Оцинкованная сталь: свойства, классификация, ГОСТ, сферы применения

Как проверить качество оцинкованной стали?

Оцинкованная сталь – материал, который активно применяется при производстве изделий для строительных и отделочных работ. Именно оцинкованный стальной лист — основное сырье для изготовления фасадных панелей, деталей для металлических ограждений и т.д.

При этом от качества оцинковки напрямую зависят не только механические характеристики изделий, но и их долговечность. Цинковое покрытие предотвращает развитие коррозионных процессов, и если оно будет достаточно качественным – то и фасадные панели, и потолочные рейки, и ламели металлической ограды могут прослужить очень долго даже при регулярном контакте с влагой и при перепадах температуры.

Параметры оцинкованной стали

Выбор качественного оцинкованного металла для изготовления любых изделий очень важен. Да, низкосортная продукция стоит дешевле, и попытки ее использования позволяют снизить себестоимость готовой продукции. Но на практике обычно оказывается, что низкое качество цинкового покрытия приводит к снижению эффективности защиты от коррозии. В результате экономия оказывается мнимой: изделия значительно раньше начинают ржаветь, требовать ремонта или замены.

Важно! Низкое качество цинкового покрытия наносит ущерб и металлу, на который наносится полимерный слой (полиэстер, пластизол, ПВДФ). Связано это с тем, что низкая связанность основы и оцинковки приводит к отслоению полимерного слоя.

Качество оцинкованного металла определяется рядом нормативов. Наиболее важными будут:

• ГОСТ Р 52246-2004 «Прокат листовой горячеоцинкованный».
• ГОСТ Р 52146-2003. «Прокат тонколистовой холоднокатаный и холоднокатаный горячеоцинкованный с полимерным покрытием с непрерывных линий».
• ГОСТ 14918-80. «Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия» и др.

В этих и других документах содержатся сведения о том, каким требованиям должна отвечать оцинкованная сталь. В этом разделе мы кратко охарактеризуем наиболее важные параметры.

Первый аспект – качество стальной основы. Цинкованнию могут подвергаться любые изделия, но для производства профилированной продукции используется листовая сталь толщиной от 0,4 до 2,0 мм. Идеальным вариантом будет применение металла, предназначенного для холодной штамповки (ХШ) или холодного профилирования (ХП). Также допускается использование стали общего назначения (ОН).

Следующий важный нюанс – тип наносимого состава:

• Чаще всего при производстве строительно-отделочных материалов используется горячецинковое покрытие (ГЦ).
• Иногда в качестве альтернативы применяется железоцинковое покрытие (ГЖЦ) которое тоже наносится горячим способом.

Но ключевой параметр, от которого зависит и прочность покрытия, и эффективность защиты от коррозии — это толщина оцинковки. По этому параметру оцинкованную сталь делят на 3 класса

Класс	Расход цинкового покрытия, г/м2	Толщина цинкового слоя, мкм
2	142,5-258	10-18
1	258 – 570	18-40
П (повышенный	570-855	40-60

Чем выше класс покрытия, тем выше себестоимость металла (а значит, и изделий из него), но тем больше будет надежность и эффективность защиты стальной основы от коррозии.

Лабораторные методики контроля

Определение качества защитного цинкового покрытия — важная задача, стоящая перед сотрудниками ОТК и предприятий, которые производят сырье, и компаний, которые занимаются переработкой такого металла. Для проверки качества покрытия используются методики контроля, описанные в ГОСТ 9.307-89.

Вот наиболее часто применяемые технологии:

1. Магнитный метод проверки толщины цинкового покрытия. Метод основан на регистрации изменения магнитного сопротивления в зависимости от толщины покрытия. В качестве измерительных приборов используют магнитные толщиномеры. Относительная погрешность метода — +/-10%.
2. Металлографический метод контроля толщины покрытия. Из оцинкованного листа или готового изделия вырезается образец, который затем шлифуется для получения четкой картины поперечного сечения. Шлиф среза изучается под микроскопом с проведением замеров.

3.Гравиметрический метод оценки качества покрытия заключается в сравнении масс образца до нанесения покрытия и после обработки, либо сравнения масс обработанной детали после нанесения оцинковки и после снятия цинкового покрытия с применением раствора хлористой сурьмы.

4.Контроль химического состава расплава, применяемого при цинковании (доля цинка должна составлять не менее 98%).

5.Контроль качества сцепления покрытия с основой. Для этого на поверхность либо наносится сетка царапин (используется стальное острие, расстояние между царапинами должно составлять от 2 до 3 мм, глубина – до стальной основы). Образец с толщиной покрытия до 50 мкм признается качественным, если при нанесении 5-7 царапин между ними не отслаивается оцинковка.

Важно! Также для контроля качества сцепления покрытия с основой применяются щетки-карцовки (латунные или стальные, скорость вращения до 1500-2800 оборотов в минуту) и поворотные молотки. Выбор методики контроля зависит от толщины металлического основания и от толщины защитного цинкового слоя.

6.Метод нагрева. Образец, качество которого проверяется в ходе эксперимента, нагревают до 190°С и выдерживают при такой температуре в течение 45-60 минут. После охлаждения на воздухе на поверхности цинкового защитного слоя не должно появляться отслаивающихся или вздутых участков.

Как проверить качество стали самостоятельно?

Основной минус большинства лабораторных методик, используемых при контроле качества цинкового покрытия – высокая сложность. Реализовать их «в домашних условиях» не получится, потому очень часто при покупке сырья или готовой продукции заказчики ориентируются только на маркировку изделий, указанную в документах.

Но все же оценить – пусть и приблизительно – качество оцинковки можно даже вне лаборатории, причем буквально за несколько минут. Наиболее простым, доступным и надежным способом будет визуальный осмотр (его, кстати, применяют и при контроле качества по ГОСТ).

Важно! Осматривать оцинкованный лист нужно с расстояния на более 25-30 см, при достаточном освещении (естественном или искусственном).

При визуальном контроле обращаем внимание на:

1. Равномерность нанесения оцинковки. Если на поверхности листа или изделия есть необработанные участки, то это свидетельствует о некачественной подготовке поверхности к оцинковке. Именно на этих участках коррозия будет развиваться быстрее всего.
2. Отсутствие разнотолщинности. Визуальная толщина цинкового покрытия должна быть примерно одинаковой по всех площади.
3. Отсутствие дефектов. К дефектам относятся вздутия, наплывы, раковины, включения, пористые участки и т.д. Присутствие таких артефактов в значительном количестве свидетельствует о низкой культуре производства – чаще всего дефекты проявляются при недостаточной чистоте состава, который применяется для оцинковки металла.
4. Равномерность рисунка оцинковки. В зависимости от состава, применяемого для оцинковки металла, рисунок может отличаться (по цвету, узору, блеску, текстуре). Важно, чтобы эти параметры были одинаковы на всей обработанной поверхности.

Важно! Этот пункт применяется только для металла, который был обработан сравнительно недавно. Со временем оттенок защитного покрытия практически выравнивается.

Также визуально может быть оценена толщина защитного покрытия. Да, тонкослойное нанесение затрудняет точную оценку качества по этому параметру без использования специальных приборов (микрометр, толщиномер). Потому желательно:

• Либо приобрести специальный толщиномер, позволяющий работать с цинковыми и железоцинковыми покрытиями. Такие приборы часто продаются в автомагазинах для проверки качества противокоррозионной обрабюотки корпуса машин.

Либо оценивать толщину оцинковки в сравнении с эталонным образцом (точность будет тоже невысокой, но все же лучше, чем без эталона)

Еще один «народный» метод – механическая оценка прочности. Проще говоря, берется стальной инструмент, которым пробуют соскрести цинковое покрытие с металлической основы 9аналог нанесения сетки царапин, описанной в ГОСТе). Если металл достаточно качественный, то закаленная сталь, конечно, сможет процарапать оцинковку (особенно при достаточном усилии), но добиться отслоения материала не получится. А вот при нарушении технологии горячего оцинкования покрытие будет отслаиваться от основы характерными пластинами.

Минус этой методики заключается в том, что она индикативна, т.е. позволяет отличить только очень низкое качество оцинкованной стали. С другой стороны, при покупке достаточно дешевого сырья этот метод позволит «отобрать» самый откровенный брак.

Эффективные способы проверки качества тонколистового металла

Опытные строители знают, насколько важно иметь надежный и качественный тонколистовый металл для строительных и промышленных проектов. Неправильный выбор металла может привести к проблемам с изгибом, коррозией и даже угрожать безопасности. Далее – экспертные советы по проверке качества тонколистового металла, которые помогут вам сделать правильный выбор и обеспечить надежность вашего проекта.

• Проверка толщины: Толщина тонколистового металла является одним из самых важных критериев качества. Используйте микрометр или другие точные измерительные приборы, чтобы определить фактическую толщину металла. Проверьте, соответствует ли указанная толщина на этикетке или в технических документах требованиям. Помните, что даже незначительное отклонение может повлиять на прочность и прочность металла.
• Химический состав: Правильный химический состав тонколистового металла является ключевым фактором его качества. Убедитесь, что химический состав соответствует вашим потребностям и требованиям проекта. Сравните заявленный состав с национальными и международными стандартами. Необходимо учитывать пропорции важных элементов, таких как углерод, марганец, кремний и другие примеси, так как они влияют на свойства и износостойкость металла.
• Поверхностное качество: Особое внимание следует уделять поверхностному качеству тонколистового металла, так как любые дефекты могут ухудшить его функциональность и внешний вид. Осмотрите металл в ярком свете, ищите царапины, шлифовку, неровности и другие дефекты. Некоторые стандарты имеют установленные категории качества поверхностей, которые могут быть использованы для сравнения.
• Прочность и долговечность: Выбор металла с высокой прочностью и долговечностью является необходимым для любого проекта. Ознакомьтесь с пределами текучести, пределами прочности и свойствами ударопрочности металла. Эти показатели указывают на его способность выдерживать нагрузки, сопротивление повреждениям и устойчивость к трещинам.
• Сертификация и стандарты: Убедитесь, что тонколистовый металл имеет соответствующие сертификаты и отвечает национальным и международным стандартам качества. Проверьте, сертифицирован ли металл соответствующими органами и соответствует ли он требованиям вашего проекта. Внимательно ознакомьтесь со всеми документами и сертификатами, подтверждающими качество и происхождение металла.

Проверка качества тонколистового металла может осуществляться с помощью различных приборов и инструментов. Ниже перечислены несколько основных приборов, которые могут быть использованы для оценки качества тонколистового металла:

1. Микрометр: Микрометр является измерительным прибором, позволяющим точно определить толщину тонколистового металла. Он обеспечивает измерение в миллиметрах или микрометрах и позволяет производить точные измерения расстояния между противоположными поверхностями металла.
2. Люминофоресцентная лампа: Люминофоресцентная лампа используется для осмотра поверхности тонколистового металла, чтобы выявить неправильности, включая трещины, царапины и другие дефекты. Она выделяет специальный свет, раскрывающий даже мельчайшие повреждения, что помогает выявить потенциальные проблемы качества.
3. Импульсный эхолот: Импульсный эхолот (также известный как дефектоскоп) используется для обнаружения внутренних дефектов в тонколистном металле, таких как трещины, поры, включение воздуха и т.д. Этот прибор генерирует высокочастотные звуковые волны, которые проникают в металл и возвращаются назад, в зависимости от дефектов. Результаты анализируются для выявления и оценки проблем качества.
4. Магнитный толщиномер: Магнитный толщиномер используется для измерения толщины ферромагнитных материалов, включая тонколистовой металл. Он основывается на принципе изменения магнитного поля при размещении на поверхности металла. Посредством этого прибора можно быстро и точно определить толщину металла без необходимости прямого контакта.
5. Испытательная машина на растяжение: Испытательная машина на растяжение используется для определения механических свойств тонколистового металла, таких как предел текучести, предел прочности, показатель ударопрочности и т.д. Этот прибор применяет нагрузку наподобие металла, испытывая его на растяжение или другие механические воздействия, чтобы оценить его прочность и устойчивость.

Использование этих приборов поможет эффективно проверить качество тонколистового металла, выявить возможные дефекты и обеспечить надежность вашего проекта. Однако следует иметь в виду, что некоторые приборы могут быть более сложными в использовании и требовать определенного уровня экспертизы, поэтому лучше обратиться к специалистам для точных измерений и анализа.

ВЫВОД

При проверке качества тонколистового металла нет места компромиссам. Учитывая критерии, такие как толщина, химический состав, поверхностное качество, прочность и долговечность, а также сертификацию и стандартизацию, вы обеспечите успех вашего строительного проекта. Всегда обращайтесь к специалистам и следуйте рекомендациям производителей. Будьте внимательными и вкладывайте время и усилия в проверку качества металла, чтобы обеспечить безопасность, прочность и надежность вашего проекта.

Контроль качества оцинкованной стали очень важен и для производителя продукции для строительных и отделочных работ, и для покупателя. В первом случае важно определить, насколько фактические характеристики покрытия соответствуют заявленным, во втором – понять, сможет ли изделие эффективно противостоять внешним воздействиям, в первую очередь перепадам температуры и коррозии. В любом случае даже при отсутствии специальных инструментов можно оценить качество оцинковки, и сделать выбор в пользу более долговечных – пусть и несколько более дорогих – изделий!

Маркетолог предприятия “Мехбуд”. Квалифицированный эксперт по общению с клиентами и партнерами. Всегда готова к общению и сотрудничеству.

Оцинкованная сталь: свойства, классификация, ГОСТ, сферы применения

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».

Источник https://blog.mehbud.com.ua/ru/other/kak-proverit-kachestvo-ocinkovannoj-stali/

Источник https://zinker.ru/blog/otsinkovannaya-stal-svojstva-klassifikatsiya-gost-sfery-primeneniya/