Меню

Температура применения оцинкованной стали

Оцинкованная сталь: виды, особенности, применение

Лист стальной оцинкованный — классификация и применение

Защита стали от коррозии

Металл при воздействии на него кислорода окисляется, из-за этого на поверхности конструкции появляется тонкий слой пленки. Отдельные материалы, такие как олово, цинк, алюминий образуют стойкий слой, защищающий металл от действия кислорода. У железа образующиеся на поверхности гидроксидные пленки имеют рыхлую и объемную структуру. Такое образование называется ржавчиной, так как вместо защиты, слой отделяется от поверхности в виде коржей и хлопьев, причем коррозионный процесс продолжается постоянно, и конструкция разрушается.

Истончение деталей ведет к уменьшению несущих способностей, прочности, уменьшает прилегание элементов друг к другу, в результате загруженность соседних узлов и деталей увеличивается. Металлические емкости и резервуары теряют герметичность и разрушаются. Становится очевидным, что использовать черный металл без защитной пленки нельзя, требуется создать барьер для доступа воды и кислорода к поверхности.

Способы нанесения пленки

Часто пользуются методом окраски готовых изделий, но способ считается недолговечным и не всегда действенным. Эффективным решением является нанесение цинковой пленки, которая защищает поверхность от разрушения. Цинковый слой наносится несколькими способами:

  • холодный метод предполагает нанесение цинка по типу покраски, в современном производстве применяется довольно редко;
  • гальваническая обработка листов заключается в обработке поверхности стали в цинксодержащих электролитных растворах;
  • метод горячей оцинковки является наиболее распространенным из-за последующего сохранения заданных качеств длительное время.

Металл, оцинкованный горячим методом, выпускается с конвейера в соответствии с ГОСТ 14918–80 . Оцинкованный лист получается протяжкой в ванне с расплавленным раствором, с содержащем цинка, используют марки стали 08Ю, 10кп, 08кп, 08пс и другие. В состав наносимого сплава помимо цинка добавляется свинец, алюминий и другие металлы, стойкие к кислородному и влажному воздействию.

Перед рабочим процессом раствор нагревается до температуры 455−485˚С, это создает условия для хорошего смачивания и последующей адгезии, таким образом, пленка становится единым целым с телом листа. Метод горячего протягивания создает толстый защитный слой по сравнению с гальваническим способом.

Лист оцинкованный ГОСТ получает прогнозированную долговечность, чем окрашенный простым нанесением, пленка не трескается и не образует трещин при допустимых изгибах. В случае агрессивного окружающего пространства цинковый слой первым вступает во взаимодействие, оставляя металл нетронутым, не допуская коррозии.

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.
Читайте также:  Сталь 235 механические свойства

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.

Внимание! Если на поверхности появляется осыпающийся белесый слой, то ухудшаются только эстетические характеристики проката, его эксплуатационные качества остаются неизменными.

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.



Области применения

Оцинкованный материал в процессе изготовления из него деталей и заготовок подвергается штамповке и изгибу, оба способа не нарушают целостности листа. Высокие антикоррозийные свойства позволяют использовать материал в производстве бытовых приборов, строительстве, трубопрокате, автомобилестроении.

Особо актуально применение оцинковки в строительной отрасли. Материал после цинкования красится полимерными красителями и составами на основе эпоксидной смолы в расплавленных печах. Покрытая полимерами сталь служит основой в производстве кровельных покрытий и стеновых материалов, выгода от применения которых становится очевидной.

Профнастил, металлочерепица, кровельная сталь — вот наименования легкого прочного и практичного кровельного покрытия для современных коттеджей. Помимо кровельных работ, оцинковка используется для изготовления:

  • металлического декоративного штакетника;
  • при монтаже фальцевых крыш в качестве картины;
  • водопроводных труб;
  • штрипса — сортового лентопроката;
  • монтажных профилей для гипсокартона, евродоски, пластика и других стеновых покрытий;
  • перфорированного крепежа и различных кронштейнов;
  • кровельных фартуков, обделок, элементов водостоков, коньков, ендов и других вспомогательных деталей крыши;
  • вентиляционных каналов;
  • разводных лотков для кабелей в электротехнике, корпусов приборов, устройств и др.


Свойства оцинкованной стали

Как плоский металлический прокат, оцинковка отличается легковесностью и характеризуется высокой механической прочностью и повышенной стойкостью к воздействию атмосферной и конденсационной влаги, жидких и газообразных агрессивных сред. Она отлично воспринимает пластичные и штамповочные деформации, может упрочняться посредством термообработки и поддается гибке, резке и сварке. Ее удобно складировать и транспортировать, а после промасливания и пассивирования срок хранения существенно увеличивается.

Защитное цинковое покрытие отличается:

  • долговечностью;
  • хорошей адгезией и твердостью;
  • довольно высокими декоративными качествами;
  • стойкостью к износу, истиранию и воздействию тепловой энергии и ультрафиолета;
  • экологичностью, что позволяет использовать оцинкованный металл в пищевой отрасли и медицине.
Читайте также:  Как составить марку стали по исходным данным

При оценке качественных показателей оцинкованной стали важными критериями являются толщина и равномерность покрытия. А также его сцепление со стальной основной, остаточная водородная хрупкость и стойкость к атмосферной и питтинговой коррозии.

Преимущества и недостатки

Профнастил в виде кровельного покрытия стоит достаточно дешево, чтобы его могли применять для строительства широкие слои населения. Легкость установки на стропильные конструкции позволяет сделать это даже новичку. К плюсам материала относятся:

  • длительный срок эксплуатации по сравнению с обыкновенным металлом, время работы оцинкованного листа исчисляется десятками лет без изменения не только качеств, но и внешнего вида изделия;
  • экономия на составах для лакокрасочной обработки — лист ставят в некоторых случаях без покраски, так как его покрытие является стойким к влажности и нагреванию солнцем;
  • покрытие из цинка на поверхности металла прочно соединено с центральным слоем, при изгибе, штамповке, растягивании слой цинка не скалывается, остается неотделимым;
  • часто у покрывающего слоя прочностные показатели превосходят эти значения для внутреннего слоя стали, поэтому в комплексе увеличивается восприятие нагрузок;
  • цинковое покрытие на металле соответствует экологическим нормам и является безопасным для человека и животных;
  • цинк обладает свойством затягивать мельчайшие царапины на поверхности и в местах прохождения крепежных метизов, а также на местах резов;
  • изделия из оцинковки стоят ниже таких же деталей, выполненных из нержавейки;
  • металлизированная матовая поверхность материала имеет привлекательный внешний вид и применяется в некоторых дизайнерских разработках без окрашивания.

Недостатки оцинковки можно считать условными:

  • с каждым годом эксплуатации теряется микроскопическая толщина слоя;
  • оцинкованный лист не подвергается соединению сваркой;
  • окраска лакокрасочными составами поверхности из оцинковки требует подготовительного процесса.

Технические моменты

Цинк – мягкий металл с невысокой температурой плавления. Он способен образовывать с железом прочную гальваническую связь и формировать на его поверхности тонкую пленку с высокими показателями стойкости к истиранию, воздействию влаги и агрессивных сред. В результате оцинкованная сталь https://metinvest-smc.com/products/list-otsinkovannyy/сохраняет все механические свойства железоуглеродистых сплавов и при этом отличается повышенной коррозионной стойкостью.

В условиях современного инжиниринга цинкование может выполняться одним из способов:

  • горячим;
  • холодным;
  • гальваническим;
  • газотермическим;
  • термодиффузионным.

Каждый способ нанесения цинка имеет свои недостатки и достоинства и напрямую определяет декоративные и прочностные характеристики защитного покрытия. Наиболее стойким и качественным заслуженно считается горячее цинкование, поэтому его чаще всего используют при промышленных масштабах производства.

Проверка качества

Оцинковка ГОСТ предусматривает показатели, переводящие листы в ту или иную категорию качества — это может быть прописано в сопроводительных документах. Для покупателя важно, чтобы внешний вид материала не содержал поверхностных изъянов и нарушений целостности.

Поверхность стали должна быть гладкой и ровной, без трещин цинкового слоя. Иногда для некоторых марок материала допускается образование на поверхности пятен, тонких наплывов и шероховатостей. Это относится:

  • к оцинковке, полученной способом холодного штампования;
  • профилируемым листам, изготовленным на гибочных приспособлениях;
  • материалу, относящемуся к группе общего назначения.

Для других категорий стали с оцинкованным покрытием дефектов при визуальном осмотре быть не должно, особенно неприемлем брак в виде зазубрин. Если материал предназначается под окраску, то на нем не должно быть никаких проявлений брака. Любая трещина влияет на качество конечного изделия.

Читайте также:  Расшифровать марку стали амц

Производство оцинкованного металла

Чтобы в условиях производства получить листовой материал с оцинкованным верхним слоем, его покрывают марочным цинком по специальной технологии. Защитная пленка наносится с двух сторон или с одной. Используется покрытие разной толщины в зависимости от области дальнейшего применения и предполагаемых условий кислородного и влажностного воздействия.

Разработано специализированное оборудование для горячего метода цинкования — наиболее востребованного способа производства. Гальванический метод и холодное цинкование применяют достаточно редко, так как качество обоих методов оставляет желать лучшего. Нанесение цинкового слоя происходит в несколько этапов:

  • вначале стальной лист подвергается обжигу в печах при высокой температуре;
  • чтобы повысить сопротивляемость металла коррозионным процессам его помещают на втором этапе обработки в ванну с расплавленным цинковым составом;
  • затем делается консервация для улучшения защитной функции цинкового слоя, это выполняется с помощью промасливания, пассивирования, иногда эти операции сочетают между собой.

В результате производственного процесса с соблюдением всех технологических циклов получается материал, стойкий к коррозии, в виде листа, который в дальнейшем отлично штампуется, вальцуется, гнется и вытягиваются без ущерба для начальных качеств. Полученный оцинкованный лист по антикоррозионным качествам можно смело приравнивать к нержавейке.

Стандарты ГОСТа распространяются на листовой материал и тот, что выпускается в рулонах. Назначение материала при этом может быть различным, независимо от того, используется холоднокатаный лист для производства домашней посуды или применяется в качестве кровельного материала. Стандартами предусмотрены такие размеры листа при выпуске:

  • ширина варьируется от 70 до 150 см;
  • толщина металла может составлять от 0,4 мм до 1,5 см.

Виды сырья

Для изготовления оцинковки применяются различные марки стали, но основные из них такие:

  • сталь Ст3, Ст1 и Ст2, 100, причем используются все степени раскисления в соответствии с ГОСТ 380–1994 ;
  • ГОСТ 9045–1993 допускает к производству 08кп, 08пс, 08Ю;
  • ГОСТ 1050–1988 рекомендует сталь Юкп.

Маркировка оцинкованных стальных листов

Оцинкованный листовой прокат классифицируют в зависимости от:

  • назначения на листы:
  • общего назначения (обозначается при маркировке ОН);
  • холодной штамповки (ХШ);
  • холодного профилирования (ХП);
  • под покраску (ПК).
  • изменения толщины оцинкованного слоя на листы:
  • нормальной разнотолщинности оцинковки (марка НР);
  • уменьшенной разнотолщинности оцинковки (марка УР).
  • толщины цинкового покрытия на листы:
  • обычного класса — толщина 10-18 мкм (марка О);
  • высокого класса — толщина 18-40 мкм (марка В);
  • повышенного класса – толщина 40-60 мкм (марка П).
  • точности проката на листы:
  • повышенной точности (обозначается А);
  • нормальной точности (Б).

Маркировка листового проката начинается с указания его разновидности — оцинкованный стальной лист обозначается Оц. Далее указывается точность проката, класс покрытия, назначение, наличие обрезанной кромки (обозначается О). Числа, которые указаны в маркировке, это толщина, ширина и длина в мм. После числового обозначения указывают ГОСТ, который устанавливает стандарты изделия.

Источник

Adblock
detector