Что такое оцинкованная сталь? - Типы, использование, преимущества

Что такое оцинкованная сталь?

Цинкование или гальванизация — это производственный процесс, при котором покрытие цинком наносится на сталь или железо для обеспечения защиты и предотвращения ржавчины. Существует несколько доступных процессов цинкования, но наиболее часто предлагаемый и используемый метод называется горячим цинкованием.

Оцинкованная сталь является одним из самых популярных типов стали из-за ее повышенной долговечности, прочности и формуемости стали, а также защиты от коррозии за счет цинково-железного покрытия. Цинк защищает основной металл, выступая в качестве барьера для коррозионно-активных элементов, а расходуемый характер покрытия обеспечивает долговечную и высококачественную стальную продукцию.

Эта универсальность делает его применимым для различных проектов и отраслей, включая сельское хозяйство, солнечную энергетику, автомобилестроение, строительство и так далее. Ниже мы стремимся предоставить исчерпывающее описание того, как обрабатывается оцинкованная сталь, различных методов цинкования, ее преимуществ и того, как она используется в этих различных отраслях.

Этапы процесса цинкования следующие:

• Сталь очищается обезжиривающим раствором.
• После очистки сталь протравливается путем опускания в чан с разбавленной горячей серной кислотой.
• Затем сталь флюсуют водным раствором (обычно хлоридом цинка и аммония).
• После флюса сталь оцинковывается путем погружения в чан с расплавленным цинком.
• После этого сталь проверяется на консистенцию и полное покрытие.

Как оцинковать сталь?

Существует несколько способов цинкования металла. Наиболее распространенным методом является процесс горячего цинкования. Этот метод гальванизации создает хороший толстый слой цинка поверх основного металла, что делает его более устойчивым к коррозии. По большей части процесс горячего погружения не нарушает структурную целостность металла, но некоторые очень высокопрочные стали могут страдать от водородного охрупчивания.

Сталь, используемая в кузовах автомобилей, также оцинкована, но поскольку после этого необходимо наносить слои декоративной краски, они используют другой процесс цинкования. Это связано с тем, что слой цинка методом горячего погружения слишком толстый и вызывает проблемы с адгезией краски.

Вместо этого в автомобилях используется процесс электрогальванизации. Раствор соленой воды (физиологический раствор) и цинка помещают в бак, а сталь или недрагоценный металл погружают внутрь. Электрический ток проходит через чан, и цинк связывается с основным металлом!

Особая форма цинкования, называемая Sherardizing, используется для создания цинкового покрытия на изделиях из железа или меди. Он был создан металлургом Шерардом Осборном Купером-Коулзом и запатентован примерно в 1900 году.

Металлические детали, подлежащие гальванизации, помещают внутрь закрытого вращающегося барабана вместе с порошком цинка, а иногда и песком, напоминающим наполнитель. Затем барабан перегревают до 500°С. При температуре выше 300С цинк превращается в пар, и этот пар проникает в металл, вращаясь внутри барабана.

Этот процесс также называют «сухим цинкованием», потому что в нем не используются жидкости.

Вероятно, именно столько мелких деталей в вашем доме, таких как винты или гайки и болты, оцинковано. В этом процессе не используется водород, поэтому во время этого метода цинкования не происходит водородного охрупчивания.

Каковы преимущества оцинкованной стали?

Во многих различных отраслях промышленности используется оцинкованная сталь в первую очередь потому, что она имеет широкий спектр преимуществ, которыми могут воспользоваться отрасли, в том числе:

• Низкая начальная стоимость по сравнению с большинством обработанных сталей. Кроме того, оцинкованная сталь сразу после доставки готова к использованию. Не требует дополнительной подготовки поверхности, проверок, покраски/покрытий и т. д., что экономит компании больше затрат с их стороны.
• Долгий срок службы. Ожидается, что после оцинковки кусок промышленной стали прослужит более 50 лет в средних условиях и может прослужить более 20 лет при сильном воздействии воды. Обслуживание не требуется. Повышенная долговечность готового изделия из стали также повышает его надежность.
• Жертвенный анод гарантирует, что любая поврежденная сталь защищена окружающим цинковым покрытием. Не имеет значения, если стальная секция полностью открыта; цинк все равно будет корродировать первым. Покрытие будет коррозировать преимущественно сталь, создавая жертвенную защиту поврежденных участков.
• Стойкость к ржавчине благодаря цинковому покрытию. Железные элементы в стали невероятно подвержены коррозии, но добавление цинка действует как защитный буфер между сталью и любой влагой или кислородом. Оцинкованная сталь очень защитная, в том числе острые углы и углубления, которые не могут быть защищены другими покрытиями, что делает ее устойчивой к повреждениям.

Где используется оцинкованная сталь?

Оцинкованные металлы используются повсеместно! Кузова автомобилей и многих велосипедов изготавливают из оцинкованных металлов. Некоторые трубы для питьевой воды до сих пор изготавливают из оцинкованной стали. Холоднокатаный листовой металл также часто оцинковывается. Гайки, болты, инструменты и провода всех видов теперь оцинковываются, потому что это дешевый процесс, который помогает увеличить срок службы металла!

В частности, оцинкованная сталь часто используется в современных зданиях со «стальным каркасом». Оцинкованная сталь также используется для создания таких конструкций, как балконы, веранды, лестницы, лестницы, дорожки и многое другое. Оцинкованный металл — идеальный выбор, если ваш проект будет жить снаружи после его завершения. Заборы, крыши, наружные дорожки — все это отличный выбор для оцинкованного металла!

Ветровая и солнечная промышленность

Солнечные проекты должны иметь непрерывный рабочий процесс после установки, и любой ремонт / техническое обслуживание приводит к сбоям в обслуживании (т. е. к потере дохода). Это означает, что горячеоцинкованная сталь популярна в солнечных проектах из-за ее защиты от коррозии.

Он также популярен за свою «экологическую» чистоту, поскольку не производит выбросов и обеспечивает десятилетия без обслуживания. Например, его часто используют в сельском хозяйстве, поскольку оборудование легко подвергается коррозии, что создает потребность в более прочном и надежном оборудовании.

Горячеоцинкованная сталь обеспечивает защиту от коррозии, которая часто может сохраняться в течение десятилетий, даже в суровых условиях сельского хозяйства.

Автомобильная промышленность

Хотя до 1980-х годов они использовались только на роскошных моделях, использование оцинкованных кузовов для автомобилей в настоящее время является нормой в автомобилестроении. «Белый кузов» автомобиля составляет около 80 % кузова, и все они изготовлены из оцинкованной стали.

Устойчивость оцинкованной стали к ржавчине также является хорошим маркетинговым инструментом для автомобильной промышленности, поскольку она может предоставлять клиентам «антикоррозионные гарантии».

Строительная отрасль

Будь то жилое или коммерческое строительство, долговечность оцинкованной стали сделала ее популярной в строительной отрасли уже более века. Его также выбирают для строительства из-за его эстетики; «Блеск», который придает оцинкованная сталь, придает ей современный вид и популярен в современных архитектурных проектах.

Кроме того, он используется не только для крупных структурных элементов, но и для ограждений, желобов, перил, труб, столбов и многого другого.

Телекоммуникационная отрасль

Телефонные линии — непростая работа по обслуживанию; они высокие и часто труднодоступные. Горячеоцинкованная сталь может использоваться для телефонной проводки и ящиков для оборудования, что снижает риск повреждения и потребность в обслуживании вообще.

Какие типы металлов можно оцинковывать?

Железо и сталь являются двумя наиболее распространенными типами металлов, которые оцинковываются. Однако это не единственные типы металлов, которые могут подвергаться такой обработке.

Большинство черных металлов можно оцинковывать, тогда как большинство цветных металлов гальванизировать нельзя. Если вы не уверены, является ли металл черным или цветным, магнит может помочь вам просветить. Если магнит прилипает, у вас есть черный металл. Если магнит не прилипает, вы имеете дело с цветным металлом.

Каковы преимущества оцинкованного металла?

Гальванизация в первую очередь выполняется для предотвращения ржавчины или коррозии основного металлического материала. Когда слой цинка добавляется к листу металла, сам цинк будет ржаветь или подвергаться коррозии. Хотя это может показаться отрицательным, на самом деле это положительный момент.

Поскольку цинк ржавеет или подвергается коррозии, он предотвращает или замедляет более дорогой и жизненно важный металл от ржавчины или коррозии. Это помогает защитить ваш более важный источник металла от разрушительного воздействия, связанного с ржавчиной и коррозией.

Замедление или защита от ржавчины и коррозии может помочь продлить срок службы вашего металла и сократить объем технического обслуживания, которое может потребоваться металлу.

Еще одно важное преимущество, связанное с оцинкованным металлом, заключается в том, что цинковое покрытие долговечно. Вы можете приобрести множество продуктов и герметиков для защиты металла от ржавчины и коррозии. Многие из этих покрытий изнашиваются в течение нескольких лет из-за воздействия погодных условий. Цинк может храниться более 50 лет, что избавляет вас от необходимости снова наносить покрытие на металл в будущем.

Есть ли недостатки у оцинкованного металла?

Один из самых больших недостатков оцинкованного металла заключается в том, что процесс цинкования помогает скрыть дефекты, дефекты и проблемы с металлом. Таким образом, вы можете пропустить проблемы с металлом, которые требуют немедленного ремонта или обслуживания.

Еще одним недостатком оцинкованного металла является то, что покрытие не всегда получается ровным. Когда он используется внутри труб, это может привести к застреванию предметов на шероховатой поверхности, что приводит к засорениям и препятствиям внутри трубы.

Оцинкованная сталь или нержавеющая сталь:что лучше?

Оцинкованная сталь стоит почти столько же, сколько необработанная конструкционная сталь. Нержавеющая сталь стоит в четыре-пять раз дороже, чем оцинкованная сталь и необработанная конструкционная сталь. Ниобиевые сплавы еще дороже.

Оцинкованная сталь покрыт тонким слоем цинка, защищающим от коррозии. Он обычно используется в гвоздях, винтах, болтах, гайках и других видах крепежных изделий. Оцинкованная сталь обычно хорошо выдерживает воздействие воды, если это не соленая вода.

Нержавеющая сталь , с другой стороны, производится путем добавления хрома в расплавленную сталь. Из-за своей прочности и устойчивости к ржавчине нержавеющая сталь является основным металлом, используемым в строительстве. Нержавеющая сталь не боится воды, даже если она соленая, поэтому отлично подходит для морской среды.

Однако вам следует держаться подальше от нержавеющей стали, если есть шанс, что две части могут соприкоснуться друг с другом. Трение может протереть покрытие и вызвать сварку двух частей. И не используйте нержавеющую сталь вокруг бассейнов или других мест, где она может подвергаться воздействию хлора. Хлор разрушает покрытие на металле и вызывает ржавчину.

Какой вид стали лучше?

Если вы посмотрите на характеристики этих двух типов стали, вы увидите, что они сильно отличаются друг от друга. Оба типа стали применимы к огромному количеству продуктов, но один тип всегда будет лучшим выбором, чем другой.

Есть ситуации, в которых вам нужно держаться подальше от нержавеющей стали. Этот продукт устойчив к соленой воде, но быстро разлагается после воздействия хлорированной воды. Вы также должны избегать любой конструкции, в которой два компонента из нержавеющей стали создают трение друг о друга. Они могут спаиваться друг с другом.

Как бы ни была хороша оцинкованная сталь, бывают ситуации, когда выбор оцинкованной стали требует дополнительного рассмотрения. Обычно сталь следует сваривать до ее цинкования, а не после. Сварка стали после оцинковки выжигает защитный слой цинка на сварном шве. Может потребоваться оцинковка оцинкованной стали после ее сварки для защиты соединения.

Если вы строите ракету, которая отправит космические силы на Марс, вам, вероятно, придется работать с нержавеющей сталью. Вам также понадобится нержавеющая сталь, если вы получите контракт на строительство океанской подводной лодки. Но для большинства практических применений стали на суше самым экономичным выбором с точки зрения затрат на материалы и рабочую силу, а также срока службы проекта будет оцинкованная сталь.