Як перевірити якість оцинкованої сталі?

Оцинкована сталь – матеріал, який активно застосовується при виробництві виробів для будівельних та оздоблювальних робіт. Саме оцинкований сталевий лист – основна сировина для виготовлення фасадних панелей, деталей для металевих огорож та  ін.

В одночас  від якості оцинковки безпосередньо залежать не тільки механічні характеристики виробів, а й їх довговічність. Цинкове покриття запобігає розвитку корозійних процесів, і якщо воно буде досить якісним – то і фасадні панелі, та стельові рейки,  ламелі металевої огорожі можуть прослужити дуже довго навіть при регулярному контакті з вологою та перепадах температури.

Параметри оцинкованої сталі

Вибір якісного оцинкованого металу для виготовлення будь-яких виробів дуже важливий. Так, низькосортна продукція коштує дешевше, і спроби її використання дозволяють знизити собівартість готової продукції. Але на практиці зазвичай виявляється, що низька якість цинкового покриття призводить до зниження ефективності захисту від корозії. В результаті економія виявляється сумнівною: вироби значно раніше починають іржавіти, вимагати ремонту або заміни.

Якість оцинкованого металу визначається рядом нормативів. Найбільш важливими будуть:

• ДСТУ Р 52246-2004 «Прокат листовий гарячеоцинкований».
• ДСТУ Р 52146-2003. «Прокат тонколистовий холоднокатаний та холоднокатаний гарячеоцинкований з полімерним покриттям з безперервних ліній».
• ДСТУ 14918-80. «Сталь тонколистова оцинкована з безперервних ліній. Технічні умови » та ін.

У цих та інших документах містяться відомості про те, яким вимогам повинна відповідати оцинкована сталь. У цьому розділі ми коротко охарактеризуємо найбільш важливі параметри.

Перший аспект – якість сталевої основи. Цинкуванню можуть піддаватися будь-які вироби, але для виробництва профільованної продукції використовується листова сталь товщиною від 0,4 до 2,0 мм. Ідеальним варіантом буде застосування металу, призначеного для холодного штампування (ХШ) або холодного профілювання (ХП). Також допускається використання сталі загального призначення (ОН).

Наступний важливий нюанс – тип складу якій наноситься:

• Найчастіше при виконанні будівельно-оздоблювальних матеріалів використовується гарячоцинкове покриття (ГЦ).
• Іноді в якості альтернативи застосовується залізоцинкове покриття (ГЖЦ) яке теж наноситься гарячим способом

Але ключовий параметр, від якого залежить міцність покриття, та ефективність захисту від корозії – це товщина оцинковки. За цим параметром оцинковану сталь ділять на 3 класи

Чим вище клас покриття, тим вища собівартість металу (а значить, і виробів з нього), але тим більше буде надійність та ефективність захисту сталевої основи від корозії.

Лабораторні методики контролю

Визначення якості захисного цинкового покриття – важливе завдання, що стоїть перед співробітниками ВТК та підприємств, які виробляють сировину, та  компаній, які займаються переробкою такого металу. Для перевірки якості покриття використовуються методики контролю, описані в ДСТУ  9.307-89.

Ось найбільш популярні  технології застосування:

1. Магнітний метод перевірки товщини цинкового покриття. Метод заснований на реєстрації зміни магнітного опору в залежності від товщини покриття. В якості вимірювальних приладів використовують магнітні товщиноміри. Відносна похибка методу – +/- 10%.
2. Металографічний метод контролю товщини покриття. З оцинкованого листа або готового виробу вирізається зразок, який потім шліфується для отримання чіткої картини поперечного перерізу. Шліф зрізу вивчається під мікроскопом з проведенням вимірів.

3. Гравіметричний метод оцінки якості покриття полягає в порівнянні мас зразка до нанесення покриття та  після обробки, або порівняння мас обробленої деталі після нанесення оцинковки та після зняття цинкового покриття із застосуванням розчину хлористої сурми.

4. Контроль хімічного складу розплаву, що застосовується при цинкуванні (частка цинку повинна становити не менше 98%).

5. Контроль якості зчеплення покриття з основою. Для цього на поверхню наноситься сітка подряпин (використовується сталеве вістря, відстань між подряпинами має становити від 2 до 3 мм, глибина – до сталевої основи). Зразок з товщиною покриття до 50 мкм визнається якісним, якщо при нанесенні 5-7 подряпин між ними не відшаровується оцинковка.

6.Метод нагріву. Зразок, якість якого перевіряється в ході експерименту, нагрівають до 190 ° С та  витримують при такій температурі протягом 45-60 хвилин. Після охолодження на повітрі на поверхні цинкового захисного шару не повинно з’являтися відшарованих  або роздутих ділянок.

Як перевірити якість стали самостійно?

Основний недолік  більшості лабораторних методик, які використовуються при контролі якості цинкового покриття – висока складність. Реалізувати їх «в домашніх умовах» не вийде, тому дуже часто при купівлі сировини або готової продукції замовники орієнтуються тільки на маркування виробів, зазначених  в документах.

Але все ж оцінити – нехай й  приблизно – якість оцинковки можна навіть поза лабораторією, та  буквально за кілька хвилин. Найбільш простим, доступним й надійним способом буде візуальний огляд (його, до речі, застосовують і при контролі якості по ДСТУ).

При візуальному контролі звертаємо увагу на:

1. Рівномірність нанесення оцинковки. Якщо на поверхні листа або виробу є необроблені ділянки, то це свідчить про неякісну підготовку поверхні до оцинкування. Саме на цих ділянках корозія буде розвиватися швидше за все.
2. Відсутність різнотовщинності. Візуальна товщина цинкового покриття повинна бути приблизно однаковою по всіх площах.
3. Відсутність дефектів. До дефектів відносяться здуття, напливи, раковини, включення, пористі ділянки та  ін. Присутність таких артефактів в значній кількості свідчить про низьку культуру виробництва – найчастіше дефекти виявляються при недостатній чистоті складу, який застосовується для оцинковки металу.
4. Рівномірність малюнка оцинковки. Залежно від складу, що застосовується для оцинковки металу, малюнок може відрізнятися (за кольором, візерунком, блиском , текстурою). Важливо, щоб ці параметри були однакові на всій обробленій  поверхні.

Також візуально може підлягати   оцінюванню товщина захисного покриття. Так, тонкошарове нанесення ускладнює точну оцінку якості за цим параметром без використання спеціальних приладів (мікрометр, товщиномір). Тому бажано:

• Або придбати спеціальний товщиномер, що дозволяє працювати з цинковими та залізоцинковими покриттями. Такі прилади часто продаються в автомагазинах для перевірки якості протикорозійної обробки  корпусу машин.
• Або оцінювати товщину оцинковки в порівнянні з еталонним зразком (точність буде теж невисокою, але все ж краще, ніж без еталону)

Ще один «народний» метод – механічна оцінка міцності. Простіше кажучи, береться сталевий інструмент, яким намагаються зішкребти цинкове покриття з металевої основи аналог нанесення сітки подряпин, прописаної в ДСТУ). Якщо метал досить якісний, то загартована сталь, звичайно, зможе подряпати  оцинкування (особливо при достатньому зусиллі), але досягти  відшарування матеріалу не вийде. А ось при порушенні технології гарячого оцинкування покриття буде відшаровуватися від основи характерними пластинами.

Недолік  цієї методики полягає в тому, що вона індикативна, тобто дозволяє відрізнити тільки дуже низьку якість оцинкованої сталі. З іншого боку, при купівлі  досить дешевої сировини цей метод дозволить «відібрати» самий відвертий брак.

Контроль якості оцинкованої сталі дуже важливий як і  для виробника продукції для будівельних та  оздоблювальних робіт, так і для покупця. У першому випадку важливо визначити, наскільки фактичні характеристики покриття відповідають заявленим, у другому – зрозуміти, чи зможе ефективно протистояти зовнішнім впливам, в першу чергу перепадам температури та корозії. У будь-якому випадку навіть при відсутності спеціальних інструментів можна оцінити якість оцинковки, та зробити вибір на користь більш довговічних – нехай й кілька більш дорогих – виробів!