Оцинковка или нержавейка: разница в цене окупается в процессе эксплуатации. Оцинкованная сталь ржавеет ли

Оцинковка как способ защитить металл

Изделия, изготовленные из металла, в процессе их эксплуатации могут подвергаться воздействию коррозии. С целью предотвращения развития коррозийных процессов, а, соответственно, и увеличения сроков эксплуатации деталей из металла, производители стараются обеспечить их специальным слоем защиты.

Мировая практика показала, наиболее действенным способом защитить металл от пагубного влияния коррозии является его цинкование. Данный процесс представляет собой нанесение специального слоя на поверхность изделия, который на 95% состоит из цинка. Несмотря на то, что подобный процесс считается не слишком затратным, эффективность его стоит на высоком уровне.

Принцип действия процесса обработки металлических изделий цинком основан на взаимодействии цинка с кислородом, после чего на металле образовывается очень тонкий слой оксидного характера. Основное предназначение пленки заключается в защите металлической поверхности от воздействия внешних факторов.

Виды цинкования металла

Оцинковка металлических изделий предназначена для обеспечения электрохимической защитной реакции и может производиться разными способами. В зависимости от того или иного метода нанесения слоя с цинком на изделие, будет использоваться разные сложные приспособления, что, в свою очередь, будет влиять и на защитную способность самого слоя.

Прежде чем приступить непосредственно к процессу нанесения слоя, необходимо выбрать метод. На осуществление выбора влияет:

• Условия эксплуатации металлических изделий.
• Свойства, которыми должен обладать слой с содержанием цинка.
• Толщина образовываемой поверхности.

Осуществляя выбор метода нанесения оцинковочного слоя, не забывайте о том, что защитный слой из цинка довольно хрупкий и легко подвергается разрушительным процессам. Поэтому следует оградить детали или конструкции от значительного воздействия механического плана.

Основными видами цинкования являются:

1.      Горячее цинкование и его технология

Данный вид считается наиболее эффективным и долговечным вариантом обеспечения защитными свойствами изделий из металла от воздействия коррозии. Среди недостатков этого метода только повышенная опасность, потому что в обрабатывающем металл процессе применяют сложные составы с химическими реактивами.

Горячая оцинковка металла подразумевает осуществление нескольких этапов:

• Подготовительный. На данном этапе происходит очистка поверхностного слоя металлического изделия и его обезжиривание. Далее следует травление с применением растворов на основе кислот, изделия промывают и флюсуют.
• Основной. Проведя все предварительны процедуры и тщательно просушив металл, его погружают в ванну, где хранится расплавленный Zn. В результате действия высоких температур, элемент, вместе с железом тонким слоем обволакивают верхнюю площадь металла, оставляя после себя слой противостояния коррозийным процессам. Извлекая деталь из емкости, её придают обдуву воздухом сжатого типа, применяя специальное оборудование. Вследствие обдува пленка просушивается полностью, а излишки удаляются

Даже если размеры деталей ограничиваются размерами применяемой ванны, процесс цинкования горячим способом находит широкое применение на предприятиях по изготовлению металлоконструкций и других металлических изделий больших размеров. Применить такой способ самостоятельно не получится, так как нет возможности использовать специальное оборудование.

2.      Газо-термическое цинкование

Так обрабатывают листы из металла или объемные изделия. Способ осуществляется путём напыления сухого Zn в составе газовой оболочки на поверхностной части детали, при этом металлические частички в расплавленном виде бьются о площадь, оставляя там тоненькую прослойку.

Структура полученной прослойки должна напоминать пористую чешую, что и создает уровень защищенности, что и позволяет изделию нормально переносить агрессивные влияния на протяжении длительного времени.

3.      Холодное цинкование металла

Данный способ получает широкое распространение из-за достаточной технологичности и лёгкости в использовании.

Метод основывается на моменте окрашивания обрабатываемой поверхности краской с большим в процентном соотношении содержанием порошкообразной смеси на основе Zn (89-93%).

Происходит напыление с применением валика или кисточки, но допускается использование специальных распылителей, что позволяет сократить временные затраты на нанесение смеси. Поверхность получается эластичной, способной выдержать сложные деформационные процессы.

Среди недостатков этого способа — неустойчивость к влиянию механических процессов и нужда в особенных мерах предосторожности, так как используется растворитель органического вида.

4.      Термодиффузионное цинкование

Изобретение данного метода пришлось еще на начало прошлого века. Суть его состоит в покрытии Zn верхнего слоя металлического изделия за счет преобразования атомов элемента в состав пара при действии температуры свыше 26000. Данный метод позволяет частицам Zn проникать внутрь железа, оставляя после себя сложную структуру.

Процесс цинкования в данном случае схож с процессом горячего типа, но отличается тем, что на завершительной стадии деталь помещают в барабанную печку барабанного вида, где, собственно, и происходит оцинковка.

Среди преимуществ метода термодиффузионного цинкования:

• Экологическая безопасность.
• Высокие адгезионные свойства покрытия за счет полного отсутствия пор.
• Высокие защитные свойства.
• Возможность изменять толщину покрытия в процессе нанесения.
• Возможность применения к сложным по формам деталям.
• Отходы не нуждаются в особой утилизации.

Недостатками считаются:

• Отсутствие у покрытия декоративного характерного отблеска.
• Относительно небольшая производительность.
• Присутствие вредных аэрозолей пыльных частиц Zn.
• Возникновение дефектов в виде неравномерности по толщине.

5.      Гальваническое цинкование

Гальваническое цинкование металла позволяет создать на его поверхности гладкость высшего уровня путем воздействия на неё электрохимического характера. Независимо от свойств проводимости тока этот способ может применяться ко всем материалам, создавая при этом слой, толщиной от 20 до 30 мкм.

Оцинковка на основе гальваники осуществляется путем погружения металлического изделия вместе с пластиной из Zn в резервуар с электролитом. Далее следует подключение к напряжению, происходит растворение анода Zn и он оседает на металлической поверхности.

Среди преимуществ данного метода:

• Наличие красивого декоративного блеска.

Среди недостатков метода:

• Достаточно высокая цена производства.
• Образование опасных отходов.

Оцинкованная сталь тоже ржавеет

Оцинкованная сталь сегодня находит свое широкое применение в кровельных работах. Такой материал представляет собой лист, покрытый тонким слоем цинка, который и должен защищать металл от возникновения коррозийных процессов под воздействием агрессивной внешней среды. Увеличивая стойкость металла к коррозии, Zn увеличивает и срок службы стального листа.

Но, несмотря на наличие множества преимуществ использования оцинкованного материала, он обладает и некоторыми недостатками, основным из которых считается коррозия элемента Zn. И, отвечая на вопрос, ржавеет ли оцинкованная сталь, стоит отметить, что на поверхности цинка может выступать порошкообразная субстанция белого цвета, что и называют «белой ржавчиной». Для того чтобы избежать риска проявления такой коррозии, оцинкованную сталь рекомендуется покрывать специальной краской, способной не только создать внешнюю красоту, но и увеличить срок эксплуатации оцинкованной стали.

Цинкование в домашних условиях

Несмотря на то что все способы оцинковки металлических изделий достаточно сложны, некоторые из них возможно осуществлять и самостоятельно. Так, например, наиболее часто встречающимся считается способ холодного цинкования или, как его еще часто называют, электрохимический.

Перед тем, как приступить к самому процессу оцинковки, следует тщательно подготовить поверхность, то есть очистить от сторонних частиц и хорошо обезжирить. Далее следует приступить к процессу протравливания кислотным составом и тщательно промыть водой.

С целью оцинкования металла собственными силами, можно сделать собственными руками специальный аппарат из источника постоянного тока. При этом напряжение на выходе должно находится в пределах 6-12 V, а сила тока должна быть 2-6 А. Такой аппарат должен состоять из:

• Емкости, изготовленной из диэлектрика.
• Устройства, фиксирующего электрод

В данном случае в качестве электролита может выступить раствор соли любого происхождения, имеющей в составе цинк. Некоторые предпочитают готовить раствор из аккумуляторного электролита, помещая в него цинк и дожидаясь полного растворения.

На толщину получаемого слоя влияют:

• Плотность тока, которая приходится на единицу площади изделия, подвергнутого обработке.
• Температура раствора, который используется в качестве электролита.
• Плотность применяемого раствора.
• Форма, параметры и сложность геометрии обрабатываемого изделия из металла.

Цинковый электрод в данном случае можно изготовить из куска цинка с просверленным в нем отверстием. Цинк подвешивают на медной проволоке, при этом стоит проследить за тем, чтобы в емкости он размещался максимально удобно.

С целью подключения аппарата к питанию используют провода из меди, при этом «минус» должен быть подведен к изделию, а «плюс» к электроду из цинка. Время цинкования в домашних условиях данным методом занимает от 10 до 40 минут.

Техника безопасности и средства защиты

Собираясь приступить к процессу цинкования электрохимическим методом, стоит помнить о том, что электролит – опасный яд, поэтому работу нужно проводить крайне осторожно, облачившись в защитную одежду. Помещение, в котором проводятся работы по оцинковке металла должно хорошо проветриваться, а посуда должна быть изготовлена из стекла или винилпласта

Как видно, оцинковать металл в домашних условиях достаточно просто. Самое важное в данном процессе соблюдать меры предосторожности при обращении с электролитическим раствором и знать основные правила применяемого метода.

accorel.ru

Оцинковка или нержавейка: разница в цене окупается в процессе эксплуатации

Сделать заказ можно по телефону

Наши специалисты с радостью вам помогут

+7 495 775-50-79

Оцинкованная и нержавеющая сталь обладают общими свойствами коррозионной стойкости и устойчивости к воздействиям окружающей среды, что обуславливает популярность применения этих видов металла в строительстве и в производственных целях.

Отличительные особенности оцинковки и нержавейки

Нержавейка и оцинковка отличаются способом производства, составом, долговечностью, и эти характеристики влияют на разницу в цене, достигающую 25–40%. Такой разброс стоимости объясняется улучшенными характеристиками коррозионностойкой нержавеющей стали по отношению к оцинкованному металлу.

Оцинкованная сталь

Оцинкованная сталь производится методом покрытия листа из углеродистой стали тонким слоем цинка, который с течением времени (до двух лет) образует на поверхности прочную патину, стойкую к атмосферным воздействиям влаги и кислорода.

Оцинковка обязательно должна «выстояться», чтобы продукты естественного окисления выветрились, а слой цинковой патины набрал прочность. Стальные листы с цинковым покрытием внешне отличаются от нержавейки – на их поверхности видны узоры кристаллизации цинка, напоминающие «белую ржавчину».

Оцинкованная сталь обладает следующими эксплуатационными характеристиками:

• срок службы – до 25 лет при слое цинкового покрытия толщиной 60 мкм;
• высокая способность выдерживать механические нагрузки вальцовкой, ковкой, сгибанием, вытяжкой, штамповкой;
• прочность к нагрузкам давления;
• устойчивость к перепадам температур;
• малая электропроводимость.

Оцинковка неустойчива к воздействию кислот: с помощью соляной кислоты ее можно отличить от нержавейки. Цинковое покрытие активно вступает в химическую реакцию с кислотой, а нержавеющий металл, легированный хромом, не реагирует на кислую среду.

Нержавеющая сталь

Высокотехнологичный процесс производства нержавеющей аустенитной стали основан на легировании сплава добавками никеля, марганца, хрома, которые создают на поверхности коррозионностойкие плёнки. С производства выходит готовый к использованию и дальнейшей обработке материал, обладающий свойством самовосстановления пленки из окисла хрома.

Нержавейка обладает лучшими, в сравнении с оцинкованным металлом, свойствами:

• долговечность эксплуатации – до 50 лет;
• пластичность и способность к деформированию;
• прочность к ударным нагрузкам;
• высокая коррозионная стойкость к умеренно органическим и кислым средам;
• лёгкость в обработке;
• стойкость к высоким и низким температурам;
• экологическая безопасность.

Нержавеющая сталь не образует вредных соединений при контакте с пищевыми продуктами и термическом воздействии, что выгодно отличает ее от оцинкованного металла. Оцинковка может окисляться многими пищевыми продуктами и выделять яд.

Компания «Глобус-Сталь» предлагает высококачественную нержавеющую коррозионностойкую сталь аустенитного класса по выгодной цене, которая обусловлена отсутствием посредников между производственной компанией и потребителями нержавеющего металлопроката. Стоимость изделий из нержавейки окупается вдвое большим сроком эксплуатации в сравнении с оцинкованной сталью.

www.globus-stal.ru

причины, воздействие и способы борьбы. Гальванические покрытия

Автор: Джон Робинсон, Маунт Таусенд. Солюшнс Пти Лтд

Цинк относится к материалам, широко используемым для защиты стали от коррозии. В промышленности его наносят на стальные детали различными способами.

К ним относятся: нанесение цинковых покрытий гальваническим способом, непрерывное горячее цинкование листового материала, проволоки и цинкование стальных изделий погружением.

Когда сталь покрывают цинком в первый раз, покрытие не успевает образовать защитную оксидную плёнку и цинк, скорее всего, окислится при контакте с пресной водой.В то время, как многие из этих технологий покрытия используют сплавы цинка (например, с алюминием), большинство изделий покрываются практически только цинком. Общая проблема для всех этих изделий – это явление «белой ржавчины», для которой в качестве эвфемизма используют также название «белые пятна».

Хотя действие данного механизма вполне понятно, его распространение представляет серьёзную трудность, как для производителей гальванических изделий, так и для тех, кто пользуется этими изделиями. Проблема возникает из-за того, что часто бывает очень трудно распределить ответственность за ущерб, наносимый гальваническим изделиям белой ржавчиной, так как покрытие сразу после нанесения может быть в идеальном состоянии.

Особую трудность представляет экспорт или импорт в контейнерах, хранение в течение длительного периода и транзит из умеренных в тропические климатические зоны. После доставки покупатель может отказаться от покрытия из-за ржавчины, появившийся в ходе транспортировки. И кто же ответственен за это?

МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ БЕЛОЙ РЖАВЧИНЫ

Цинк – сравнительно реактивный металл и он активно реагирует и с кислотами, и со щёлочами. Лучше всего он проявляет свои антикоррозионные свойства в pH-нейтральной среде и потому является хорошим защитным покрытием практически при любом климате за исключением морского.

Как бы то ни было, долговечность цинковых покрытий, как и алюминиевых, зависит от формирования оксидной плёнки. После формирования данной оксидной плёнки уровень коррозии цинковых покрытий становится очень низким – обычно толщиной два микрона или меньше за год в нормальной среде.

Если покрытие на сталь было только что нанесено, цинк пока что не образует плёнки на поверхности. Химические реакции, требуемые для формирования этой плёнки, занимают некоторое время.

1. Фаза окисления 2Zn + O2 = 2ZnO2. Фаза гидратации 2Zn = 2h3O + O2 = 2Zn(OH)23. Карбонизации 5Zn(OH)2 = 2CO2 + 2ZnCO3.3Zn(OH)2 + 2h3O

Именно формирование очень легко растворимой в воде оксидной плёнки обеспечивает нижний слой цинка хорошими антикоррозионными свойствами.

Другие реакции могут происходить при наличии хлоридов, сульфатов и других разъедающих веществ, которые могут сильно ускорить разрушение цинкового покрытия. Именно воздействие воды на поверхности со «свежими» цинковыми покрытиями является основным механизмом возникновения белой ржавчины.

Чистая вода (h3O) не содержит растворённых солей или минералов, и цинк довольно быстро реагирует с чистой водой, формируя гидроксид цинка – белый по цвету, относительно нестабильный оксид цинка. Если только что гальванизированная сталь будет подвергаться воздействию чистой воды (дождь, роса или конденсат) в среде, где не хватает кислорода, вода будет продолжать реагировать с цинком и постепенно разъедать покрытие. Наиболее часто распространённые условия, в которых появляется белая ржавчина – гальванические изделия хранятся плотно прижатыми друг к другу либо вода проникает между изделиями и остаётся на длительный срок.

В благоприятных (для белой ржавчины) условиях разъедание цинка может происходить при уровнях коррозии в 20-50 раз больших, чем обычно предполагается.

Большой слой белый ржавчины, вызванной водой, просочившейся между набором деталей

Гальванические изделия, прежде всего, пассивировались раствором дигидрата дихромата натрия, благодаря которому они приобрели лёгкий желтоватый оттенок и лучшую сопротивляемость ржавчине.

КАК ИЗБЕЖАТЬ ПОВЯЛЕНИЯ БЕЛОЙ ПЛЁНКИ

Существует некоторое количество простых советов, которые могут помочь вам сильно уменьшить или прекратить формирование белой ржавчины. Это:Держите изготовленные изделия в сухости.

Упаковывайте изделия, чтобы между поверхностями циркулировал воздух.

Ставьте упакованные изделия под углом друг к другу, чтобы вода могла вытекать.

Обрабатывайте поверхность подходящим водоотталкивающим средством либо создавайте барьерные покрытия для предотвращения контакта влаги с гальванической поверхностью.Обеспечьте необходимую вентиляцию при транспортировке гальванических изделий на длительные периоды.

ОБРАБОТКА ГАВЛЬВАНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ, ПОВРЕЖДЁННОЙ БЕЛОЙ РЖАВЧИНОЙ

Как только гальваническая поверхность начнёт реагировать, и сформируются соединения гидроксида цинка, желательно удалить соединения оксида с поверхности, так как:

• Их присутствие мешает формированию стабильных оксидов
• Их не видно
• Их воздействие на гальванизированную поверхность может варьироваться от очень слабого до особо сильного. Доступны различные способы решения проблем ржавчины на уровнях, где они обычно случаются.

Следующие технологии рекомендуются для решения проблемы белой ржавчины на гальванических продуктах.

1. Лёгкое поражение белой ржавчиной

Оно характеризуется формированием лёгкой плёнки из белого порошкового остатка и часто возникает на только что оцинкованных поверхностях во время сильных дождей. Это особенно явно видно на участках, которые были отполированы или отшлифованы. В ходе данного процесса пассивированная поверхность удаляется с оцинкованной, и цинк оказывается подвержен воздействию дождевой воды. При хорошей вентиляции и хорошей дренажной системе белая ржавчина вряд ли продвинется дальше этой поверхностной стадии. Её можно счистить при необходимости, но обычно она уходит сама с нормальным выветриванием и стоком. На этом уровне не требуется никаких специальных мер.

2. Умеренное поражение белой ржавчиной

Оно характеризуется явным потемнением и травлением гальванического покрытия под поражённым участком, слой ржавчины получается довольно большим. Толщину гальванического покрытия надо измерить для определения уровня поражённости покрытия. В большинстве случаев менее 5% гальванического покрытия будет удалено и потому никаких специальных мер не требуется, если внешний вид поражённого участка не очень важен для нормального использования изделия; остатки гидроксида цинка удаляются с помощью очистки проволочными щётками. Если такой внешний вид неприемлем, поражённую белой ржавчиной область можно обработать следующим образом:Используйте проволочную щётку или абразивную тряпочку для удаления последствий коррозии.Используйте тряпочку, пропитанную алюминиевой краской, протрите поверхность тряпочкой, чтобы нанести тонкий слой алюминиевой краски на поражённую область и связать её с находящимися рядом непоражёнными гальваническими поверхностями.

3. Серьёзное поражение белой ржавчиной

Оно характеризуется отложениями оксидов в больших количествах. Детали могут приклеиваться друг к другу. Области под оксидированными участками могут быть чёрными или демонстрировать проявления рыжей ржавчины. Проверка толщины покрытия определяет степень повреждения гальванического покрытия.

Для восстановления покрытия следует предпринять следующие действия:

Протрите поражённую область проволочной щёткой или отполируйте её для удаления всех продуктов оксидации и ржавчины.

Нанесите один или два слоя эпоксидной, богатой цинком краски, чтобы достичь требуемой толщины плёнки равной 100 микронам минимум

ХИМИЧЕСКОЕ УДАЛЕНИЕ БЕЛОЙ РЖАВЧИНЫ

Pasminco (теперь Zinifex) провёл исследование эффективности химического удаления белой ржавчины и доложил о результатах в Отчёте о техническом проекте No. D713C (6 июля1995).

В этом отчёте оценивалась эффективность нескольких химических технологий, основанных на дигидрате дихромата натрия, триоксиде хрома, гидроксиде натрия и хромовой кислоте соответственно.

В этом исследовании делается вывод об эффективности двух систем в области удаления белой ржавчины и ре-пассивации очищенной цинковой поверхности.

Это следующие комбинации:

• 420 г/л триоксида хрома + 0.5% азотной кислоты
• 200 г/лхромовойкислоты
• Раствор хромовой кислоты оказался наиболее эффективным для удаления остатков белой ржавчины с минимальным воздействием на подложку, в то время как комбинация триоксида хрома/хромовой кислоты лучше всего восстанавливала свойства цинковой поверхности, связанные с пассивацией.

Удаление белой ржавчины каждым из этих способов следует производить с соответствующей тщательностью и вниманием к проблемам окружающей среды и гигиены и охраны труда, связанным с обращением с химикатами данного типа. Эти технологии также подходят для местной обработки участков, поражённых белой ржавчиной.

Если белой ржавчиной поражены большие площади изделия, наиболее экономичным выходом может быть повторная гальванизация.

На краю этих перил появилась белая ржавчина в большом количестве. На тёмном участке исчезло практически всё цинковое покрытие в течение менее, чем 12 недель во время хранения во влажных условиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Белая ржавчина – это явление, возникающее после нанесения покрытия. Ответственность за её появление лежит на том, как гальваническое изделие упаковывается, как с ним обращаются и как его хранят до установки и использования. Присутствие белой ржавчины не отражает эксплуатационные свойства гальванического покрытия, оно, скорее, демонстрирует то, что все вовлечённые в цепочку снабжения должны убедиться, что видят возможные причины появления ржавчины, и риск её возникновения на только что покрытой стали минимален.

echemistry.ru

Почему ржавеет оцинкованный кузов?

Именно такой вопрос задал автору один рижский автовладелец, который столкнулся с упомянутой проблемой. Недоумение автовладельца объяснимо: ведь считается, что оцинкованный металл практически не подвержен коррозии. Реально же цинковая защита — хоть и серьезное средство, но отнюдь не панацея.

Первая причина возникновения ржавчины на оцинкованном вроде бы металле — это последствия некачественного кузовного ремонта. А если машина все-таки не битая, то может ли начать ржаветь оцинкованный кузов сам по себе? Оказывается — может.

Вводная

Как известно, простейшая защита от коррозии — изоляция металла от внешней среды. И, если говорить о наружной поверхности кузова, то грунт с лакокрасочным покрытием с этой задачей, в основном, справляются. Вместе с тем, лакокрасочное покрытие достаточно легко повреждается механическим путем: сколы от камешков, царапины, и т.д. Поэтому следующим шагом по защите металла стали так называемые активные протекторные покрытия, в частности — цинковое. Почему “активное”? Потому что оно берет коррозионную нагрузку на себя, не давая ржаветь металлу. И если вспомнить, как работает ржавчина, то все становится понятно.

Принцип действия

Как известно, ржавчина — это разновидность окисления металла. Для чистого с химической точки зрения окисления идеально вычищенный металл должен быть полностью погружен в воду. Если же металл погружен в воду лишь частично, то на границе сред возникает разность потенциалов, как в обычной батарейке. Разве что напряжение между “электродами” гораздо меньше. Иными словами, возникающая при одновременном соприкосновении металла с водой и воздухом атмосферная коррозия — это отчасти электрохимическая реакция. И вот здесь начинает работать протекторная защита. Принцип ее основан на разности электрохимических потенциалов железа (-0,44 В) и цинка (-0,763 В). При повреждении покрытия и наличии электролита (капель воды, раствора соли, и т.д.) в этом месте образуется гальваническая пара (“батарейка”) и ток течет таким образом, что корродирует цинк, а не железная основа. Поэтому такое покрытие эффективно даже при наличии дефектов лакокрасочного покрытия, а защита работает тем дольше, чем толще слой цинка.

В заключение

На сегодняшний день кузова достаточно многих автомобилей имеют заводскую оцинковку. Как уже говорилось выше, защищая металл, цинковый слой разрушается сам. Толщина этого цинкового слоя в среднем — 5…20 микрон. На сколько этого хватит? Все относительно, и зависит от степени повреждения лакокрасочного покрытия и агрессивности внешней среды (см. врезку). Как показывает практика, за один зимний сезон при повреждении лакокрасочного покрытия металл, защищенный заводским цинковым покрытием 10…15 микрон, как правило, ржаветь не начинает. Часто бывает, что выдерживает и больше. Но если повреждение не устранить, то рано или поздно цинковый слой разрушится, и металл все-таки начнет ржаветь.

Семен ЗАХАРОВ, R?ga автомобильная

Первым серийным автомобилем с оцинкованным кузовом был седан Audi 80 образца 1986 года. Хотя задолго до него и Mercedes, и BMW, и многие другие автопроизводители применяли оцинкованную сталь для изготовления наиболее подверженных ржавлению деталей — порогов и колесных арок. А в 1972 году Porsche представила экспериментальную модель полностью оцинкованного кузова с заявленным сроком службы более 20 лет.

Ради эксперимента группа испытателей провела наглядный тест на предмет, как сопротивляется коррозии оцинкованный металл. Фрагменты оцинкованных кузовов нескольких европейских автомобилей были помещены в специальную камеру для ускоренных коррозионных испытаний. На лакокрасочном покрытии были произведены тарированные царапины. Условия в камере — повышенная влажность, перепады температур, и регулярное распыление соляного раствора. На практике такая “коррозионная нагрузка” соответствует примерно 5…6 месяцам эксплуатации автомобиля в зимних городских условиях, с кашей из снега и соляных реагентов на дорогах. Цинковое покрытие толщиной 5 микрон сначала держало нагрузку, но потом — начало окисляться само (фото 1). Металл еще ржаветь не начал. Затем покрытие сдалось, и стал корродировать сам металл, отчего вспучилась краска (фото 2). Кстати, за тот же период времени металл, имеющий покрытие 20 микрон, остался абсолютно не подвержен коррозии (фото 3), а металл без цинкового покрытия поржавел ощутимо (фото 4).

Фото 2.

Фото 3.

Фото 4.

autooboz.info

Нержавейка или оцинковка? Вот в чем вопрос!

Многие ошибочно полагают, что «нержавейка» - это очень дорогой метал, и в целях экономии выбирают оцинкованную сталь. Но мало кто задумывается над тем,  чем обусловлена эта разница в стоимости. Почему нержавеющая сталь стоит дороже и каковы ее главные отличия от «оцинковки» рассказывают специалисты Компании «ОЛМА».

Нержавеющая сталь – ультрапрочный материал. Благодаря содержанию хрома в составе сплава «нержавейка» обладает отличными антикоррозийными свойствами и устойчива к различным воздействиям окружающей среды. Главными достоинствами конструкций, выполненных из этого металла, являются следующие преимущества:

Долговечность  эксплуатации: от 45 – 50 лет.

Прочность.  Нержавеющая сталь устойчива к перепадам давления и может  использоваться как при высоких, так и низких температурах. 

Гигиеничность. Материал не имеет пор и трещин, а значит, не способствует проникновению внутрь бактерий и грибков, а также имеет привлекательный внешний вид.

Но отдельное внимание следует уделить процессу изготовления нержавеющей стали. Дело в том, что к производственному процессу «нержавейки» предъявляются  повышенные технологические требования. Во – первых, сталь ни в коем случае не должна соприкасаться с другими металлами, чей уровень устойчивости к коррозии более низкий, так как это приведет к химической реакции и порче изделия. 

Во-вторых, компания – производитель конструкций из «нержавейки» должна обладать определенными техническими возможностями: это отдельное помещение, специализированное оборудование, складские комплексы. Более того, крайне важно следовать технологиям обработки металла, так как перепады температур, прочностные характеристики инструментов и другие физико-химические особенности сырья могут негативным образом отразиться на качестве конечной продукции.  По этой причине для производства конструкций из нержавеющей стали используется дорогостоящее и сложное оборудование. 

Таким образом, выбирая изделия из «нержавейки» вы гарантированно получаете качественный продукт, произведенный на высокотехнологичном оборудовании. 

В чем главное отличие нержавеющей стали от оцинкованной?

Для того, чтобы понять разницу, следует понять, что такое оцинкованная сталь и в чем заключается специфика процесса ее производства. 

Оцинкованный металл получил свое название за счет специализированного покрытия стального листа тонким слоем цинка, который предотвращает коррозию под воздействием влаги и кислорода. Причем этот слой имеет  специфический вид, который называют «белой ржавчиной». Для того, чтобы обеспечить долговечность материала и предать металлоконструкциям презентабельный внешний вид, изделие окрашивают.   

Более того, важно понимать тот факт, что перед покраской «оцинковка» должна «состариться» в течение 1-2 лет - это необходимо для выветривания в естественных условиях продуктов окисления  и образования прочной цинковой патины. Кроме того, во время старения образуются шероховатости, благодаря которым краска будет держаться лучше.

Как видите, для того, чтобы оцинкованная сталь приобрела лучшие антикоррозийные свойства ей приходится пройти целый ряд процедур. В то время как продукция из «нержавейки», за счет высокотехнологичного процесса производства, «уходит со станка» уже в готовом для использования виде. 

Именно разница производственного процесса утяжеляет ценник нержавеющей стали. Но по факту получается, что «оцинковка» дешевле всего на 25%. То есть миф о том, что нержавейка – очень дорогой материал, является лишь выдумкой производителей, чье оборудование не поддерживает изготовление этого высокотехнологичного материала. 

Нержавейка или оцинковка  - выбор остается за Вами.

Главное, что Вы теперь знаете, что  разница в цене – минимальная.

Компания «ОЛМА»  является первым производителем фасадных систем, который поставил на поток выпуск навесных подконструкций из нержавеющей стали в промышленных масштабах. Собственное высокотехнологичное современное оборудование позволяет Компании  в сжатые сроки выполнять любые объемы металлоизделий  из «нержавейки», производя при этом качественную и ультрапрочную продукцию.

ol-ma.ru

Коррозия оцинкованного стального проката и строительных стальных конструкций

Спасибо за интерес, проявленный к нашей Компании

• Аналитика
• Коррозия оцинкованного стального проката и строительных стальных конст...

Коррозия оцинкованного стального проката и строительных стальных конструкций

Отправить другу

Рассмотрены типичные причины «белой» коррозии оцинкованных стальных изделий и проката. Показана зависимость скорости коррозии цинкового покрытия в зависимости от химического состава окружающей среды и контакта оцинкованного металла с наиболее часто встречающимися при эксплуатации веществами и химическими соединениями.

Прогнозирование долговечности металлоконструкций и изделий из стали базируется не только на скорости коррозии самого металла, но и на времени коррозионного износа антикоррозионных цинковых покрытий. Рассматривая устойчивость к коррозии самого цинкового покрытия нужно учитывать, как стойкость к образованию «белого» коррозионного налета на поверхности, в большинстве случаев вызываемого реакцией почти чистого химически цинка в верхнем слое покрытия с атмосферной влагой, так и коррозию интерметаллидов в нижних слоях покрытия, которая может быть обусловлена спецификой окружающей среды (наличием паров, твердой взвеси веществ и химических соединений в воздухе, почве при подземном расположении труб или металлоконструкций, транспортируемой средой в трубах, контактом с химическими соединениями и т.д.). Причем если белая коррозия (рис. 1 и 2) в основном возникает в период после нанесения цинкового покрытия до завершения пассивации свободного цинка с образованием карбонатов (обычно 6-12 месяцев) и достаточно несложно удаляется механическим способом с последующим нанесением дополнительного слоя при помощи термонапыляющих установок, где цинковая проволока разогревается до парообразного состояния электрической дугой или специальными горелками, или ручным нанесением цинконаполенных или алюминийсодержащих красок, то коррозия интерметаллидов цинка и железа, по сути, определяет долговечность всего покрытия, а значит и стального изделия/конструкции.

Нужно отметить, что способ оцинкования (горячее в ваннах с расплавом или термодиффузионное в среде, где цинковый порошок или пыль является доминирующим по массе) влияет на стойкость к коррозии в основном только через толщину образованных при нанесении слоев интерметаллических соединений цинка и железа или цинка, железа и алюминия (в случае полиметаллических защитных покрытий).

В таблицах представлена международная классификация коррозии оцинкованной стали в зависимости от годового уменьшения толщины защитного покрытия, а также влияние веществ и химических соединений на скорость коррозионных процессов в цинковом покрытии.

Из приведенных данных видно, что в целом оцинкованные покрытия будут устойчивы и эффективны в средах при контакте с нефтепродуктами и рядом минералов. Причем если большинство органических веществ условно инертны к цинку (за исключением ряда органических кислот и веществ на их основе), то подавляющее число неорганических соединений и веществ негативны в отношении воздействия на устойчивость цинкового покрытия к коррозии. Удобрения и моющие средства агрессивны по отношению к цинку и его соединениям, а цементные растворы и гипс оказывают отрицательное влияние на стойкость к коррозии только при наличии в них влаги.

Возврат к списку

www.nucon.ru

Коррозия металла: почему ржавеет кузов и как с этим бороться

Что такое кузов? Конструкция из тонкого листового металла, причем разных сплавов и со множеством сварных соединений. И еще не нужно забывать о том, что кузов используется как «минус» для бортовой сети, то есть постоянно проводит ток. Да он просто обязан ржаветь! Попробуем разобраться, что же происходит с кузовом машины и как с этим бороться.

Что такое ржавчина?

Коррозия железа или стали — процесс окисления металла кислородом в присутствии воды. На выходе получается гидратированный оксид железа — рыхлый порошок, который мы все называем ржавчиной.

Разрушения автомобильного кузова относят к классическим примерам электрохимической коррозии. Но вода и воздух — это лишь часть проблемы. Помимо обычных химических процессов важную роль в нем играют гальванические пары, возникающие между электрохимически неоднородными парами поверхностей.

Уже вижу, как на лицах читателей-гуманитариев возникает скучающее выражение. Не пугайтесь термина «гальваническая пара» — мы не на лекции по химии и сложных формул приводить не будем. Эта самая пара в частном случае — всего лишь соединение двух металлов.

Металлы, они почти как люди. Не любят, когда к ним прижимается кто-то чужой. Представьте себя в автобусе. К вам прижался помятый мужчина, вчера отмечавший с друзьями какой-нибудь День монтажника-высотника. Вот это в химии называется недопустимой гальванической парой. Алюминий и медь, никель и серебро, магний и сталь… Это «заклятые враги», которые в тесном электрическом соединении очень быстро «сожрут» друг друга.

Вообще-то, ни один металл долго не выдерживает близкого контакта с чужаком. Сами подумайте: даже если к вам прижалась фигуристая блондинка (или стройная шатенка, по вкусу), то первое время будет приятно… Но не будешь же так стоять всю жизнь. Особенно под дождем. Причем тут дождь? Сейчас все станет понятно.

В автомобиле очень много мест, где образуются гальванические пары. Не недопустимые, а «обычные». Точки сварки, кузовные панели из разного металла, различные крепежные элементы и агрегаты, даже разные точки одной пластины с разной механической обработкой поверхности. Между ними всеми постоянно есть разность потенциалов, а значит, в присутствии электролита будет и коррозия.

Стоп, а что такое электролит? Пытливый автомобилист вспомнит, что это некая едкая жидкость, которую заливают в аккумуляторы. И будет прав лишь отчасти. Электролит — это вообще любая субстанция, проводящая ток. В аккумулятор заливают слабый раствор кислоты, но не обязательно поливать машину кислотой, чтобы ускорить коррозию. С функциями электролита прекрасно справляется обычная вода. В чистом (дистиллированном) виде она электролитом не является, но в природе чистой воды не встречается…

Таким образом, в каждой образовавшейся гальванической паре под воздействием воды начинается разрушение металла на стороне анода — положительно заряженной стороны. Как победить этот процесс? Запретить металлам корродировать друг от друга мы не можем, но зато можем исключить из этой системы электролит. Без него «допустимые» гальванические пары могут существовать долго. Дольше, чем служит автомобиль.

Как с ржавчиной борются производители?

Самый простой способ защиты — покрыть поверхность металла пленкой, через которую электролит не проникнет. А если еще и металл будет хорошим, с низким содержанием примесей, способствующим коррозии (например серы), то результат получится вполне достойным.

Но не воспринимайте слова буквально. Пленка — это необязательно полиэтилен. Самый распространенный вид защитной пленки — краска и грунт. Также ее можно создать из фосфатов металла, обработав поверхность фосфатирующим раствором. Входящие в его состав фосфоросодержащие кислоты окислят верхний слой металла, создав очень прочную и тонкую пленку.

Прикрыв фосфатную пленку слоями грунта и краски можно защитить кузов машины на долгие годы, именно по такому «рецепту» готовили кузова на протяжении десятков лет, и, как видите, довольно успешно — многие машины производства пятидесятых-шестидесятых годов смогли сохраниться до наших времен.

Но далеко не все, ведь со временем краска склонна к растрескиванию. Сначала не выдерживают внешние слои, потом трещины добираются до металла и фосфатной пленки. А при авариях и последующем ремонте покрытия часто наносят, не соблюдая абсолютной чистоты поверхности, оставляя на ней маленькие точки коррозии, которые всегда содержат в себе немного влаги. И под пленкой краски начинает появляться новый очаг разрушения.

Можно улучшать качество покрытия, применять все более эластичные краски, слой которых может быть чуть надежнее. Можно покрыть пластиковой пленкой. Но есть лучшая технология. Покрытие стали тонким слоем металла, имеющего более стойкую оксидную пленку, использовалось давно. Так называемая белая жесть — листовая сталь, покрытая тонким слоем олова, знакома всем, кто хоть раз в жизни видел консервную банку.

Олово для покрытия кузовов машин уже давно не применяют, хотя байки про луженые кузова ходят. Это отголосок технологии выправления брака при штамповке горячими припоями, когда часть поверхности вручную покрывали толстым слоем олова, и иногда самые сложные и важные части кузова машины и правда оказывались неплохо защищены.

Современные покрытия для предотвращения коррозии наносятся в заводских условиях до штамповки кузовных панелей, и в качестве «спасателей» используется цинк или алюминий. Оба этих металла, помимо наличия прочной оксидной пленки, обладают еще одним ценным качеством — меньшей электроотрицательностью. В уже упомянутой гальванической паре, которая образуется после разрушения внешней пленки краски, они, а не сталь будут играть роль анода, и, пока на панели остается немного алюминия или цинка, разрушаться будут именно они. Этим их свойством можно воспользоваться иначе, просто добавив немного порошка таких металлов в грунт, которым покрывают металл, что даст кузовной панели дополнительный шанс на долгую жизнь.

В некоторых отраслях промышленности, когда стоит задача защитить металл, применяют и другие технологии. Серьезные металлоконструкции могут быть оборудованы и специальными пластинами-протекторами из алюминия и цинка, которые можно менять со временем, и даже системами электрохимической защиты. С помощью источника напряжения такая система переносит анод на какие-то части конструкции, не являющиеся несущими. На автомобилях подобные вещи не встречаются.

Многослойный бутерброд, состоящий из слоя фосфатов на поверхности стали или цинка, слоя цинка или алюминия, антикоррозийного грунта с цинком и нескольких слоев краски и лака, даже в очень агрессивной внешней среде вроде обычного городского воздуха с влагой, грязью и солью позволяет сохранить кузовные панели на десяток-другой лет.

В местах, где слой краски легко повреждается (например на днище) используют толстые слои герметиков и мастики, которые дополнительно защищают поверхность краски. Мы привыкли называть это «антикором». Дополнительно во внутренние полости закачивают составы на основе парафина и масел, их задача вытеснять влагу с поверхностей, тем самым еще улучшая защиту.

Ни один из способов по одиночке не дает стопроцентной защиты, но все вместе они позволяют производителям давать восьми-десятилетнюю гарантию на отсутствие сквозной коррозии кузова. Однако нужно помнить, что коррозия подобна смерти. Ее приход можно замедлить или отложить, но нельзя исключить совсем. В общем, что мы говорим ржавчине? Правильно: «Не сегодня». Или, перефразируя современного классика, «не в этом году».

Как продлить жизнь кузову?

Итак, как бы вы ни любили свой автомобиль, рано или поздно он превратится в кучку гидратированного оксида железа. Но это не повод расстраиваться — жизнь кузовному металлу можно и нужно продлить. Для этого следуйте несложным советам от Kolesa.Ru.

1. Гарантия на отсутствие сквозной коррозии действует только при правильном восстановительном ремонте у дилера, не забывайте об этом. На ТО необходимо восстанавливать лакокрасочное покрытие (ЛКП) по правильной технологии.
2. Не пренебрегайте дополнительной антикоррозийной защитой — масляные и парафиновые пленки высыхают и испаряются, их нужно обновлять.
3. Держите кузов машины чистым. Грязь вбирает влагу, которая таким образом сохраняется на поверхности и долго выполняет свою разрушительную функцию, потихоньку проникая через микротрещины к железу.
4. Своевременно восстанавливайте повреждения ЛКП, даже если кузов оцинкованный. Ведь то, что «голый» металл не ржавеет, является следствием постоянного «расхода» металлов-защитников, а их на поверхности отнюдь не килограммы.
5. Пользуйтесь услугами квалифицированных кузовных сервисов, ведь правильное восстановление поверхности требует очень аккуратной и чистой работы, с полным пониманием происходящих процессов. А предложения просто закрасить всё слоем краски потолще обязательно приведут вас в кузовной цех еще раз, причем с куда более серьезными повреждениями металла.

Читайте также:

www.kolesa.ru

• 
  Применение углеродистой стали
• 
  Оцинкованная сталь окрашенная
• 
  Сверление нержавеющей стали
• 
  Виды нержавеющей стали и ее классификация
• 
  Влияние легирующих элементов на свойства сталей
• 
  Межкристаллическая коррозия
• 
  Изготовление стропов из стальных канатов
• 
  Марки коррозионностойкие стали
• 
  Полированная сталь
• 
  Марка нержавеющей стали для пищевой промышленности
• 
  Марки высоколегированные стали