Технология изготовления оцинкованного листа: основные классификации и марки сталей

Преимущества оцинкованного профиля

Оцинкованный лист – это вид металлоизделий, покрытый цинковым слоем для предотвращения коррозии. Металлопрокат получают, покрывая особые марки листовой стали марочным цинком. Благодаря такому методу производства и обработки, изделия обладают следующими техническими особенностями:

• Высокая устойчивость к механическим нагрузкам.
• Небольшой вес.
• Экономичность.
• Устойчивость к коррозии.

Стальные конструкции удобны в транспортировке и установке благодаря небольшому весу, из-за чего предпочтительны во многих сферах, например, при монтаже коммуникаций и освещения. Цинковое покрытие устраняет единственный существенный недостаток стали – подверженность коррозии. Оцинкованный лист имеет увеличенный срок службы. Защитные покрытия наносятся на металлические заготовки и конструкции гальваническим методом, посредством горячего цинкования и другими способами.

Так выглядит лист оцинкованного профиля

По назначению лист оцинкованный подразделяется на:

• ХШ — для холодной штамповки;
• ХП — для холодного профилирования;
• ПК — под окраску (дрессированная);
• ОН — общего назначения.

Лист оцинкованный для холодной штамповки подразделяется на:

Н — нормальной вытяжки;

Г — глубокой вытяжки;

ВГ — весьма глубокой вытяжки;

Лист оцинкованный по равномерности толщины покрытия подразделяется на:

НР — с нормальной разнотолщинностью;

УР — с уменьшенной разнотолщинностью.

По согласования потребителя с изготовителем оцинкованная сталь может изготовляться:

КР — с узором кристаллизации;

МТ — без узора кристаллизации.

Особенности изготовления оцинкованного стального профиля

Лист стали покрывается защитным слоем с обеих сторон. В зависимости от сферы применения металлической заготовки, влажности и других условий эксплуатации толщина покрытия может быть разной.

Существует несколько методов производства:

• Горячее цинкование – наиболее распространенный способ. Для оцинковки используются специальные промышленные емкости. Применяется для защиты опор освещения.
• Гальванический метод – нанесение слоя цинка за счет электролитической диссоциации. Металлоконструкция погружается в емкость с электролитом и становится катодом, а цинковая пластина – анодом. Самый быстрый способ, минусы которого – низкая механическая устойчивость слоя, небольшая толщина цинкового покрытия, слабая адгезия к металлу. Гальванический метод чаще всего используется в декоративных целях.
• Термодиффузионный способ – металлическое изделие прокаливают в печи при 400 градусах, засыпав цинковым порошком. Верхний слой металла в результате диффузных процессов насыщается атомами цинка, покрытие получается крайне прочным. Но из-за сложности и энергозатратности процесса его применяют только при изготовлении специализированных деталей.
• Газотермический метод – металл покрывается защитным слоем с помощью газопламенного напыления. Процедура проста и может применяться даже в полевых условиях, но покрытие получается неравномерным и подверженным механическим нагрузкам.
• Холодный способ – цинк наносится кистью, пульверизатором или краскораспылителем как при обычном окрашивании. Метод отличается экономичностью, но цинковый слой разрушается под воздействием механических нагрузок.

Для производства листового профиля необходимо современное оборудование и квалифицированный персонал

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.1. Оцинкованная стальдолжна изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта потехнической документации, утвержденной в установленном порядке.

3.2. Оцинкованную сталь изготовляют из углеродистойхолоднокатаной рулонной стали с качеством поверхности по ГОСТ 16523-97. Марки стали должны соответствоватьприведенным в табл. 1а.

Таблица 1a

(Измененнаяредакция, Изм. № 2).

3.3. Для цинкованияприменяют цинк марок Ц0 и Ц1 по ГОСТ3640-94 с добавлением в ванну алюминия, свинца и других металлов.Допускается легирование свинцом за счет введения цинка марки Ц2.

3.4. Поверхностьоцинкованной стали должна быть чистой со сплошным покрытием.

3.4.1. Не допускаютсянарушения сплошности покрытия в виде растрескивания на мелких наплывах,расположенных на дефектах стальной основы, классификация и размеры которыхпредусмотрены ГОСТ 16523-97.

3.4.2. На листах иполосах с необрезной кромкой не допускаются рванины кромок глубиной,превышающей предельные отклонения по ширине.

3.4 — 3.4.2. (Измененная редакция, Изм. № 2)

.

3.5. Для оцинкованной стали групп ХШ, ХП и ОНдопускаются мелкие наплывы (натеки, наслоения), крупинки и неравномернаякристаллизация цинка, следы от перегибов полосы и регулирующих роликов, местнаяшероховатость покрытия (сыпь), легкие царапины и потертость, не нарушающиесплошность цинкового покрытия, светлые и матовые пятна, неравномерность окраскипассивной пленки.

3.6. Для оцинкованной сталигруппы ПК допускаются темные точки и дорожка (следы) от деформированных мелкихнаплывов (натеки, наслоения), крупинок и местной шероховатости покрытия (сыпь),матовый и размытый узор кристаллизации цинка, следы от перегибов полосы, легкиецарапины и потертость, не нарушающие сплошность цинкового покрытия, светлые иматовые пятна, неравномерная окраска пассивной пленки.

3.7. По требованиюпотребителя пассивная пленка должна иметь равномерную окраску.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.8. Уменьшенная разнотолщинностьцинкового покрытия УР должна быть для класса П — не более 16, для класса 1 — неболее 10, для класса 2 — не более 4 мкм. Оцинкованная сталь нормальнойразнотолщинности HPдолжна иметь толщину покрытия в пределах, указанных в табл. 1.

Оцинкованную сталь высшейкатегории качества изготовляют с разнотолщинностью цинкового покрытия для сталигрупп ХШ, ХП и ПК класса П — не более 12, класса 1 — не более 8 и класса 2 — неболее 3 мкм.

(Измененная редакция, Изм. № 1,2).

3.9. В месте изгибаоцинкованной стали толщиной до 1,0 мм включительно при испытании на прочностьсцепления покрытия с основным металлом при изгибе на 180° не должно бытьотслоений цинкового покрытия, обнажающего стальную поверхность. Допускаютсясетка мелких трещин по всей длине изгиба и отслоения покрытия на расстоянии до6 мм от краев образца.

3.10. Механическиесвойства оцинкованной стали должны соответствовать нормам, указанным в табл.1б.

Таблица 1б

Примечание

. Значения временногосопротивления разрыву и относительного удлинения для оцинкованной стали группыХШ категорий вытяжки Н и Г, относительного удлинения для стали групп ХП и ПКявлялись факультативными до 01.07.89.

При расчете временного сопротивления и предела текучести толщинуцинкового покрытия не учитывают.

3.10.1. Глубина сферической лунки оцинкованной сталигруппы ХШ должна соответствовать нормам, приведенным в табл. 1в.

Таблица 1в

Примечания:

1. Для оцинкованной стали промежуточныхтолщин значения глубины сферической лунки должны соответствовать нормам,установленным для ближайшей меньшей толщины.

2. Значения глубины сферической лунки дляоцинкованной стали толщиной свыше 1,5 мм являлись факультативными до 01.07.89.

3. При испытании на приборах типа МТЛ-10 г нормы глубины сферическойлунки уменьшаются на 0,3 мм.

3.10.2. Для оцинкованной стали группы ХШ высшей категории качествавеличина относительного удлинения должна быть на 1 ед. больше норм табл. 1б, а глубина сферической лунки — на0,2 мм больше норм табл. 1в.

3.10 — 3.10.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

3.11.Оцинкованную сталь группы ХШ изготовляют с величиной зерна феррита баллов 7, 8,9, 10 по ГОСТ 5639-82 длякатегорий вытяжки ВГ и не ниже балла 6 для категории вытяжки Г.

Для оцинкованной стали категории вытяжки ВГ допускается неравномерностьзерна в пределах двух смежных номеров, для листов категории Г — в пределах трехсмежных номеров.

3.12. Для оцинкованной стали группы ХШ категории вытяжки ВГ допускаетсяналичие структурно-свободного цементита в пределах баллов 0, 1, 2 и 4 шкалы 1по ГОСТ 5640-68. Для категорийвытяжки Г и Н наличие структурно-свободного цементита не нормируется.

3.13. Количество перегибов без излома оцинкованнойстали групп ХП, ПК, ОН должно соответствовать нормам, установленным в табл. 1г.

Таблица 1г

Примечание

. Нормы перегибов оцинкованной стали толщиной более 1,5 мм являлисьфакультативными до 01.07.89.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.14. (Исключен, Изм. № 2).

Метод горячего цинкования

Наиболее выгодная, практичная и востребованная технология. Для нанесения защитного слоя на металлозаготовку после предварительного обезжиривания ее погружают в ванну с расплавленным цинком, после чего извлекают и сушат. Температура цинка в емкости – 450–460 °С.

Качество полученного цинкового покрытия тщательно контролируется. Защитный слой оценивают визуально, проверяют его толщину (магнитным или металлографическим способом) и прочность сцепления с поверхностью (нагреванием, ударами молотком, нанесением царапин).

Метод горячего цинкования имеет следующие преимущества:

• Высокая механическая прочность защитного покрытия.
• Цинк покрывает всю площадь металлоконструкции, включая труднодоступные места.
• Срок службы покрытия – до 60 лет, даже при взаимодействии с агрессивными средами.

После оцинковки стальной лист обладает всеми преимуществами нержавеющего металла, хорошо поддается разным видам обработки. Для дополнительной защиты поверхности после цинкования ее окрашивают декоративной порошковой краской.

Оцинкованная сталь используется для создания современных фонарей освещения

СОРТАМЕНТ

2.1. Оцинкованную стальизготовляют шириной от 710 до 1800 мм включительно, толщиной от 0,5 до 2,5 ммвключительно.

2.2. Размеры, предельныеотклонения и другие требования к сортаменту должны соответствовать требованиям ГОСТ 19904-90.

Оцинкованную сталь высшейкатегории качества изготовляют:

с серповидностью рулоннойстали не более 6 мм на 3 м длины;

с плоскостностью ПВ и ПУи допускаемыми отклонениями толщины по нормам повышенной точности прокатки;

с телескопичностьюрулонов при ширине стали до 1000 мм не более 30 мм.

Примеры условных обозначений

Оцинкованная сталь толщиной 0,8, шириной 1000,длиной 2000 мм, нормальной точности прокатки Б, нормальной плоскостности ПН, снеобрезной кромкой НО группы ОН, с узором кристаллизации КР, первого классацинкового покрытия по ГОСТ 14918-80:

Оцинкованная рулоннаясталь толщиной 1,2, шириной 1000 мм, повышенной точности прокатки А, с обрезнойкромкой О, марки 08кп, весьма глубокой вытяжки ВГ, без узора кристаллизации МТ,с уменьшенной разнотолщинностью УР, второго класса покрытия по ГОСТ 14918-80:

Оцинкованная рулоннаясталь с дифференцированным покрытием толщиной 0,5, шириной 710 мм, повышеннойточности прокатки А, с обрезной кромкой О, марки БСт3кп, под окраску ПК, безузора кристаллизации МТ с уменьшенной разнотолщинностью УР, с покрытием наодной стороне первого, а на другой второго класса по ГОСТ 14918-80:

Примечание

. Категория стали ХШ в заказе не указывается, а вусловных обозначениях проставляется индекс способности к вытяжке (Н, Г или ВГ).

Раздел. 2. (Измененная редакция,Изм. № 2).

Проверка качества

Оцинковка ГОСТ предусматривает показатели, переводящие листы в ту или иную категорию качества — это может быть прописано в сопроводительных документах. Для покупателя важно, чтобы внешний вид материала не содержал поверхностных изъянов и нарушений целостности.

Поверхность стали должна быть гладкой и ровной, без трещин цинкового слоя. Иногда для некоторых марок материала допускается образование на поверхности пятен, тонких наплывов и шероховатостей. Это относится:

• к оцинковке, полученной способом холодного штампования;
• профилируемым листам, изготовленным на гибочных приспособлениях;
• материалу, относящемуся к группе общего назначения.

Для других категорий стали с оцинкованным покрытием дефектов при визуальном осмотре быть не должно, особенно неприемлем брак в виде зазубрин. Если материал предназначается под окраску, то на нем не должно быть никаких проявлений брака. Любая трещина влияет на качество конечного изделия.

ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

4.1. Оцинкованную сталь принимают партиями. Партия должна состоять излистов или рулонов одной группы оцинкованной стали, одного размера, одного видаи класса толщины покрытия, вида консервации, одной марки и плавки (сталь группХШ, ХП и ПК) и категории вытяжки (сталь группы ХШ), должна быть оформлена исопровождаться документом о качестве по ГОСТ7566-94 с дополнением значений факультативных показателей качества.

Масса партии не должна превышать сменного производства агрегата.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.2. В документе о качестве результаты испытаний и данные химическогосостава указываются по требованию потребителя.

Для оцинкованной стали, которой присвоен государственный Знак качества,в документе о качестве проставляется обозначение государственного Знакакачества.

4.3. Для контроля размеров и качества поверхности отбирают 6 % листовили один рулон от партии.

4.4. Для контроля прочности сцепления покрытия, механических свойств,микроструктуры отбирают один лист или один рулон от партии.

4.5. При получении неудовлетворительных результатов проверки хотя бы поодному из показателей повторную проверку проводят по ГОСТ 7566-94.