Оцинкованная сталь: свойства, классификация, ГОСТ, сферы применения

Производство оцинкованной стали

Оцинкованная сталь – это материал, использующийся как в производстве, так и в строительстве при проведении кровельных работ. Его широкое распространение обусловлено способностью выдерживать агрессивную внешнюю среду, не подвергаясь коррозии. Благодаря антикоррозионным свойствам, металл обладает высокой устойчивостью к механическим нагрузкам, при этом отличается легким весом и удобством в использовании.

Для производства оцинкованной стали необходимо выполнить следующие процедуры:

• Подготовить поверхность, удалив окалину с помощью кислотного травления.
• Произвести отжиг металла для достижения требующихся физико-химических свойств.
• Нанести на поверхность изделия защитное покрытие из цинка, используя один из методов цинкования.

Методы цинкования

Процедуру цинкования стали можно производить с помощью ряда методов.

Цинкирование – наиболее удобный и эффективный способ нанесения защитного слоя на стальные листы, при котором изделия покрываются специальным составом класса Zinker, содержащим не менее 96 % активного цинка. Особая форма частиц, обеспечивающая катодную защиту цинка на протяжении всего срока службы конструкции, делает технологию цинкирования наиболее надежным и долговечным вариантом антикоррозионной защиты стали. Кроме того, Цинкирование подходит для работы с крупногабаритными конструкциями, не требуя при этом специально оборудованного помещения или специфических аппаратов для работы.

Горячее цинкование – нанесение защитного слоя с применением специальных ванн с расплавленным цинком. В ходе выполнения процедуры сталь, помещенная в ванну с температурой внутри порядка 460 градусов, обволакивается тонким слоем из железа и цинка, обеспечивающим защиту изделия от образования ржавчины. Технология считается надежным, однако очень трудоемким способом защиты стального листа от коррозии, при использовании требующим специальный цех и дорогостоящее оборудование.

Газотермическое напыление. Оцинковка происходит при помощи специальных материалов в виде порошка, проволоки или прутков. Лист помещается в камеру, нагреваясь до пластичного или жидкого состояния. После этого в закрытое пространство подается газ, распыляющий защитный материал на подготовленную поверхность. В свою очередь частицы цинка деформируются и заполняют поры и неровности стали. Таким образом, данная технология требует использования специального крупногабаритного оборудования.

Виды оцинкованной стали

Оцинкованная сталь подразделяется на листовую (рулонную), профильную (от уголка до швеллера) и сплошную (круг, квадрат, прямоугольник).

По текстуре поверхности листа оцинковку разделяют на следующие виды:

• Гладкие.
• Рифленые.
• Гофрированные.
• Перфорированные.

Кроме того, само покрытие оцинкованного листа подразделяется на одностороннее и двустороннее.

Свойства оцинкованной стали 

Одна из самых важных особенностей оцинкованной стали – это ее антикоррозийные свойства. Однако у изделия существуют и другие специфические черты:

• устойчивость к ультрафиолету
• твердость
• высокая прочность сцепления цинка с металлом
• устойчивость к высоким температурам
• износостойкость
• безопасность для здоровья человека.

Кроме того, оцинкованные листы стали сравнительно легкие. Они не боятся влаги и конденсата, а также устойчивы к воздействиям газообразных сред. Оцинкованную сталь довольно легко штамповать, подвергать значительной пластичной деформации и складировать. Стальные листы удобно гнуть и резать, а термическая обработка только увеличивает их прочность.

Преимущества и недостатки оцинкованной стали

В числе преимуществ оцинкованных стальных листов выделяют следующие характеристики:

• Цинковое покрытие защищает стальной лист от образования коррозии.
• Оцинкованная сталь экономически выгодна из-за небольшой рыночной цены.
• Во многих сферах, где используется оцинкованная сталь, ее срок годности достигает 40 и более лет.
• Она удобна в использовании при выполнении ряда работ – например, кровельных.
• Оцинкованная сталь является более огнестойкой, чем многие другие виды стали.
• Этот тип металла хорошо работает в условиях низких температур.
• Сравнительно небольшой вес стали делает ее незаменимой в таких сферах, как строительство и авиастроение.

Однако выделяется и ряд недостатков изделия:

• Оцинкованный лист не подвергается соединению сваркой.
• Покрывной слой должен быть не менее 15 мкм во избежание быстрого износа.
• Для цинкования стальных листов требуется проводить дополнительные трудоемкие подготовительные операции.

Ремонт оцинкованной стали

В процессе транспортировки или проведения сварочных работ оцинкованная сталь может повредиться. Наиболее эффективным способом восстановления защитного слоя считается технология цинкирования. Цинкирующий состав можно наносить на поврежденное место и поверх старого цинкового слоя для защиты от образования ржавчины. Благодаря тому, что технологию можно применять в полевых условиях, ремонт цинкового покрытия удастся провести прямо на месте эксплуатации изделия.

Кроме того, ремонт оцинкованной стали при помощи технологии цинкирования считается эффективным методом защиты в ситуациях, когда требуется восстановить старые стальные листы на производственных зданиях, градирнях или хранилищах, которые уже подверглись коррозии. Основное правило в таких случаях заключается в том, чтобы не дожидаться появления сквозных дыр, а незамедлительно зачистить поверхность и нанести цинкирующий состав. Данный способ позволит без замены стального листа восстановить поверхность и продлить срок ее службы на несколько десятилетий.

Так, в числе реализованных проектов ООО “Цинкер” по ремонту оцинкованной стали – восстановление поверхности градирни в городе Выкса Нижегородской области. На подготовленную поверхность был нанесен состав класса Zinker толщиной не менее 80 мкм.

Оценка качества оцинкованной стали

Для проверки качества оцинкованной стали используют методы контроля, описанные в ГОСТ 9.307-89. Среди наиболее частных методик выделяют:

• Магнитный метод проверки толщины цинкового покрытия. Для его проведения применяют специальные магнитные толщиномеры.
• Металлографический метод контроля толщины покрытия. Берется образец стального листа, который шлифуется для получения наглядной картины поперечного сечения. После шлиф среза изучают под микроскопом и проводят замеры.
• Гравиметричесткий метод оценки качества покрытия. При его использовании сравниваются массы образца до и после нанесения покрытия.
• Контроль химического состава расплава, который применяется в процессе цинкования. По результатам исследования доля цинка должна составлять не меньше 98%.
• Контроль качества сцепления покрытия с основой. На сталь наносится сетка царапин, позволяющая определить, не отслаивается ли оцинковка.
• Метод нагрева. Образец стали нагревают до 190 градусов и оставляют в таком состоянии в течение 45-60 минут. По окончании эксперимента на поверхности не должны образоваться отслаивающиеся или вздутые участки.
  

ГОСТ на оцинкованную сталь

Качество оцинкованной стали и технические требования, предъявляемые к ее изготовлению, регламентируются ГОСТ 14918-80 Группа В23 «Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий».

Где применяется оцинкованная сталь

Достоинства оцинкованной стали обуславливают широту сферы ее применения.

Так, материал используется при производстве несущих кровельных конструкций и несъемных опалубок, сэндвич-панелей и кровельных профлистов.

Одной из ключевых сфер применения является кровля. Из оцинкованной стали изготавливают металлочерепицу различного назначения и кровельный профнастил.

Из стали производятся водогазопроводные трубы, а также воздуховоды, дымоход или вентиляция.

Также оцинкованная сталь служит основой для профильных деталей каркасов для облицовки стен и потолков.

Марки оцинкованной стали

Согласно ГОСТ, лист оцинкованный производят шириной от 710 до 1800 мм, толщиной от 0,5 до 2,5 мм включительно.

По толщине покрытие листы стальные оцинкованные делятся на следующие марки:

• «П» – повышенный класс, при толщине покрытия свыше 40 мкм до 60 мкм включительно.
• «1» – первый класс, при толщине покрытия свыше 18 мкм до 40 мкм включительно.
• «2» – второй класс, при толщине от 10 до 18 микрометров включительно.

В зависимости от назначения, листы подразделяются на обычные и листы для холодной штамповки «ХШ». Листы, оцинкованные для холодной штамповки, маркируются также по способности к вытяжке:

• «Н» нормальной вытяжки
• «Г» глубокой вытяжки
• «ВГ» весьма глубокой вытяжки
• «ХП» для холодного профилирования
• «ПК» под окраску (дрессированная)
• «ОН» общего назначения.

В зависимости от равномерности толщины цинкового покрытия листы оцинкованные стальные могут быть с нормальной толщиной покрытия «НР» и с уменьшенной толщиной покрытия «УР». По желанию клиента листы оцинкованные стальные могут изготавливаться с узором кристаллизации «КР» или без узора – «МТ».