Оцинкованная сталь магнитится или нет
Обновлено: 05.05.2024
Ферромагнетиков, то есть металлов, которые хорошо магнитятся, в природе существует всего 9. Это железо, кобальт, никель, их сплавы и соединения, а также шесть металлов- лантаноидов: гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий.
Металлы, притягивающиеся только к очень сильным магнитам (парамагнетики): алюминий, медь, платина, уран.
Поскольку в быту не встречаются настолько большие магниты, которые бы притянули парамагнетик, а также не встречаются металлы-лантаноиды, можно смело утверждать, что все металлы, кроме железа, кобальта, никеля и их сплавов не будут притягиваться к магнитам.
Итак, какие металлы не магнитятся к магниту:
- парамагнетики: алюминий, платина, хром, магний, вольфрам;
- диамагнетики: медь, золото, серебро, цинк, ртуть, кадмий, цирконий.
В целом можно сказать, что черные металлы притягиваются к магниту, цветные – не притягиваются.
Если говорить о сплавах, то сплавы железа магнитятся. К ним относят в первую очередь сталь и чугун. К магниту могут притянуться и драгоценные монеты, поскольку они изготовлены не из чистого цветного металла, а из сплава, который может содержать небольшое количество ферромагнетика. А вот украшения из чистого цветного металла к магниту не притянутся.
Какие металлы не ржавеют и не магнитятся? Это обычная пищевая нержавейка, золотые и серебряные изделия.
Научная точка зрения
Чтобы определить, какие металлы не магнитятся, нужно выяснить, как все металлы вообще могут относиться к магнитам и магнитному полю. По отношению к внесенному магнитному полю все вещества делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.
Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Они непрерывно движутся, что создает магнитное поле. Магнитные поля электронов одного атома могут усиливать друг друга или уничтожать, что зависит от направления их движения. Причем скомпенсированы могут быть:
- Магнитные моменты, вызванные движением электронов относительно ядра – орбитальные.
- Магнитные моменты, вызванные вращением электронов вокруг своей оси – спиновые.
Если все магнитные моменты равны нулю, вещество относят к диамагнетикам. Если скомпенсированы только спиновые моменты – к парамагнетикам. Если поля не скомпенсированы – к ферромагнетикам.
Цинк магнитится или нет
Как нержавеющая, так и оцинкованная сталь зачастую используются в одних и тех же отраслях промышленности, в основном как сырье для производства изделий, неподверженных коррозии, частей и узлов станков, установок и агрегатов. Основное различие между нержавеющей и оцинкованной сталью заключается, прежде всего, в сроке эксплуатации, то есть промежутке времени, в течение которого материал сохраняет свои антикоррозионные свойства.
При значительной разнице в цене между нержавейкой и оцинковкой не исключены случаи, когда под видом нержавеющей стали покупателю могут поставить оцинкованную.
Как можно отличить оцинковку от нержавейки?
Самый точный и надежный способ, это спектральный анализ, определение химического состава стали с помощью специальных приборов. Такой способ требует специального оборудования и времени. Однако есть более простые, но менее точные способы, основанные на различиях между нержавеющей и оцинкованной сталью.
Внешние отличия между нержавейкой и оцинковкой могут дать быстрый ответ. Оцинкованная сталь может иметь характерные пятна, известные многим по оцинкованным ведрам, производимым когда-то во времена СССР, так называемый узор кристаллизации.
Кроме того, визуально нержавеющая сталь обычно имеет более матовую поверхность, чем оцинковка, особенно если нержавейка не была подвержена чистовой зеркальной обработки. Оцинкованная сталь без узоров кристаллизации почти всегда имеет зеркальную поверхность, с едва уловимым синеватым отливом. Однако при качественной обработке нержавеющей стали, например, по стандарту BA, визуально отличить ее от оцинкованной стали достаточно сложно. Если лист достаточно большой толщины будет нелишним внимательно рассмотреть место среза на предмет однородности.
Можно использовать электромагнитные различия между оцинковкой и нержавейкой. Если магнит притягивается к стали, то с большой долей уверенности можно сказать что это оцинкованная сталь, в то время как большинство нержавеющих сталей и титановых сплавов не магнитятся.
Химический способ, при котором используется соляная кислота, основан на свойствах цинка, который, взаимодействуя с покрытием оцинкованного листа, активно выделяет водород. Достаточно небольшой капли соляной кислоты чтоб начался заметный невооруженным глазом химический процесс – поверхность начинает пузыриться, цинковый слой постепенно исчезает.
И еще один способ – выбрать надежного, заслуживающего доверия поставщика нержавеющей стали и юридически грамотно оформить сделку.
Очень часто появляется необходимость определить, из какого сплава состоит то или иное изделие. Особенно это важно для нумизматов, когда речь идет об оценке монет. Давно уже для чеканки монет не используются благородные металлы. Сейчас для удешевления производства часто применяются сплавы на основе меди. Чтобы с помощью магнита разобраться с тем, сделана ли монета из латуни, нужно знать латунь магнитится или нет.
Никелевая латунь
Никелевая латунь — это медно-цинковый сплав, основным легирующим элементом в котором является никель. Последний обладает свойствами, которые значительно улучшают характеристики латуни. Он делает сплав менее подверженным коррозии и измельчает зерно.
В промышленности часто используется латунь марки ЛН65-5. В ней содержится 64–67 % меди и 5-6 % никеля, остальное — цинк. Допускаются примеси, сумма которых не должна превышать 0,3 %. Она обладает повышенными механическими свойствами, износостойкостью, и подвергается обработке. Из нее делают конденсаторные трубки для морских судов, манометров и так далее. Существует еще и другой распространенный сплав, который содержит 12–14 % никеля, 26–30 % цинка и 56–62 % меди.
Отличаем алюминий от оцинковки
С целью снижения нагрузки на несущие конструкции их часто выполняют из алюминия. Отличить алюминий от оцинковки просто, особенно, если перед покупателем – не готовая сборка, а заготовки из листового или профильного проката. Основные способы:
- По плотности/весу. Плотность алюминия (2700 кг/м3) чуть ли втрое меньше плотности стали (7600…7900 кг/м3).
- По твёрдости поверхности – алюминий мягче, и при царапании оставит на гладкой поверхности более глубокую борозду.
- По воздействию на тканевые органы пальцев. Тончайшая плёнка из диоксида алюминия при фрикционном контакте с влажной кожей рук оставит частички алюминия на поверхности пальцев. При касании их с листом чистой бумаги или картона на нём останутся тёмно-серые полосы.
Внешне алюминий выглядит более серебристым, чем сталь, особенно – горячекатаная.
Парамагнетики и ферромагнетики
Рассмотрим вариант, когда у каждого атома вещества есть свое магнитное поле. Эти поля разнонаправлены и компенсируют друг друга. Если же рядом с таким веществом положить магнит, то поля сориентируются в одном направлении. У вещества появится магнитное поле, положительный и отрицательный полюс. Тогда вещество притянется к магниту и само может намагнититься, то есть будет притягивать другие металлические предметы. Так, например, можно намагнитить дома стальные скрепки. У каждой появится отрицательный и положительный полюс и можно будет даже подвесить целую цепочку из скрепок на магнит. Такие вещества называют парамагнитными.
Ферромагнетики – небольшая группа веществ, которые притягиваются к магнитам и легко намагничиваются даже в слабом поле.
Чем отличается нержавейка от оцинковки
И нержавеющий и оцинкованный металл обладают повышенными антикоррозийными свойствами. Основное их различие — в химическом составе и способе производства.
Как производятся оцинкованный и нержавеющий металл
Оцинкованный металл — это продукция черной металлургии, на которую нанесен тонкий слой цинка.
Один из самых распространенных способов цинкования — погружение металла в ванну с расплавленным цинком. На открытом воздухе расплавленный цинк вступает в реакцию с кислородом, из-за чего на поверхности появляется тонкая пленка оксида цинка. Она и защищает металл от коррозии.
Нержавейку изготавливают с помощью кислородного конвектора. Для этого используют расплавленный чугун и легирующие добавки — в первую очередь хром, но также могут применять никель, титан, кобальт и другие. Все это заливается в конвектор, а затем в систему подают кислород. Кислород запускает химическую реакцию, в результате которой углерод окисляется и сгорает. По окончании операции получается сталь с легирующими добавками, которые и обеспечивают высокие антикоррозийные свойства.
Защитный слой оцинковки можно повредить, и тогда металл потеряет антикоррозийную защиту. У нержавейки повреждать нечего, так как антикоррозийные свойства пронизывают всю структура металла насквозь.
Различаются металлы по прочности и сроку службы.
Срок службы оцинкованного металла — 25 лет, нержавеющего — 50 лет.
Параметры прочности представлены на таблице ниже.
| Параметр | Нержавеющая сталь | Оцинкованная сталь |
| Предел прочности на разрыв, МПа | ≥350 | 300-350 |
| Трещиноустойчивость, МПа | 350-400 | 170-230 |
| Твердость, НВ | 230-300 | 200-250 |
Предел прочности на разрыв — показатель максимальной нагрузки на разрыв, которую может выдержать металл без разрушения.
Трещиноустойчивость — показатель максимальной нагрузки, которую выдерживает поверхностный слой металла.
Твердость — показатель сопротивляемости поверхности металла пластической деформации. Отвечает за износостойкость металла и устойчивость к механическим повреждениям.
Как отличить оцинковку от нержавейки
Главное отличие между нержавеющим и оцинкованным металлом скрыто в качестве поверхности. Необработанный или слабо обработанный оцинкованный металл часто имеет пятна на своей поверхности, которые называются узором кристаллизации. Чем-то они напоминают засохшие капли на лобовом стекле автомобиля. Если же в результате обработки оцинкованный металл лишен узоров кристаллизации, он почти всегда получает зеркальную поверхность с легким синеватым отливом.
В то же время необработанная нержавеющая сталь имеет более матовую поверхность.
Хорошо обработанные листы внешне практически неотличимы друг от друга. В этом случае следует внимательно изучить место среза на предмет однородности металла. Также для определения металла можно использовать:
магнит — позволяет определить аустенитно-железные марки нержавеющей стали, так как они не допускают намагничивания. Однако магнит не поможет с железными и мартенситными сплавами, потому что они имеют магнитные свойства;
солевой раствор — оцинкованный металл при взаимодействии с солевым раствором изменит цвет поверхности, а нержавеющий металл останется целым и невредимым;
соляную кислоту — небольшой капли соляной кислоты достаточно, чтобы цинковый слой начал пузыриться и облезать.
Чем отличается нержавейка от оцинковки — разбираемся во всех нюансах
Коррозия — главный враг металла. Уже после первого соприкосновения с водой незащищенный черный металл начинает покрываться оранжево-бурыми или желтоватыми пятнами ржавчины. Со временем очаги коррозии разрастаются и проникают вглубь металла, что со временем приводит к полному разрушению Упметаллических изделий и конструкций. Основной причиной возникновения ржавчины на металлической поверхности является термодинамическая неустойчивость металла к негативным внешним действиям.
Быстрое разрушение металлов и сплавов в результате воздействия коррозии заставило ученых-металлургов искать способы защиты металлических изделий с целью сохранения их эксплуатационных характеристик. Так появились технологии, повышающие сопротивляемость сплавов негативному воздействию внешних факторов. До сих пор наиболее эффективными способами защиты металла считаются антикоррозийные покрытия и легирование. Данные технологии позволяют получать различные марки нержавеющей стали и оцинкованный прокат.
Как производятся оцинкованный и нержавеющий металл? Как отличить нержавейку от оцинковки? Что прочнее и долговечнее — оцинковка или нержавеющая сталь? Ответы на эти и другие вопросы мы подготовили в данной статье.
Если оцинкованный металл — это тот же самый черный металл (углеродистая сталь обычных марок), покрытый тонким слоем цинка, то нержавейка — это сплав железа с углеродом, в состав которого также входит хром. Нержавеющие стали чаще выплавляют в дуговых и индукционных электропечах, реже — в кислородных конвертерах и мартеновских печах.
Хром является основным легирующим элементом при производстве нержавеющей стали. От содержания хрома в сплаве напрямую зависит сопротивление нержавеющей стали коррозии: при его содержании от 13% и более сплав не поддается коррозии в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, если содержание хрома превышает 17%, то такая нержавейка прекрасно себя чувствует и в более агрессивных средах.
И нержавеющая сталь, и оцинкованный металл обладают повышенными антикоррозийными свойствами. Главное отличие нержавейки от оцинковки — в химическом составе и способе производства.
По своей сути это два совершенно разных материала. Узнать, что перед вами — оцинкованная или нержавеющая сталь — можно несколькими способами:
Визуально. Отличить оцинковку от нержавейки можно по внешним признакам — цвету и поверхности изделия. Оцинковка имеет определенный рельеф, образованный кристаллами цинка при взаимодействии с кислородом (так называемый узор кристаллизации). У нержавейки поверхность однородная.
При помощи магнита. Данный способ позволяет определить аустенитные и аустенитно-ферритные сплавы с высоким содержанием хрома — они не магнитятся. Однако существуют нержавеющие сплавы, на которые магнит воздействует, как и на обычную углеродистую сталь. Магнитные свойства имеют артенситные, ферритные и мартенситно-ферритные нержавеющие стали.
При помощи кислоты. Взаимодействие с химически агрессивными средами — еще один способ проверить, оцинковка перед вами или нержавейка. Нержавеющая сталь спокойно выдержит воздействие той же соляной кислоты. Если капнуть HCl на оцинковку, то она начнет пузыриться, поскольку кислота вступит в реакцию с цинком.
При помощи солевого раствора. Соль действует как катализатор, ускоряющий процесс химической реакции коррозии. Если оцинкованный металл на время опустить в солевой раствор, то его поверхность изменит цвет.
Это самые доступные способы отличить нержавейку от оцинковки. В промышленных условиях для этих целей используют оптическую и электронную микроскопию, а также методы химического и рентгено-спектрального анализа.
Помимо коррозионной стойкости, нержавеющая сталь обладает рядом других свойств и характеристик, которые существенно расширяют область применения изделий из металлического сплава с добавлением хрома.
К основным характеристикам нержавейки можно отнести:
- Устойчивость к агрессивным средам (для хромистых сталей с содержанием хрома более 13%).
- Высокая пластичность и хорошие показатели прочности (для аустенитных хромоникелевых сталей). Они хорошо свариваются и поддаются штамповке.
- Высокая прочность и поверхностная твердость (свойство характерно для мартенситных и ферритно-мартенситных сплавов).
- Высокая жаропрочность (свойство характерно для мартенситных и ферритно-мартенситных сплавов). Изделия из такой стали сохраняют геометрию даже при значительных температурных перепадах.
- Экологичность и безопасность. Антикоррозийные свойства препятствуют развитию окислительных процессов, материал не содержит в составе вредных компонентов, поэтому используется в пищевой промышленности.
- Эстетическая составляющая. Поверхность изделий из качественной нержавейки долго остается блестящей и чистой.
Нержавеющие стали используют в машиностроении, химической и пищевой промышленности, энергетике. Из нержавейки выпускают трубы различного сечения, такие сплавы подходит для создания сварных и штампованных конструкций. Нержавеющие стальные сплавы используют для производства котлов и других изделий, которые подвергаются воздействию высокой температуры в процессе эксплуатации. Из нержавейки изготавливают емкости для транспортировки и хранения агрессивных жидкостей.
Из нержавеющих сталей определенных марок изготавливают режущий и измерительный инструмент, а также рессоры и пружины. Пищевая нержавеющая сталь используется для производства изделий, которые в процессе эксплуатации контактируют с пищевыми продуктами и жидкостями.
При выборе металлопроката из нержавеющей стали следует обратить внимание на его химический состав. При этом важно учитывать условия эксплуатации металла, предполагаемую нагрузку, специальные свойства.
Оцинкованная сталь — востребованный и относительно доступный материал широкого применения. Это тот же плоский металлопрокат в стандартизированной размерной линейке, но с усиленной коррозийной защитой в виде тонкого слоя цинка. Пленка из этого устойчивого к коррозии легкоплавкого металла защищает стальные конструкции от разрушения под воздействием влаги, солей и других агрессивных сред.
Ключевые характеристики оцинкованной стали:
- Высокая коррозионная стойкость
- Обрабатываемость
- Продолжительный срок эксплуатации оцинкованных изделий
- Высокая механическая прочность
- Широкий сортамент продукции с оцинкованным покрытием
Оцинкованный металлопрокат нашел широкое применение в самых разных отраслях — автомобилестроении, судостроении, строительстве, электроэнергетике, приборостроении, производстве продукции бытового назначения и др. Оцинкованный лист применяется как в качестве самостоятельного строительного материала, так и в виде заготовок для последующей обработки.
Покрытый тонким слоем цинка листовой металлопрокат имеет гладкую однородную текстуру поверхности. Материал можно окрашивать, сваривать точечной и шовной сваркой. Листовая оцинковка поддается горячей и холодной штамповке, гибке, вытяжке. Материал принимает форму различных профилей, переносит вальцевание и сохраняет целостность покрытия даже после механической обработки.
Листы оцинкованной стали незаменимы в производстве плоских и изогнутых изделий: посудохозяйственной продукции с замковым соединением, всевозможных профилированных изделий, в т.ч. и продукции сложной вытяжки, кровельных и стеновых строительных материалов. Из оцинкованного стального листа изготавливают профнастил, широко используемый при возведении ограждений, для наружной стеновой облицовки, устройства кровель. Оцинковка применяется в производстве профилей для вентфасадов, водосточных и дымоотводящих систем.
Что дольше сохраняет антикоррозийные свойства — оцинковка или нержавейка? При одинаковых условиях эксплуатации нержавеющие сплавы долговечнее оцинкованного металлопроката. Если оцинковка служит в среднем до 25 лет, то срок службы нержавеющего металла превышает 50 лет.
Долговечность защищенного слоем цинка черного металла зависит от ряда факторов:
- толщины листа
- качества исходного сырья
- толщины и способа нанесения цинкового покрытия
- среды и условий эксплуатации
- наличия/отсутствия дополнительного окрашивания
Сравнивать эти два вида металлопродукции не совсем корректно, поскольку у материалов разное назначение и разная сфера применения.
Нержавеющая сталь не боится перепадов давления, ей не страшны воздействия агрессивных жидкостей, она может контактировать с пищевыми продуктами. Нержавейка не утратит своих антикоррозионных свойств даже при появлении задиров и царапины, поскольку легирующие элементы присутствуют во всей массе сплава.
Оцинкованная сталь на порядок дешевле нержавеющего проката, при этом прекрасно справляется с другими задачами. Этот материал незаменимым при изготовлении профилей, его используют как в производстве, так и в строительстве для выполнения широкого спектра работ.
Читайте также: