Оцинкованная сталь и толщина цинкового покрытия

Оцинкованная сталь и толщина цинкового покрытия

Главная особенность такой стали – это высокая стойкость к образованию ржавчины. Покрывающий ее слой цинка придает сплаву железа с углеродом отличные антикоррозионные свойства в отношении влаги и кислорода, при этом дополнительной обработки не понадобится. Использование изделий из оцинкованного листа допустимо в любых климатических условиях, а некоторые марки способны прослужить полвека.

23.09.2021 Рубрика: Металлообработка Автор: Paxey

Оцинкованная сталь и толщина цинкового покрытия

В этой статье:

Оцинкованная (цинковая сталь) – это востребованный и при этом относительно недорогой металл, который смог получить очень широкое применение в современном народном хозяйстве. Конструктивно он представляет собой тонкий лист стального металлопроката, который с одной или сразу с обеих сторон покрыт дополнительным защитным слоем цинка. Благодаря этому покрытию изменяются свойства изделия из стали, его востребованность и срок эксплуатации.

Особенности и преимущества цинковой стали

Главная особенность такой стали – это высокая стойкость к образованию ржавчины. Покрывающий ее слой цинка придает сплаву железа с углеродом отличные антикоррозионные свойства в отношении влаги и кислорода, при этом дополнительной обработки не понадобится. Использование изделий из оцинкованного листа допустимо в любых климатических условиях, а некоторые марки способны прослужить полвека.

Цинковая сталь отличается рядом бесспорных преимуществ над остальными металлами:

  • повышенная прочность;
  • отличные антикоррозионные способности;
  • экологическая безопасность и отсутствие в составе вредных хроматов;
  • большой потенциал продолжительного срока службы изделий;
  • легкий вес;
  • замечательные декоративные характеристики;
  • невысокая стоимость.

Данный вид стального проката получают путем проведения горячего цинкования. Обрабатываются при этом стальные рулоны. Состоит процесс из нескольких этапов: подготовка и обжиг металлических листов, цинкование в специальной ванне с расплавом цинка, консервация (для придания поверхности максимальной защиты).

Виды оцинкованной стали, размеры, стандарты покрытия

За счет универсальности обработки и возможности применения разных способов, расширяющих потребительскую сферу, номенклатура оцинкованной стали радует своим многообразием в предназначении, есть:

  • рулонная;
  • листовая;
  • холодной штамповки;
  • профилированная;
  • с разной толщиной покрытия;
  • разной вытяжки;
  • под покраску;
  • для кровельных работ;
  • общего назначения.

В зависимости от толщины цинкового покрытия, применяется следующая классификация:

  • повышенный класс – от 40 до 60 мкм;
  • первый класс – от 18 до 40 мкм;
  • второй класс – от 10 до 18 мкм.

Также выделяются виды цинкового покрытия стали по способности к вытяжке:

  • Н – нормальная;
  • Г – глубокая;
  • ВГ – весьма глубокая.

Цинковая сталь выпускается в рулонах и листах, их размеры стандартизированы, приходятся на такие пределы: толщина – от 0,4 мм до 1,5 мм, ширина – от 71 см до 150 см.

Области применения цинковой стали

Как отмечено выше, это очень востребованный металл, нашедший применение в разных областях народного хозяйства, это:

  • судостроение;
  • автомобилестроение;
  • изготовление профнастила;
  • кровельные работы, строительно-отделочные;
  • производство бытовой техники и многие другие.

При выборе вида оцинковки следует обращать внимание на класс и предназначение, а также визуальное качество продукции (отсутствие зазубрин, сколов, трещин).

Оцинкованная сталь: свойства, применение и классификация

Оцинкованная листовая сталь является одним из наиболее популярных и прочных материалов, защищающих от коррозии. Данный технологический процесс обеспечивает повышенную устойчивость металла к воздействию агрессивных сред, поэтому листы широко используются в различных отраслях, включая строительство. ГОСТ 14918-80 устанавливает общие и технические требования к размерам, классификации, качеству и другим параметрам оцинкованной листовой стали. Кроме того, ГОСТ 14918 определяет методы испытаний, маркировку, упаковку, транспортировку и хранение оцинкованных листовых материалов.

ГОСТ 14918 «Лист оцинкованный»: основные положения и требования

ГОСТ 14918-80 определяет требования к оцинкованной листовой стали, используемой в производстве несущих конструкций и других изделий, для которых требуется высокая прочность. Согласно ГОСТ, регламентируются классификация, сортамент и технические характеристики материалов, защитные покрытия, механические свойства и методы испытаний. Предприятия, занимающиеся производством таких изделий, должны придерживаться указанных требований ГОСТ при выборе материалов.

ГОСТ 14918-80, введенный в действие 1 июля 1981 года, заменил предыдущий ГОСТ 14918-69. На данный момент он является межгосударственным стандартом и распространяется на все государства, входящие в СНГ. Протоколом №3-93 (ИУС5-6-93) Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации было снято ограничение на действие стандарта. Таким образом, наличие стандарта на огромной территории с населением более 200 миллионов человек гарантирует использование одинаковых требований к качеству продукции.

Классификация стали листовой по ГОСТ 14918-80: обзор основных положений

Названием данного нормативного документа является «Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий». Данный стандарт устанавливает требования к рулонной и листовой холоднокатаной стали, покрытой методом горячего оцинкования. Она предназначена для изготовления штампованных деталей, профилирования и других изделий из металла. Действие стандарта распространяется на широкий диапазон стали толщиной от 0,35 мм до 3,9 мм.

Читать статью  Цинкование металла

Согласно стандарту ГОСТ 14918-80, сталь подразделяется на классы в соответствии с несколькими характеристиками.

ГОСТ 14918-80 устанавливает классификацию по нескольким признакам, включая ее назначение. В соответствии с этим стандартом оцинкованная сталь может быть классифицирована как сталь общего назначения (ОН), предназначенная для холодного профилирования (ХП), для холодной штамповки (ХIII) или для покраски (ПК).

Сталь группы ХIII классифицируется в соответствии с ее способностью к вытяжке и разделяется на категории: сталь нормальной вытяжки (Н), сталь глубокой вытяжки (Г) и сталь весьма глубокой вытяжки (ВГ).

По ГОСТ 14918-80 сталь классифицируется по равномерности толщины защитного цинкового покрытия: оцинкованный лист с нормальной разнотолщинностью (НР); оцинкованный лист с уменьшенной разнотолщинностью (УР).

А также классифицируется по толщине защитного слоя цинка на три класса: повышенный (П) с массой от 570 до 855 г на 1 м² двухстороннего покрытия; первый с массой от 258 до 570 г на 1 м² двухстороннего покрытия второй с массой от 142 до 258 г на 1 м² двухстороннего покрытия.

Согласно стандарту ГОСТ 24045-94, нормативным материалом для изготовления профнастила является лист, соответствующий стандарту ГОСТ 14918-80 по оцинковке, с толщиной защитного покрытия класса не менее первого.

Классификация и условные обозначения оцинковки согласно ГОСТ 14918-80

Оцинкованная сталь производится из холоднокатаной стали толщиной от 0,5 мм до 2,5 мм и шириной от 710 мм до 1800 мм. Такая сталь может быть представлена в виде отдельных листов длиной до 6 м или металлических рулонов для продукции небольшой толщины. Сталь листовая ГОСТ 14918-80 производится в меньших объемах из-за более высокой стоимости ее перевозки, чем у рулонов металла.

Она может быть продукцией в виде листов длиной до 6 м или в виде намотанных в рулоны материалов меньшей толщины. Рулонная сталь не должна иметь серповидности, которая не превышает 6 мм на 3 м, и ее телескопичность не должна превышать 30 мм при ширине до 1000 мм. В то же время, плоскостность оцинкованной стали должна соответствовать классам ПВ, ПН или ПУ с отклонениями по толщине в соответствии с нормами повышенной точности прокатки. Однако, сталь листовая ГОСТ 14918-80 выпускается в меньших объемах из-за более высоких транспортных расходов по сравнению с рулонами металла.

Сортамент не описывается в ГОСТ 24045-94, так как он регулируется ГОСТ 19904-90. В условном обозначении оцинкованной стали указываются характеристики сортамента исходной заготовки по ГОСТ 19904-90 и характеристики защитного покрытия по ГОСТ 14918-80.

Требования и технические характеристики оцинкованной стали по ГОСТ 14918-80

Вместо использования луженой, покрытой оловом или оловянно-свинцовым припоем стали, можно воспользоваться оцинкованной сталью, которая представляет собой более доступный материал. Он может быть нанесен тонким слоем в размере 30 микрометров или меньше на различные марки стали, включая сплавы типа Ст3.

Виды оцинкованной стали в соответствии с ГОСТ 14918-80

Оцинкованная сталь имеет несколько разновидностей, включающих листовую (могут быть рулонной), профильную (включая уголки и швеллеры) и сплошную (круг, квадрат и прямоугольник). Почти все изделия из стальных сплавов (за исключением нержавеющей стали) легко подвергаются цинкованию. Процесс цинкования включает поверхностную подготовку (удаление жира и высокий блеск) перед погружением заготовок и деталей в расплавленный цинк. Однако также существует метод холодного (нетермического) нанесения оцинковки. В зависимости от толщины покрытия и профиля чермета оцинковка может быть нанесена по-разному. Дополнительную защиту от воздействия атмосферных осадков и кислорода, содержащегося в воздухе, обеспечивает слой лака или краски. Кроме оцинкованных и прогрунтованных, фирменные кровельные профили могут быть окрашены. Для окрашивания используются синтетические краски, которые также применяются для покрытия вышек и телебашен.

Сталь бывает горячепрокатной и холоднокатаной. Оцинковка может быть нанесена как на горячекатаную, так и на холоднокатаную сталь. Однако, второй тип обладает более гладкой поверхностью, поскольку в процессе обработки ее не охлаждают до высоких температур, что предотвращает появление шероховатостей. Горячекатаные листы имеют более грубую поверхность, поскольку сталь еще не успевает принять окончательную форму в процессе остывания, и затем ее подвергают давлению, которое может достигать ста раз нормы. По сути, оказывая давление в 100 атмосфер с одновременной прокаткой при помощи гладкого вала, холоднопрокатный конвейер позволяет получить почти идеально ровные листы, к тому же и с выравниванием краёв. После холодной прокатки заготовки эти поступают в рабочую зону лазерно-плазменного стана, где с высочайшей точностью обрезаются неровные края. Затем заготовки подвергаются нанесению оцинковки – и при необходимости окрашиваются.

Тонколистовая сталь представляет собой заготовки с толщиной менее 600 мкм, в то время как листы с толщиной более 0,6 мм считаются обычными. После профильного сгибания на листогибочном станке образованные согнутые листы окрашиваются с помощью порошковой или аэрозольной технологии. В отличие от горячеоцинкованной стали, которая погружается в ванну с расплавленным цинком, холоднооцинкованная проходит порошковое нанесение цинка или анодирование. Обычно горячеоцинкованная сталь производится в виде тонколистовых заготовок, т.к. использование толстого листа требует значительных затрат энергии. Это объясняется тем, что нужно разогреть всю объемную часть заготовки, а из-за высокой теплопроводности стали только нагрев поверхности не является возможным.

Читать статью  Покрытие цинковое с хроматированием для чего

Согласно ГОСТ 14918-1980, толщина цинкового покрытия определяется в зависимости от класса изделия. Изделия высокого класса имеют покрытие толщиной 50 мкм и весом цинка до 855 г/м2. Класс 1 обладает покрытием порядка 30 мкм и массой покрытия до 570 г/м2 листа, а класс 2 — покрытием порядка 14 мкм и массой до 258 г цинка на 1 м2 листов. По ГОСТу допустимо незначительное отличие в толщине, при этом могут использоваться типы разнотолщинного покрытия — НР (нормальной разнотолщинности) и УР (уменьшенной разнотолщинности).

Оцинкованная листовая сталь включает в себя сталь с низким и средним углеродным содержанием. Она характеризуется высокой свариваемостью, сгибаемостью и штампуемостью, что делает ее идеальным материалом для изготовления различных изделий.

Технологии цинкования металла

Для оцинкования стальных изделий используют несколько методов: гальваническое нанесение покрытия, газотермическое, холодное и термодиффузионное. Важной особенностью полученных покрытий является их низкая стойкость к механическому воздействию: при интенсивном трении оцинковка может быстро облезть. Тем не менее, стальные детали с покрытием отличаются хорошей свариваемостью, сгибаемостью и штампуемостью. Гальваноцинкование, газотермическое, холодное и термодиффузионное нанесение покрытия – методы, которые применяются для оцинковки стальных изделий. Однако любой тип покрытия уязвим к механическому воздействию, что может привести к снятию покрытия. Например, при замешивании цементных и бетонных растворов в ручных тачках, где используются абразивные материалы, такие как песок и камни, а также при сдвиге лопаты по поверхности, покрытие может быть снято менее чем за год. В результате сталь быстро начинает ржаветь, и тачка становится непригодной к использованию. Горячая оцинковка – это наиболее долговечный метод получения покрытия. Так как процесс горячей оцинковки требует проведения травления стали в ванне с раствором серной кислоты и обезжиривания за счет легких спиртов, ацетона и других растворителей на нефтяной основе, его экологическая безопасность вызывает опасения.

Этот метод также используется для мелких деталей, для которых горячая процедура недопустима, например, электронных компонентов. Однако толщина покрытия при холодном цинковании значительно меньше, поэтому такие детали более уязвимы для коррозии и требуют более частой замены. Кроме того, при холодном цинковании необходимо соблюдать особые условия температуры и влажности, чтобы обеспечить правильное нанесение реагента и его сцепление с металлом. Кроме гальванического способа, используются газотермическое, холодное и термодиффузионное нанесение цинкового покрытия. Газотермическое покрытие получается в результате взаимодействия металла с паром цинка, происходящим при нагревании до высокой температуры. Холодное цинкование осуществляется погружением заготовки в раствор цинка при комнатной температуре. Термодиффузионное покрытие представляет собой процесс диффузии атомов цинка в поверхностный слой металла при высокой температуре в вакууме. Все эти методы имеют свои преимущества и недостатки, и выбор способа определяется задачами, которые необходимо решить.

При термодиффузионном цинковании детали и цинк нагреваются до 2600 градусов, в результате чего из твёрдого цинка образуется газ, который проникает в заготовку. Этот метод является экологически безопасным, так как процесс происходит в герметичном контейнере. Однако данный метод имеет недостатки: покрытие неравномерно и выглядит неэстетично. Газотермическое цинкование, в свою очередь, заключается в нанесении цинкового порошка или проволоки на поверхность изделий при воздействии раскаленного газа.

Покрытие в данном методе пористое, что требует дополнительного нанесения лакокрасочного слоя.

Основные свойства и достоинства

ГОСТ устанавливает ширину листа от 71 до 180 см, а его толщина может колебаться от 0,5 до 1,25 мм. Цинк плавится при температуре 420°C, поэтому нагрев листов выше 400°C следует избегать. Сталь с оцинковкой не подходит для использования в приборах, конструкциях, которые подвергаются нагреву пороговой температуры 400°C и выше. Цинк устойчив к воде, что позволяет использовать его в конструкциях, которые не взаимодействуют со щелочами, кислотами и некоторыми солями. Оцинкованная сталь легко обрабатывается методами штамповки, вальцовки, вытягивания и сгибания, не повреждая при этом цинкового покрытия.

Если поверхность, покрытая цинком, была повреждена, ее можно легко восстановить. По сравнению со сталью Ст3Сп, у которой плотность равна 7,85 г/см³, цинк имеет плотность 7,13 г/см³, что не сильно влияет на общую толщину листа определенной толщины. Например, в соответствии с ГОСТом, лист толщиной 0,5 мм будет иметь прежнее значение толщины без покрытия, а покрытие приведет к увеличению толщины до 0,56 мм (на 0,03 мм с каждой стороны). Свойства полосовой оцинкованной стали и неоцинкованной стали одинаковы: они обе могут быть легко гнуты, режутся, сверлится и штампуются. Кроме того, теплопроводность оцинкованной стали практически идентична теплопроводности неоцинкованной стали. Это является следствием того, что тепло (и холод) распространяются по всему объёму тела, а не только по его поверхности.

Читать статью  Оцинкованные трубы: разновидности и особенности

Кроме противодействия коррозии, другие свойства, такие как электропроводность, упругость, ударопрочность, и обработка (механическая, а не термическая), почти не изменятся. Цинковое покрытие может быть заменено регулярным грунтованием раз в два-три года, и эффект защиты стальных конструкций и покрытий останется примерно тем же. Толщина и площадь листа могут повлиять на его вес, как это произошло в случае листа размером 0,4 х 1000 х 2000 мм, изготовленного из стали 08пс3сп, вес которого составляет 6,95 кг. Примерно такой же лист, но размером 1 х 1250 х 2500 мм, из той же стали, должен иметь вес не более 26,3 кг.

Преимущества и недостатки

Если массовая доля хрома в стали меньше 14%, то она начинает подвергаться ржавчине. Найдержавеющая сталь не нуждается в покрытии цинком, но обычную сталь Ст3сп необходимо обрабатывать цинком. Достоинства такой стали заключаются в том, что ее дешево производить. При условии, что на крыше не будет никаких тяжелых предметов, инструментов или людей, она не подвергнется коррозии под действием дождевой воды в течение не менее 30 лет. Покрытие профлиста цинком не окажет негативного влияния на его внешний вид. Использование профнастила без дополнительного покрытия поможет сэкономить деньги на покраске. Долговечность обеспечивает ей высокую стойкость к воздействию ультрафиолета и солнечных лучей.

Диффузные свойства металлов (железа и цинка) обеспечивают стойкость к отделению оцинковки от стали, что отличает ее от краски. Оцинкованный металл более прочный, чем неоцинкованный, частично благодаря увеличению толщины заготовки. Цинк не является ядовитым для человека и животных при обычных условиях температуры, кроме того, он не разлагается. Вариантом использования оцинкованной стали, который следует избегать, является готовка пищи в емкостях с таким покрытием, так как могут образовываться ядовитые соли при взаимодействии цинка с кислотами. Однако создание дизайнерских объектов из оцинкованной стали вполне возможно, так как это материал, применимый для таких целей, наравне с нержавеющей сталью. Преимущество оцинковки заключается в ее более доступной стоимости, потому что содержание цинка по массе в материале меньше, чем содержание хрома в нержавеющей стали.

Оцинкованный лист имеет некоторые недостатки, среди которых следующие:

сварка этого листа невозможна;
для окрашивания используются специальные составы, наподобие грунт-эмали против ржавчины;
если толщина слоя цинка, покрывающего сталь, составляет менее 15 микрометров, то он быстро изнашивается.

Согнуть лист по окружности без помощи листогибочного станка будет крайне сложно.

Использование: особенности и области применения

Листовая продукция применяется в различных областях, включая постройку крыш и водосточных систем, производство бытовых приборов, автомобильную промышленность, а также при изготовлении труб и строительных материалов. Структура листовой стали с оцинковкой сохраняется при штамповке и сгибании, а стойкость к коррозии обеспечивает защиту от ржавения.

Для кровельного профлиста с оцинкованным покрытием необходимо дополнительно покрыть его синтетическими красителями на основе эпоксидной смолы, чтобы увеличить срок службы до 10 лет. Вариантом самих листов металлочерепицы с защитным оцинкованным покрытием являются листы, прокрашенные с помощью грунтовки и декоративного покрытия.

Общие сведения

Перед классификацией профильной стали необходимо определиться с видом цинкового покрытия, которое вам необходимо. Если чистая оцинковка не подходит для ваших целей, то можно рассмотреть альтернативные решения, такие как цинковые сплавы с магнием и алюминием, а также с добавлением железа, в некоторых случаях. Прокат стали подразделяется на несколько категорий в зависимости от качества покрытия: с Улучшенным (У) и Высоким (В) покрытием, нормальнокристаллизованные (КР) и без особой кристаллизации (МТ). В зависимости от метода покрытия, прокат может быть пассивированным (Пс), пропитанным маслом (Пр), сочетанным (ПП) и без дополнительного покрытия (БК). Толщина различных марок заготовок может достигать 2,5 мм. В производстве используются стали под номерами 0, 1, 2, 3 и 4 спокойного отлива.

Для оцинковки по стандарту ГОСТ 3640-1994 используются цинковые материалы марок Ц0 и Ц1, а также легирующие присадки, например алюминий или свинец. Помимо этих марок, при маркировке листовых изделий учитываются такие атрибуты, как «Н» – нормальнотянутый, «Г» – глубокотянутый, «ВГ» – глубокотянутый лист высшей категории. Даже толстые листы, например, толщиной 8 мм, также подвергаются оцинковке, хотя уже граничат со стальными плитами.

Этот лист обладает максимальной толщиной покрытия, которая обычно превышает 50 мкм, и не может быть свернут в рулон, поэтому укладывается в стопки. Его изогнуть по кривой в форме дуги невозможно.

Компания «Металлокомлект-Сервис» является крупным поставщиком оцинкованного металлопроката на рынке. Мы предлагаем широкий ассортимент оцинкованных листов, которые используются для различных целей, в том числе и для кровельных работ.

Одним из главных преимуществ покупки оцинкованного металлопроката в нашей компании является высокое качество продукции. Мы работаем только с проверенными и надежными производителями, что гарантирует качество материала.

Кроме того, мы предоставляем гибкую систему скидок и бонусов для наших постоянных клиентов. У нас также есть возможность доставки продукции в удобное место и время для заказчика.

Покупая оцинкованный металлопрокат в компании «Металлокомлект-Сервис», вы можете быть уверены в качестве продукции и получать выгодные условия приобретения.

Дата: 24 апреля 2023

* Цена не является публичной офертой, просьба уточнять у менеджеров сайта.

Источник https://metallurgist.pro/%D0%BE%D1%86%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C-%D0%B8-%D1%82%D0%BE%D0%BB%D1%89%D0%B8%D0%BD%D0%B0-%D1%86%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE/

Источник https://mk-services.ru/stati/news_15146.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *