Углеродистая сталь оцинкованная сталь

Обновлено: 27.03.2024

Прочность стали и оцинкованной стали зависит от толщины или толщины стали и количества добавляемого углерода, а не от процесса гальванизации, который является просто покрытием для предотвращения ржавчины. Углерод, добавляемый в железо в процессе плавки, делает железо более прочным. В зависимости от количества присутствующего углерода сталь может быть разных марок, предназначенных для различных целей. Чтобы сделать оцинкованную сталь, производители добавляют слой цинка и других минералов на поверхность стали, чтобы защитить ее от коррозии или окисления.

Горный металл - железо

Как добытый металл железо встречается в виде природного оксида в породе. После дробления руды и выплавления ее в печи железо плавится и отделяется от породы. Форма угля, называемая коксом, приводит в действие печь в качестве источника топлива. После добавления других минералов, таких как известняк, силикон и другие примеси, на поверхности расплавленного железа создается слой «шлака», что позволяет его удалить. Во время плавки железо поглощает углерод из кокса в себя, укрепляя железо. Как только железо становится жидким, производители отливают его в различные формы, такие как крышки люков и решетки.


Различные марки стали

Существуют различные сорта стали, каждая с различным количеством углерода в них. Это может варьироваться от 0,25 процента до 1,5 процента углерода. Во время процесса плавки, который включает в себя контролируемый нагрев и охлаждение расплавленного чугуна, плавильни добавляют углерод или кокс. Более высокий уровень углерода в стали делает его более твердым, но и более хрупким. Добавляя меньше углерода, это позволяет стали быть более мягкой, но более пластичной.

Оцинкованная сталь

Цинк защищает сталь от коррозии, поскольку не ржавеет. Производители изготавливают оцинкованную сталь, погружая металл в бак с расплавленным цинком, который называется «горячее цинкование» при температуре от 820 до 860 градусов по Фаренгейту. Цинк реагирует с молекулами железа в стали с образованием поверхностных слоев, которые имеют оба элемента. Когда цинкование закончится, сталь будет защищена верхним слоем чистого цинка, за которым последуют три дополнительных слоя цинка, смешанных с молекулами железа, причем каждый слой содержит уменьшающееся количество цинка.


Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь бывает разных сортов и категорий. Как и оцинкованная сталь, в нержавеющую сталь добавлен антикоррозийный элемент, обычно 10% хрома. В отличие от оцинкованной стали, нержавеющая сталь представляет собой сплав с неокисляющим элементом, добавляемым в процессе плавки. Сплав хрома реагирует с кислородом в воздухе, образуя защитный слой оксида хрома на поверхности стали.


Сравнение разных сталей

Оцинкованная и нержавеющая сталь предотвращают окисление. Но у каждого металла есть свое специфическое использование. Оцинковка стали - это более дешевый процесс, чем изготовление нержавеющей стали. Строительная и автомобильная промышленность используют оцинкованную сталь для деталей машин и инструментов. Нержавеющая сталь имеет широкий спектр марок, каждая с различным количеством сплавов. Эти различные марки стали балансируют ковкость с твердостью и антикоррозионными свойствами. Используемая в качестве кухонной утвари, инструментов и железнодорожных путей, нержавеющая сталь имеет множество применений.

Углеродистая сталь оцинкованная сталь

СТАЛЬ ТОНКОЛИСТОВАЯ ОЦИНКОВАННАЯ С НЕПРЕРЫВНЫХ ЛИНИЙ

Continuously galvanized sheet steel. Specifications

Дата введения 1981-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 марта 1980 г. N 1465 дата введения установлена 01.07.81

Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)

Издание (август 2007 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в сентябре 1981 г., июне 1986 г. (ИУС 11-81, 9-86).

Настоящий стандарт распространяется на листовую и рулонную холоднокатаную сталь, оцинкованную горячим способом в агрегатах непрерывного цинкования, предназначенную для холодного профилирования, под окраску, изготовления штампованных деталей, посуды, тары и других металлических изделий.

Показатели технического уровня, установленные настоящим стандартом, соответствуют требованиям высшей и первой категории качества.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1. КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1. Сталь тонколистовая оцинкованная (ОЦ) подразделяется:

по назначению на группы

для холодной штамповки - ХШ,

для холодного профилирования - ХП,

под окраску (дрессированная) - ПК,

общего назначения - ОН;

по способности к вытяжке (сталь группы ХШ) на категории

нормальной вытяжки - Н,

глубокой вытяжки - Г,

весьма глубокой вытяжки - ВГ;

по равномерности толщины цинкового покрытия

с нормальной разнотолщинностью - HP,

с уменьшенной разнотолщинностью - УР.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.2. По согласованию потребителя с изготовителем оцинкованная сталь может изготовляться:

с узором кристаллизации - КР,

без узора кристаллизации - МТ.

1.3. В зависимости от толщины покрытия оцинкованная сталь делится на три класса в соответствии с указанным в табл.1.

Масса 1 м слоя покрытия, нанесенного с двух сторон, г

Толщина покрытия, мкм

Св. 570 до 855 включ.

Св. 40 до 60 включ.

При изготовлении стали с дифференцированным покрытием толщина его на одной стороне листа должна соответствовать 2-му классу, а на другой стороне классу П (для листов) или классу 1.

2. СОРТАМЕНТ

2.1. Оцинкованную сталь изготовляют шириной от 710 до 1800 мм включительно, толщиной от 0,5 до 2,5 мм включительно.

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

Оцинкованную сталь высшей категории качества изготовляют:

с серповидностью рулонной стали не более 6 мм на 3 м длины;

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

с телескопичностью рулонов при ширине стали до 1000 мм не более 30 мм.

Примеры условных обозначений

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

Раздел 2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.1. Оцинкованная сталь должна изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технической документации, утвержденной в установленном порядке.

3.2. Оцинкованную сталь изготовляют из углеродистой холоднокатаной рулонной стали с качеством поверхности по ГОСТ 16523-97. Марки стали должны соответствовать приведенным в табл.1а.

Марка холоднокатаной стали для изготовления оцинкованной стали

первой категории качества

высшей категории качества

Марки стали с химическим составом по ГОСТ 380-2005, ГОСТ 9045-93 и ГОСТ 1050-88

Марки стали с химическим составом по ГОСТ 9045-93, а также ГОСТ 1050-88 с cодержанием серы не более 0,035% и фосфора - не более 0,020% и ГОСТ 380-2005 с массовой долей серы не более 0,035% и фосфора - не более 0,025%

08пс, 08кп, 08Ю по ГОСТ 9045-93 08пс, 08кп, 10кп по ГОСТ 1050-88

08пс, 08кп, 10КП по ГОСТ 1050-88 с массовой долей серы не более 0,030% и фосфора - не более 0,020%

БСт0, БСт1, БСт2, БСт3 всех степеней раскисления по ГОСТ 380-2005

БСт0, БСт1, БСт2, БСт3 всех степеней раскисления по ГОСТ 380-94 с массовой долей серы нe более 0,04% и фосфора - не более 0,035%

Марки стали с химическим составом по ГОСТ 9045-93, ГОСТ 1050-88, ГОСТ 380-2005 с массовой долей серы не более 0,045% и фосфора - не более 0,040%

Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю .

Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».

Когда лучше выбирать нержавеющую, а когда оцинкованную сталь?


Главный враг стали — коррозия. Она портит металл и значительно сокращает срок его службы. Поэтому промышленники постоянно ищут возможности, которые предотвращают и смягчают влияния такого губительного для металлов явления. При этом производителям нужно сохранить эксплуатационные качества сплавов. Сейчас используется несколько технологий, повышающие способности сталей сопротивляться влияниям различных факторов и не разрушаться. Самыми эффективными считают легирование и нанесение защитных покрытий. Такую продукцию называют нержавейкой и оцинковкой.

Нержавеющие и оцинкованные материалы по-разному производятся, отличаются составами, долговечностью, а эти характеристики влияют на разницу в стоимости, достигающую 30–50%. Такая разница объясняется тем, что у нержавейки более высокая коррозионная стойкость по отношению к оцинкованным металлам. Но при выборе возникает закономерный вопрос: «Какое решение лучше?» Ответ на него неоднозначен, ведь выбирают обычно исходя из ситуации и места применения.

Характеристики нержавеющей стали

Нержавейка отличается от стандартной углеродистой или других типов наличием в её составе определённых добавок. Они вносятся в материал, чтобы изменить его химический состав и сделать более устойчивым к коррозии. Углеродистая сталь в основном состоит из железа и углерода. А чтобы получить нержавеющую, необходимо добавить хром и иногда другие легирующие элементы. Элементы добавляются во время процесса плавления и перед формованием. Этим изменяются химические свойства. В нержавеющей стали легирующих добавок должно быть не меньше 12%. Кроме хрома структуру нержавейки улучшают никель, кобальт, титан, медь и другие элементы.

Характеристики оцинкованной стали

В оцинковку не добавляются дополнительные сплавы, а её покрывают слоем цинка. Такое покрытие создаёт защитный слой для основной стали и помогает изделиям справляться с негативными внешними факторами, вызывающими коррозию. Основной металл не контактирует с кислородом и жидкостями и более устойчив к механическим повреждениям.

Цинкование обычно выполняется после того как сталь прошла все технологические процессы. Слой цинка наносится на одну или две стороны в зависимости от выпускаемого изделия или технического задания. Оцинкование применяется также к сортовому и фасонному прокату. Цинк можно нанести на готовые металлоконструкции и после таких производственных процессов, как гибка или сварка.

Коррозионная стойкость оцинковки и нержавейки

Каждый из этих материалов по-своему устойчив к коррозии. Рассмотрим материалы по отдельности:

Нержавеющая сталь

Добавленный хром или другие легирующие элементы контактируют с кислородом, который есть в окружающей среде. При этом создаётся слой оксида хрома, который предотвращает образование оксида железа — технического названия ржавчины. Если для создания этого прочного слоя будет достаточное количество легирующих веществ, в частности, хрома, то коррозия предотвращается.

Оцинкованная сталь

Нанесённый на сталь цинковый слой предотвращает контакт кислорода ней и ограничивает риски коррозии. Даже когда этот слой повреждён, оставшаяся часть покрытия более активна, чем нижележащая сталь и притягивает к себе большинство молекул кислорода, ограничивая появление ржавчины.

Что лучше нержавейка или оцинковка?

На практическом применении нержавеющая сталь имеет много преимуществ перед оцинковкой. Она не образует вредных соединений при термических воздействиях и контактах с пищевыми продуктами, в отличие от оцинкованной. Нержавейке не страшны перепады давления, её можно использовать и при высоких, и при низких температурах. Ей не страшны царапины, так как легирующие вещества есть во всём изделии. И также она выглядит эстетичнее. Но цена нержавеющих материалов выше, чем оцинкованных.

При сильном повреждении цинкового слоя основной металл оголяется и может подвергаться негативным влияниям. Также существует небольшой риск того, что некоторые части стали останутся не защищенными во время процесса оцинковки, который обычно включает погружение металлических деталей в цинк с последующей обрезкой их по размеру. Но у оцинкованной стали есть одно важное преимущество: она гораздо дешевле нержавеющей. Для проектов, где повреждения или царапины не считаются серьёзным риском и эстетика не важна — оцинкованная сталь станет практичным выбором.

Кто дольше сохраняет антикоррозионные свойства?

У нержавейки гораздо выше антикоррозионная стойкость. И это понятно. Ведь тонкий слой цинка не сравнится с материалами, где вся структура мешает процессам окисления железа. Срок службы оцинкованного металла 25 лет, а нержавеющего — 50. Но если на оцинковку не нанести дополнительный срок краски, то она может прослужить ещё меньше.

Применение из нержавеющей стали

Нержавейка обычно используется там, где требуется максимальная коррозионная стойкость. Её применение также распространено в областях, где существует риск повреждения или царапин, так как они напрямую на неё влияют. Из неё изготавливаются изделия, работающие в условиях критичных температур и агрессивных сред, таких как вода, кислоты, соли и щёлочи. Нержавейка применяется в следующих областях:

  • Химическая промышленность.
  • Пищевое оборудование.
  • Судостроение и космическая отрасль.
  • Атомная энергетика.
  • Медицинское оборудование.
  • Фармацевтическое производственное оборудование.
  • Кухонные приборы.

Применение оцинкованной стали

Оцинковка, с другой стороны, часто используется в ситуациях, когда коррозия нежелательна, но небольшие её количества не критичны. В этих случаях также не должна быть важна эстетическая составляющая, поскольку оцинковка не всегда выглядит красиво. Места использования:

  • Автомобильная техника.
  • Конструкционные балки.
  • Корпуса бытовой техники.
  • Перила.
  • Дорожные знаки.
  • Электрические столбы.
  • Системы вентиляции.
  • Профнастил.

Оба решения по-своему коррозионно-стойкие. При выборе нужно со всех сторон оценивать условия эксплуатации изделий. Где-то подойдёт более дешёвая оцинкованная сталь, а для ответственных объектов и сложных параметров эксплуатации лучше выбирать более надёжный нержавеющий прокат, который обязательно окупится в ближайшее время из-за его долговечности.

Углеродистая и нержавеющая сталь: свойства и отличия


Нержавеющая и углеродистая сталь — это виды сплавов, изделия из которых окружают нас везде. А какая из них лучше? Это зависит от места применения. Доступность стали делает её идеальным материалом для многих проектов. Она используется практически везде: в строительстве, инфраструктуре, авиа-, корабле-, вагоно-, автомобилестроении, бытовой технике и многих других сферах жизнедеятельности человека. Нержавеющий прокат у поставщиков стоит дороже, но он качественней, красивей и не подвержен коррозии. Используют материал в более ответственных местах строительства, промышленного оборудования, медицинских инструментах, предметах благоустройства, кухонной мебели и посуде.

В чём отличия?

Железо в составе углеродистой стали быстро окисляется при контакте углерода с кислородом, содержащимся в воздухе или воде. В нержавейке есть присадки: хром, молибден и подобные. Они делают её более устойчивой к окислению, она в редких случаях поддаётся коррозии.

Эти стали не взаимозаменяемы, так как их свойства и назначение различны. Перед тем как отдать предпочтение тому или иному сплаву важно определить, для чего он будет использоваться, а затем сравнить различия в эстетике, свойствах и стоимости.

Химический состав

Углеродистая сталь создаётся путём соединения углерода и железа. Различные примеси, такие как сера, кремний, фосфор и марганец, удаляются в процессе производства. Содержание углерода делает её жёсткой и прочной.

Производство нержавейки происходит по тем же этапам, но при этом в неё добавляются хром, никель, азот, молибден. Содержание хрома является ключевым фактором. Его должно быть не менее 10,5%. Хром играет важную роль в защите металла, создавая пассивный поверхностный слой. Этот слой защищает от ржавчины, способствует самовосстановлению при появлении небольших потёртостей.

Свойства

Материалы имеют заметные различия в свойствах. Углеродистая сталь обладает магнитными свойствами и делится на три основных типа в зависимости от содержания углерода: высокоуглеродистая, среднеуглеродистая и низкоуглеродистая. Она обладает высокой теплопроводностью и хорошо распределяет тепло.

Нержавеющая сталь обычно немагнитная, за некоторыми исключениями. У неё высокие упрочняющие свойства, что делает её менее ковкой. Обладает небольшой теплопроводностью и распределением тепла. Существует около шестидесяти марок нержавейки в зависимости от их степени магнетизма, процентного содержания хрома и пропорций других элементов.

Эстетика

Между внешним видом углеродистой и нержавеющей стали заметна разница. Нержавейка имеет естественный блеск. Хромированное покрытие придаёт ей глянцевый вид. Углеродистая сталь с более матовой поверхностью и тусклым видом.

Варианты покрытий

Состояние углеродистой стали можно улучшить с помощью шлифовки и полировки, а затем покрыть эмалью или порошковой краской. Это покрытие смотрится эстетично и обеспечивает дополнительную защиту от непогоды. У порошковых покрытий разноцветная палитра, их можно использовать на стальных и на нержавеющих поверхностях, хотя гораздо чаще они наносятся на углеродистую сталь. Они не только защищают, но и добавляют другие преимущества. Изделия с порошковым покрытием подбираются к цветам близлежащей инфраструктуры или вписываются в корпоративные цветовые решения. Предметы также можно ярко окрасить, чтобы выделить и добавить видимости. Это особенно важно для таких предметов, как столбики безопасности.

Восстановительные свойства нержавейки

Из-за пассивного слоя нержавеющая сталь требует минимального ухода. Но она может подвергаться риску ржавления, если молекулы металла на поверхности недостаточно легированы хромом. Тем не менее она выдерживает большее количество негативных влияний в течение более длительного времени эксплуатации. Она также обладает уникальными способностями к самовосстановлению. Хром внутри нержавейки образует самовосстанавливающийся оксидный слой, который вступает в реакцию с кислородом и водой. Это предотвращает ржавление даже во влажной среде. Чем выше содержание хрома, тем лучше защита от коррозии.

Другие факторы

Ещё одним моментом при выборе углеродистой стали или нержавейки может стать цена. Нержавеющая сталь дороже из-за добавления различных легирующих элементов. Но она предлагает преимущество дополнительной защиты от коррозии и может стать достойным вложением в зависимости от сферы применения. Конечно, не все среды одинаковы, а коррозия не всегда определяющий фактор для некоторых проектов. В большинстве случаев климатические условия позволяют использовать углеродистую сталь, она прекрасно справляется со своими задачами при нанесении на неё защитного покрытия.

Где применяется углеродистая сталь?

Это практичный, доступный и экономичный сплав, поэтому идеально подходит для крупных проектов. Углеродистая сталь используется для строительства автомобильных и железных дорог, а также другой крупной инфраструктуры. Современные здания, стадионы и небоскрёбы часто поддерживаются стальными каркасами. Она подходит для армирования бетонных конструкций и также используется для изготовления различных строительных материалов.

Применение нержавеющей стали

Этот материал ценится из-за его практичных и эстетических свойств. Её используют в инфраструктуре, декоративных атрибутах. Крепления и панели добавляют изысканности любому зданию. Многие скульптуры изготавливаются из нержавейки, так как она устойчива к дождю и снегу. Материал часто используется в пищевой промышленности. Его легко чистить и стерилизовать, он не влияет на вкус пищевых продуктов.

Читайте также: