Чёрный металлопрокат подвержен коррозии даже при умеренной влажности, а при эксплуатации на улице, в промышленных зонах или в прибрежных районах скорость разрушения значительно возрастает. Коррозия снижает прочность элементов, увеличивает нагрузку на крепления и сокращает срок службы конструкций. Для наружных металлоконструкций, инженерных систем, опор и площадок стандартным решением защиты является горячее цинкование.
В отличие от окраски или холодного цинкования, горячее цинковое покрытие формирует плотный металлургически связанный слой, который защищает металл и от коррозии, и от механического воздействия. Надёжность покрытия регулируется ГОСТами, где фиксируются минимальная толщина слоя, требования к адгезии, равномерности и качеству поверхности.
В статье рассмотрена технология горячего цинкования чёрного металлопроката, нормативные требования, варианты применения и данные, которые важно передать при заказе изделий с защитным цинковым слоем.
Технология горячего цинкования и требования ГОСТ
Горячее цинкование представляет собой процесс нанесения защитного покрытия на стальные изделия путём погружения их в ванну с расплавленным цинком. В результате на поверхности формируется многослойный защитный комплекс из железоцинковых фаз и чистого цинка, обеспечивающий долговременную коррозионную стойкость.
Основные этапы горячего цинкования
- Обезжиривание. Удаление масел, технологических загрязнений и остатков смазки. Необходимый этап для обеспечения адгезии цинкового слоя.
- Травление. Удаление окалины и ржавчины раствором на основе кислот. После травления поверхность становится активной и готовой к последующей обработке.
- Флюсование. Погружение изделия в раствор флюса для предотвращения окисления перед ванном цинка и улучшения смачиваемости поверхности.
- Погружение в расплав цинка. Изделие опускают в ванну с цинком при температуре ~450 °C. В этот момент формируется металлургическая связь между сталью и цинком.
- Охлаждение и контроль покрытия. После извлечения изделие охлаждают, а затем проводят контроль толщины, равномерности и качества покрытия.
Требования ГОСТ к горячему цинкованию
1. ГОСТ 9.307 — методы и требования к цинкованию. Регламентирует:
- технологический процесс;
- толщину покрытия;
- методы контроля;
- допустимые дефекты поверхности.
Толщина покрытия для конструкционного проката обычно находится в диапазоне 40–100 мкм, в зависимости от условий эксплуатации.
2. ГОСТ Р 52246 — прокат тонколистовой с цинковым покрытием. Применяется для изделий, прошедших горячее цинкование, если используются листы и профили. Регламентирует:
- требования к виду покрытия;
- адгезию;
- равномерность слоя.
3. ГОСТ 14918 — лист стальной оцинкованный. Подходит при выборе листового металлопроката с цинковым покрытием. Определяет:
- толщину цинкового покрытия;
- требования к поверхности;
- пределы по отклонениям размеров.
Основные параметры качества покрытия
1. Толщина слоя
Типовой диапазон:
- лёгкая атмосфера — 40–60 мкм;
- промышленная или морская атмосфера — 70–100 мкм.
2. Адгезия
Покрытие должно выдерживать механическое воздействие без отслаивания. Проверяется по ГОСТ методами надрезов или изгиба.
3. Равномерность нанесения
Толщина должна быть стабильной на кромках, стыках и сварных швах — эти зоны наиболее чувствительны к коррозии.
Где применяется горячее цинкование (практичные кейсы)
Горячее цинкование используют там, где металлические конструкции подвержены постоянной влаге, атмосферным воздействиям, перепадам температуры и контактам с агрессивной средой. Покрытие формирует долговечный барьер и позволяет существенно увеличить ресурс изделия без дополнительной окраски.
1. Наружные строительные металлоконструкции
- каркасы и фермы;
- опорные площадки и лестницы;
- перильные ограждения;
- элементы фасадных подсистем.
Горячее цинковое покрытие предотвращает коррозию на резаных кромках, сварных швах и узлах креплений.
2. Опоры ЛЭП, освещения и связи
- опоры наружного освещения;
- мачты связи;
- опоры линий электропередачи;
- кронштейны и траверсы.
Для таких объектов цинкование важно из-за постоянного контакта с атмосферой и высокой ветровой нагрузки.
3. Промышленные объекты и инженерные эстакады
- металлические кабельные эстакады;
- лотки кабельных трасс;
- технологические эстакады для трубопроводов;
- галереи обслуживания.
Горячее цинкование защищает металл от коррозии в условиях химического воздействия и повышенной влажности.
4. Ограждающие конструкции
- защитные ограждения;
- заборы и ворота;
- барьерные ограждения вдоль дорог.
Такие конструкции часто контактируют с влагой, снегом, грунтом и требуют устойчивого покрытия.
5. Металлоконструкции для прибрежных и морских зон
- причальные сооружения;
- элементы пирсов и набережных;
- металлоконструкции в зонах соляного тумана.
В морском климате цинковый слой работает значительно дольше, чем лакокрасочные покрытия.
6. Сварные и болтовые соединения
Горячее цинкование защищает труднодоступные зоны:
- сварные швы;
- стыки;
- посадочные места.
Цинковый слой равномерно заполняет микронеровности металла.
Преимущества и ограничения горячего цинкования
Преимущества:
- Долговечность покрытия — срок службы слоя 20–30 лет и выше при эксплуатации на открытом воздухе.
- Защита труднодоступных зон — покрытие равномерно ложится на кромки, стыки, сварные швы.
- Металлургическая связь со сталью — слой не отслаивается при вибрации и механическом воздействии.
- Не требует регулярной окраски — снижает затраты на обслуживание конструкций.
- Сопротивляемость атмосферной и промышленной коррозии — важна для наружных сооружений и инженерных эстакад.
Ограничения:
- Нагрев до ~450 °C — изделие должно выдерживать технологическую температуру.
- Требования к качеству стали и швов — дефекты могут проявиться после цинкования.
- Увеличение массы — важно учитывать при расчётах грузоподъёмности.
- Ограничения по размерам — крупные изделия ограничены габаритами ванны для цинкования.
Заключение
Горячее цинкование значительно увеличивает срок службы чёрного металлопроката при эксплуатации на улице, в промышленных зонах и в условиях повышенной влажности. Защитный слой формирует устойчивую барьерную систему, которая предотвращает коррозию кромок, сварных швов и элементов с высокой нагрузкой. При выборе изделий важно учитывать требования ГОСТ, толщину цинкового покрытия и условия эксплуатации конструкций.
В «ВШ РемСтройСнаб» можно подобрать металлопрокат и конструкции с готовым цинковым покрытием или оформить заказ с учётом требуемой толщины слоя и габаритов изделий. Достаточно передать параметры конструкции и условия работы, чтобы получить расчёт и варианты поставки.