Оцинкованная сталь – что такое, марки и свойства

Что такое оцинкованная сталь?

Оцинкованная сталь – углеродистая или низколегированная сталь, поверхность которой покрыта слоем цинка для защиты от коррозии. 

Цинковое покрытие служит барьером от внешней среды и обеспечивает катодную защиту – при контакте с влагой и кислородом цинк окисляется раньше стали, выступая в роли анода в гальванической паре. При повреждении покрытия коррозия происходит преимущественно на цинке, а не на стальном основании, благодаря разности электродных потенциалов металлов.

Оцинкованное изделие сочетает прочность стали и антикоррозийную стойкость цинка, универсально для строительных, промышленных и бытовых нужд.

Оцинкованная сталь

Какие бывают виды оцинкованной стали

Оцинкованную сталь классифицируют по признакам, от которых зависят её свойства и область применения.

1. По назначению (группы сталей):

• ХШ – для холодной штамповки (например, детали кузова автомобилей);
• ХП – для холодного профилирования (профнастилы, направляющие, конструкции);
• ПК – для последующего окрашивания (фасадные элементы, панели);
• ОН – общего назначения (строительные и хозяйственные изделия).

2. По способности к вытяжке (для сталей группы ХШ):

• Н – нормальная вытяжка;
• Г – глубокая вытяжка;
• ВГ – весьма глубокая вытяжка (для сложных формовочных операций).

3. По равномерности толщины цинкового слоя:

• НР – нормальная разнотолщинность (допускается небольшой разброс толщины покрытия);
• УР – уменьшенная разнотолщинность (равномерное покрытие, используется при повышенных требованиях к качеству).

4. По толщине цинкового покрытия:

• П – повышенный класс (60-40 мкм);
• В – высокий класс (40-18 мкм);
• О – обычный класс (18-10 мкм).

5. По типу поверхности:

• КР – с рисунком кристаллизации (видимая «снежинка», эстетичный эффект);
• МТ – матовая поверхность без рисунка (для окраски или декоративной отделки).

Маркировка оцинкованной стали

Таблица расшифровки маркировки оцинкованной стали

Типы покрытий в маркировке и их характеристики

Свойства и характеристики оцинкованной стали

Оцинкованная сталь обладает следующими характеристиками:

• Антикоррозийная стойкость – в разы выше, чем у обычной стали.
• Срок службы – от 20 до 50 лет в зависимости от эксплуатации и метода цинкования.
• Прочность – сохраняется за счёт стального основания.
• Устойчивость к механическим повреждениям – особенно у горячего цинкования.
• Сварка и гибка – допускается, но требуют учета покрытия.
• Внешний вид – от матового серого до блестящего серебристого.

Где применяется оцинкованная сталь

Применение оцинкованной стали

Оцинкованную сталь используют в областях, где требуется защита от коррозии при сохранении прочности и технологичности:

• Строительство и архитектура – кровля, фасады, вентиляция, заборы, кабельные лотки металлические, кабельные короба, проволочные кабельные лотки, двускатные крышки кабельного лотка, страт профили, профили оцинкованные п-образные, системы подвеса монтажные, крепление для лотков, гэм изделия.
• Автомобилестроение – кузовные элементы, крепёж.
• Бытовая техника – корпуса стиральных машин, холодильников.
• Энергетика – опоры ЛЭП, трансформаторные подстанции.
• Сельское хозяйство – теплицы, силосы, навесы.
• Инфраструктура – дорожные ограждения, мостовые конструкции.

Методы оцинковки металла

Основные способы нанесения цинкового покрытия на металлические изделия:

• Горячее цинкование – долговечный способ защиты. Изделие погружают в расплавленный цинк, в результате формируется прочный металлургически связанный слой. Горячеоцинкованное покрытие стойкое к коррозии и механическим повреждениям.
• Метод Сендзимира – разновидность горячего цинкования в непрерывной линии прокатки, применяемое для тонколистовой стали в рулонах. Цинковое покрытие получается равномерным и качественным.
• Холодное цинкование – нанесение цинкосодержащей краски или пасты на сталь без нагрева. Удобно для мелкого ремонта. При холодном цинковании покрытие менее прочное, но быстронаносимое.
• Гальваническая оцинковка – электролитический метод осаждения цинка на поверхность металла. Гальваническое покрытие получается тонкое, ровное и декоративно привлекательное. Подходит для мелких деталей с высокими требованиями к внешнему виду.
• Цинкование термодиффузией – внедрение цинка в поверхность стали при нагревании изделий, помещённых в цинксодержащий порошок, до температуры 300-400 °C. В результате цинк диффундирует в металл, образуя прочное, стойкое к сколам и воздействию агрессивных сред покрытие. 

Выбор метода оцинковки зависит от типа изделия, размеров, назначения и требований к защитным свойствам. 

Какие преимущества у оцинкованной стали

Оцинкованная сталь востребована из-за сочетания высоких эксплуатационных качеств и экономической эффективности. Основные достоинства:

1. Устойчивость к коррозии. Защитный цинковый слой препятствует агрессивным средам. Даже при повреждении покрытия действует катодная защита.
2. Продолжительный срок службы. При правильной эксплуатации оцинкованная сталь сохраняет свойства более 30–50 лет без доп. обработки.
3. Низкие затраты на обслуживание. В отличие от окрашенных или необработанных металлов, оцинковка не требует регулярного обновления защитного слоя.
4. Устойчивость к погодным условиям. Не боится температурных перепадов, снега, дождя, ультрафиолета, поэтому оцинкованную сталь применяют для уличных и строительных конструкций.
5. Экономическая эффективность. Стоимость ниже, чем у нержавейки, при этом коррозионная стойкость сопоставима.
6. Широкий сортамент и технологичность. Оцинковку выпускают в виде листов, рулонов, труб, профилей, крепежа. Материал легко поддаётся сварке, гибке, резке и формовке.
7. Экологичность и перерабатываемость. Цинк и сталь пригодны для вторичной переработки, а технологии цинкования соответствуют современным экологическим нормам.

Производство оцинкованной стали

Цель оцинковки – продлить срок службы металла в сложных условиях (влага, перепад температур, осадки). У производства оцинкованной стали следующие этапы:

1. Подготовка поверхности. Перед нанесением цинка сталь тщательно очищают травлением и промывкой для хорошего сцепления покрытия с основой.
2. Нанесение цинка. Цинк наносят одним из методов оцинковки в соответствии с тех. условиями и требованиями к конечному продукту. Выбор технологии зависит от области применения, толщины слоя и характеристик стали.
3. Охлаждение и контроль качества. После нанесения покрытия сталь охлаждают, затем проверяют на равномерность слоя, сцепление и дефекты.
4. Дополнительная обработка (по необходимости). Иногда поверхность дополнительно хроматируют, фосфатируют или покрывают лаком для повышения антикоррозийной стойкости и улучшения адгезии краски.

ГОСТы и стандарты в производстве оцинкованной стали

На территории России и стран СНГ производство, контроль качества и эксплуатационные характеристики оцинкованной стали регулируются государственными нормативами:

• ГОСТ 14918-80 – «Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия».
• ГОСТ 9.307-89 – «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля».
• ГОСТ Р 52246-2004 – «Прокат листовой горячеоцинкованный. Технические условия».

Чем отличается оцинкованная сталь и обычная?

Главное отличие оцинкованной стали от обычной – защитный слой цинка на поверхности, который влияет на свойства материала и его эксплуатацию.

Таблица сравнения обычной стали и оцинкованной

Что крепче – оцинковка или нержавейка

С точки зрения механической прочности – оцинкованная и нержавеющая сталь сопоставимы, но многое зависит от конкретной марки стали, толщины и условий эксплуатации.

• Нержавейка обладает лучшей коррозионной стойкостью и химической инертностью за счёт легирующих элементов, особенно в агрессивной среде (например, AISI 304 и AISI 316).
• Оцинковка выигрывает в цене и технологичности, но при повышенной влажности или химического воздействия уступает нержавеющей стали.

Ржавеет ли оцинкованная сталь

Цинковое покрытие защищает металл от влаги, но со временем разрушается под действием кислот, повреждений или длительного контакта с влажной средой. После износа слоя цинка сталь начинает ржаветь, особенно по царапинам, срезам и сварным швам, если они не обработаны дополнительно.

Какой цвет у оцинкованной стали

Виды оцинкованной стали

Цвет оцинковки зависит от метода цинкования:

• При горячем цинковании – серо-серебристый с характерной кристаллической структурой («цветной блеск»).
• При гальваническом – светло-серый, матовый и более равномерный.
• При цинк-алюминиевом покрытии – более тёплый, светлый оттенок.

Как отличить оцинкованный металл от неоцинкованного

Основные признаки оцинковки, по которым можно отличить оцинкованный металл от неоцинкованного:

• Цвет – серебристо-серый оттенок.
• Структура поверхности – при горячем цинковании виден крупнокристаллический рисунок.
• Отсутствие ржавчины – свежая оцинковка не имеет коричневых следов.
• Магнитность – оцинкованная сталь остаётся магнитной (в отличие от некоторых нержавеек).
• Механическая проба – при царапине ножом виден блестящий металл, часто с легкой белёсой пылью (окислы цинка).