Оцинкованная сталь - виды, свойства, применение, ГОСТ

Оцинкованная сталь – это листовая сталь, покрытая слоем цинка для защиты от коррозии. Для нанесения защитного покрытия стальные листы погружают в расплавленный цинк или электрохимически осаждают цинк на поверхность.

Согласно ГОСТ 14918-80, лист оцинкованный производят шириной от 710 до 1800 мм, толщиной от 0,5 до 2,5 мм включительно. По толщине покрытия листы стальные оцинкованные делятся на следующие марки:

• «П» – повышенный класс, с толщиной покрытия 40 - 60 мкм.
• «1» – первый класс, с толщиной покрытия 18 - 40 мкм.
• «2» – второй класс, с толщиной покрытия 10 - 18 мкм.

В зависимости от назначения, листы подразделяются на обычные и листы для холодной штамповки «ХШ». Сталь группы ХШ классифицируется в соответствии с её способностью к вытяжке и разделяется на категории: сталь нормальной вытяжки (Н), сталь глубокой вытяжки (Г) и сталь весьма глубокой вытяжки (ВГ).

Главное свойство оцинкованной стали – высокая анодная защитная способность. Цинковое покрытие реагирует с окружающей средой и влагой раньше, чем металлическое основание. Таким образом срок службы значительно увеличивается.

Большой выбор способов оцинковки и их относительная дешевизна обуславливает применения оцинкованной стали:

• в строительстве: при создании металлических конструкций, лестниц, настилов, фасадов и каркасов, кровель, водосточных систем, заборов и ограждений
• в автомобиле-, станко- и судостроении: для изготовления кузовов, радиаторов, лопастей, деталей станков, двигателей и запчастей, которые должны поддерживать форму при высоких температурах
• в промышленности и обработке: для создания резервуаров, ёмкостей, трубопроводов, насосных станций, печей и иного инженерного оборудования
• в электротехнической отрасли – для изготовления кабельных лотков, сеток, арматуры и подвесных систем
• в производстве мебели – для комнатной обстановки, предметов интерьера, лестниц, подоконников, ограждений и элементов декора.

Профнастил (профилированный лист, профлист, гофролист) – металлический лист из листовой оцинкованной стали, изготовленный методом холодного проката на профилегибочных станах. Волнообразный профиль придаёт дополнительную жёсткость.

Профнастил используется при облицовке стен, для изготовления кровель, строительства ограждений, опалубки, арочных конструкций и ангаров. Нормативный документ, регламентирующий параметры профнастила, — ГОСТ 24045-2016.

1. Прочность и долговечность. Оцинкованное покрытие обеспечивает долговременную защиту металла от воздействия окружающей среды.
2. Дешевизна и простота применения. Оцинковка – более дешёвый метод по сравнению с изготовлением легированной стали.
3. Эстетичный внешний вид. Цинковое покрытие имеет привлекательный внешний вид. Полимерное покрытие ЛКМ служит дополнительным декором и усиливает его защитные свойства.
4. Быстрый и удобный монтаж и демонтаж.
5. Лёгкость обработки. Оцинкованная сталь пластична и легко гнётся, сваривается и штампуется.
6. Прочность к нагрузкам давления.
7. Малая электропроводность.

1. Оцинковка неустойчива к воздействию кислот и механическим повреждениям. Царапины, сколы и прочие повреждения цинкового слоя существенно снижают его защитные свойства. Однако некоторые цинковые покрытия (нанесённые холодным методом) способны к самовосстановлению.
2. Химические средства и кислые продукты вступают в реакцию с оцинкованным покрытием, образуя вредные вещества, поэтому оцинкованная сталь не рекомендуется к применению в пищевой промышленности.
3. При монтаже и сборке конструкций из оцинкованной стали должны использоваться инструменты, которые не повреждают покрытие, или методы восстановления покрытия после работы.
4. Методы цинкования требуют большого объёма подготовительных операций и в некоторых случаях дорогостоящего оборудования.

Существует шесть способов нанесения цинкового покрытия на металл. Каждый из методов оцинковки имеет преимущества и границы применимости.

1. Горячее цинкование, при котором готовое изделие погружается в ванну с расплавленным цинком.
2. Цинкование по методу Сендзимира. Отличается от предыдущего тем, что металлические листы не погружают, а протягивают через ванны с цинком.
3. Гальваническая оцинковка. Производится в ванне с электролитом и жидким цинком в качестве анода.
4. Термодиффузионное цинкование. Изделия обрабатываются в герметично закрытом барабане с порошковым цинком при высокой температуре.
5. Газотермическое цинкование, при котором напыление цинка на металл происходит в потоке газа или плазмы.
6. Холодная оцинковка, где защитное покрытие наносится на металл как обычное лакокрасочное – кистью, валиком или пульверизатором.

ГОСТ 14918-80 – стандарт для стали горячей оцинковки, предназначенной для изготовления штампованных и профилированных изделий, материалов под покраску и общего назначения.

ГОСТ Р 52146-2003 – контролирует производство тонколистового проката с полимерным покрытием. Сфера применения материала: приборостроение и строительство.

ГОСТ Р 52246-2004 – устанавливает эталоны для стали, которая идет на производство изогнутых, сварных, сложно вытянутых и штампованных изделий. В этом же ГОСТ изложены требования к узорчатости, блеску и цвету поверхности оцинкованного листового проката.

Главное отличие оцинкованной стали от нержавеющей – цвет (оттенок) покрытия. Необработанный оцинкованный металл имеет цвет, образованный узорчатым рельефом кристаллов цинка при взаимодействии с кислородом (так называемый узор кристаллизации). Поверхность необработанной нержавеющей стали по цвету более матовая.

На оцинкованное изделие часто наносят лакокрасочное покрытие, обычно порошковым методом. Перед покраской поверхность необходимо тщательно подготовить, чтобы обеспечить сцепление краски с цинковым слоем. Цвет краски выбирается из каталога RAL.

Если листы металла хорошо обработаны, то по внешнему виду отличить нержавейку от оцинкованного железа сложно. Тип металла иногда определяют по срезу – у нержавеющей стали он однородный и светло-серый. Также чтобы различить оцинковку и нержавейку используются:

• магнит – большая часть марок нержавеющей стали не магнитится. Однако этот метод не работает для железных и мартенситных сплавов.
• солевой раствор – не оставляет пятен на нержавейке, но повреждает оцинкованную сталь.
• агрессивная среда, например, соляная кислота. Не оставляет следов на нержавейке, но цинковый слой под её воздействием пузырится и облезает.

Обычная, или чёрная сталь, – это сталь, которая не подвергалась дополнительной обработке после горячей прокатки. Она отличается от оцинкованной стали тем, что имеет чёрный матовый цвет, шершавую поверхность и не обладает антикоррозийными свойствами. 

Для защиты от коррозии используется сталь, легированная специальными добавками (хром, никель, углерод, азот, алюминий, кремний, сера, титан, медь, селен, ниобий или молибден), либо сталь, на поверхность которой нанесён слой цинка (оцинкованная сталь).

Оцинкованная сталь дешевле нержавеющей, однако обладает меньшей прочностью, худшей стойкостью к агрессивным веществам и менее привлекательным внешним видом.

Зависит от того, какая нагрузка прилагается. Оцинкованная сталь способна работать при высоком давлении и хорошо поддаётся штамповке, вытяжке, сгибанию, вальцовке. Однако нержавейка крепче оцинковки – лучше выдерживает ударную нагрузку и более устойчива к механическим повреждениям.

Срок эксплуатации изделий из оцинкованной стали зависит от технологии, по которой проводилось цинкование, и от условий, в которых содержится изделие. Средний срок службы оцинкованной детали – от 20 до 50 лет.

В сухом и мягком климате оцинкованная сталь служит более 20 лет и не ржавеет. Коррозия наступает быстрее в суровых климатических условиях или если цинковое покрытие механически повреждено.