинкования

В процессе оцинкования стали с использованием горячего метода выделяются два этапа:

  1. подготовка поверхности изделия к обработке;
  2. сама процедура покрытия металла цинком.

В свою очередь подготовка обрабатываемой поверхности также выполняется в несколько этапов:

  1. очистка и обезжиривание;
  2. травление с использованием кислотных растворов;
  3. промывка после травления и флюсование;
  4. тщательная просушка.

Погружение опор в ванну с горячим цинком

После того как изделие прошло все этапы предварительной подготовки и полностью просохло, его помещают в специальную ванну, наполненную расплавленным цинком. В результате на поверхности стального изделия формируется тонкий слой, состоящий из железа и цинка (Fe-Zn), который и обеспечивает надежную защиту от коррозии. После извлечения из ванны изделие обдувают сжатым воздухом, за счет чего обеспечивается не только его просушка, но и удаление с обработанной поверхности лишнего цинка. Большим недостатком данного метода цинкования металла является то, что размеры изделий, которые могут быть ему подвергнуты, ограничены габаритами ванны с расплавленным цинком. Между тем на крупных производственных предприятиях процесс оцинкования стали – строительных лесов, мачт освещения, опор ЛЭП (линий электропередачи) – осуществляется именно таким способом.

Поскольку данный метод связан с большими трудозатратами и необходимостью применения сложного технологического оборудования, для цинкования металла в домашних условиях он не применяется.

Холодное цинкование

Широкая популярность, которую метод холодного цинкования стали приобрел в последние годы, объясняется рядом причин. Самая главная из них состоит в том, что при своей высокой технологичности и простоте реализации такой метод цинкования позволяет создавать на поверхности металла слой, отличающийся высокими защитными свойствами. Немаловажным является и то, что при этом не требуется оборудование для цинкования металла, поэтому такую оцинковку можно выполнить своими руками даже в домашних условиях.

Суть технологии холодного цинкования заключается в том, что на поверхность обрабатываемого изделия наносится специальная цинкосодержащая смесь, в качестве которой может быть использован цинконол или любой другой состав. Наносить цинконол или другую смесь можно при помощи обычной кисточки или валика. В тех случаях, когда покрыть такой смесью необходимо изделия сложной конфигурации или труднодоступные места, для ее нанесения можно использовать краскопульт. Цинконол и другие составы, используемые для выполнения холодного цинкования, позволяют получить на поверхности металла защитный слой, содержащий 89–93% цинка.

Схема холодного цинкования

Оцинковка металла с помощью холодного метода является безальтернативной в тех случаях, когда требуется обеспечить защиту от коррозии конструкциям, которые не могут быть покрыты слоем цинка по другим технологиям. К таким конструкциям, в частности, относятся уже смонтированные трубы, опоры линий электропередач, элементы железнодорожных путей, а также другие металлические элементы, которые находятся в смонтированном (стационарном) состоянии.

Цинконол и другие составы для выполнения холодного цинкования широко используются и при ремонтных работах, когда необходимо восстановить поврежденный цинковый слой на металлическом изделии или конструкции. В частности, при помощи данного метода может быть выполнена восстановительная оцинковка кузова автомобиля (более того, использовать цинконол и другие смеси можно и для начального, полного цинкования кузова своими руками).

Составы для холодного цинкования представляют собой полимерные растворы с добавлением высокодисперсионного цинкового порошка

Выполнять холодное цинкование изделий из стали можно в достаточно широком температурном интервале, при этом сформированное покрытие отличается не только высокими защитными свойствами, но и хорошей эластичностью, устойчивостью к механическим повреждениям и температурным расширениям.

Если говорить о недостатках метода холодного цинкования, то к ним можно отнести недостаточно высокую устойчивость сформированного покрытия к механическим воздействиям, а также необходимость в строгом соблюдении техники безопасности при осуществлении такой процедуры, требующей использования органических растворителей.

Гальванический метод

Гальваническое цинкование, при выполнении которого на поверхность обрабатываемого изделия оказывается электрохимическое воздействие, позволяет получать покрытия, не только отличающиеся высокой точностью по толщине, но и обладающие исключительной гладкостью. Такое электрохимическое цинкование обеспечивает формирование на поверхности металла защитного слоя, толщина которого находится в интервале 20–30 мкм.

Гальваническое цинкование позволяет регулировать толщину формируемого защитного слоя, при этом он отличается равномерностью и высокой декоративностью. За счет того, что при выполнении гальванической оцинковки металл и цинк, который наносится на его поверхность, соединяются на молекулярном уровне, готовое покрытие отличается исключительно высокой адгезией с основным металлом. Между тем на степень адгезии оказывает влияние наличие на поверхности обрабатываемого изделия жировых и окисных пленок, удалить которые полностью (особенно в условиях массового производства) практически невозможно.

Читайте также:  Как в 2020 году можно проверить, автомобиль кредитный или нет

Гальваническая линия цинкования включает в себя полный комплекс обработки (от подготовки до закрепления)

Гальваническое цинкование выполняют следующим образом. Обрабатываемая конструкция и цинковые пластины помещаются в электролитический раствор, а затем подключаются к положительному и отрицательному контактам источника электрического тока. За счет сформированной таким образом разности электрических потенциалов пластины начинают растворяться в электролите, и молекулы цинка устремляются к поверхности обрабатываемого изделия, оседая на ней и формируя однородный защитный слой.

Большим преимуществом, которым гальваническое цинкование отличается от других технологий, является то, что оно позволяет сформировать на поверхности изделия защитный слой, отличающийся исключительными декоративными характеристиками. Гальваник при этом может регулировать толщину такого слоя.

К наиболее значимому недостатку данного метода можно отнести его достаточно высокую себестоимость, которая складывается не только из стоимости цинковых пластин и электролита. Например, использованный электролит, который содержит достаточно большое количество опасных отходов, необходимо тщательно очищать перед отправкой в канализацию, что также серьезно отражается на себестоимости метода.

Термодиффузионное цинкование

Термодиффузионная технология цинкования металла (ТДЦ), которую часто называют шерардизацией, была разработана еще в 20-х годах прошлого столетия, но долгое время применялась недостаточно активно. С конца прошлого века оцинковывание металла по данной технологии вновь обрело популярность.

Суть данного метода покрытия металлического изделия цинком заключается в том, что обрабатываемую деталь вместе с цинкосодержащей сухой смесью помещают в герметичный контейнер, в котором создается высокая температура – порядка 2600°. Под воздействием такой высокой температуры атомы цинка переходят в газообразное состояние, что значительно облегчает их диффузионное проникновение в поверхностный слой обрабатываемого изделия. Используют такую технологию цинкования преимущественно в тех случаях, когда на поверхности обрабатываемого металла необходимо сформировать защитный слой, толщина которого превышает 15 мкм.

Установка для термодиффузионного цинкования

Термодиффузионное покрытие изделий из металла цинком, подготовка к которому выполняется так же, как и при горячем цинковании, отличается рядом преимуществ, к которым следует отнести:

  • полную экологическую безопасность процесса, так как он выполняется в герметичном контейнере;
  • практически полное отсутствие пор на готовом защитном покрытии, отличающемся высокой адгезией к обрабатываемой поверхности;
  • высокую защитную способность покрытия, полученного по данной технологии (в 5 раз выше, чем у цинкового слоя, сформированного гальваническим способом);
  • возможность регулировать толщину цинкового слоя в достаточно большом диапазоне;
  • сохранение даже сложной формы и геометрических параметров покрытого цинком изделия;
  • отсутствие необходимости в специальной утилизации образующихся отходов.

Так выглядят изделия, покрытые цинком по методу ТДЦ

Есть у данного метода покрытия металлических изделий цинком и свои недостатки, к которым следует отнести:

  • не слишком привлекательный грязно-серый цвет готового покрытия и отсутствие металлического блеска;
  • невысокую производительность;
  • наличие включений цинковой пыли в окружающем воздухе при выполнении такого процесса, что наносит вред человеческому здоровью;
  • неоднородность цинкового покрытия по толщине.

Газотермическое напыление цинка

Чтобы покрыть слоем цинка металлический лист или объемную деталь, можно использовать газотермический метод цинкования. Суть такого метода заключается в том, что цинк, присутствующий изначально в составе сухой смеси или проволоки, напыляется на поверхность обрабатываемого изделия в составе газовой среды. Использовать такую технологию оптимально в тех ситуациях, когда цинковый слой надо нанести на крупногабаритные изделия, которые нельзя подвергнуть обработке другими способами.

Принцип газо-термического цинкования

Покрытие металлического изделия цинком при использовании такого метода происходит следующим образом. Частички расплавленного металла, ударяясь об обрабатываемую поверхность, формируют тонкий слой, напоминающий по своей структуре чешую. Такое покрытие, которое характеризуется наличием большого количества пор, дополняется нанесением лакокрасочных материалов. Созданный в результате такого комбинирования слой обладает защитными свойствами, позволяющими металлическому изделию, на которое он нанесен, длительное время успешно эксплуатироваться в достаточно агрессивных средах (высокая влажность, постоянное воздействие морской и пресной воды и др.).

Параметры цинковых покрытий, наносимых всеми вышеперечисленными способами, регламентирует соответствующий ГОСТ, на который и следует ориентироваться специалистам.

Как выполнить процедуру в домашних условиях

Оцинковка в домашних условиях выполняется преимущественно электрохимическим методом или по технологии холодного цинкования, что объясняется простотой данных способов. Чтобы выполнить цинкование своими руками с помощью электрохимического метода, необходимо тщательно подготовить поверхность обрабатываемого изделия. Такая подготовка заключается в очистке и обезжиривании, а также в протравливании кислотой и последующей промывке водой.

Схема гальванической установки для самостоятельного цинкования

Свой аппарат для выполнения гальванического цинкования можно изготовить из источника постоянного тока, выдающего напряжение порядка 6–12 В с силой тока 2–6 А, емкости из диэлектрического материала и устройства, при помощи которого будут фиксироваться электрод и обрабатываемое изделие. Электролитом в данном случае может выступать раствор любой соли, содержащей в своем составе цинк. Приготовить такой раствор можно из аккумуляторного электролита, поместив в него на некоторое время цинк и дождавшись окончания реакции растворения. Полученный состав перед использованием для цинкования следует процедить.

Выполняя оцинковку своими руками, следует иметь в виду, что на толщину и качество формируемого покрытия оказывают влияние следующие факторы:

Ссылка на основную публикацию
Что такое амортизация автомобиля и как можно ее минимизировать
Амортизация автомобиля машины методы начисления в бухгатерском учете и налоговом учете Особенности амортизации различных типов автотехники Амортизация автомобиля / машины:...
Что означают разные номера машин ЕКХ, АМР, СКР и т
Что означает номер амр Юридический блог Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос «Что означает номер амр». Также...
Что означают термины AU, US, UK и EU Plug Отличие штекеров
Какие вилки для розеток в россии Напряжение и частота В мире применяется, по большому счету, всего два уровня электрического напряжения...
Что такое бакелитовый лак
Лак бакелитовый, применение и значение Viper020; s Blog Лак бакелитовый ЛБС-1 Состав и назначение лака Лак бакелитовый представляет собой раствор...
Adblock detector