Разница между нержавеющей и оцинкованной сталью

Одной из причин порчи металла является коррозия. Именно это, в свое время, заставило промышленников искать возможности предотвратить это явление и сохранить эксплуатационные характеристики сплава. В результате, были созданы специальные технологии, повышающие способность сплавов сопротивляться разрушению под воздействием факторов различного характера. Наиболее эффективными считаются защитные покрытия и легирование. И все же, что лучше – «оцинковка» или нержавейка? Ответ на этот вопрос нужно рассматривать комплексно и оценивать, исходя из конкретной ситуации.

Некорродирующая нержавеющая сталь

В быту «нержавейка» - это легированный металл с основной примесью в виде хрома. При соединении с кислородом Cr создает прочную поверхностную оксидную пленку, препятствующую развитию коррозионных реакций. Доля легирующей добавки в составе нержавеющей стали не бывает меньше 12%. Кроме хрома для улучшения структуры и свойств могут вводиться другие компоненты – никель, кобальт, титан, медь и другие.

Характеристики нержавеющей стали

Более 250 видов «нержавейки» с уникальными свойствами разделены на 2 основные группы:

• хромистые стали, которые по структуре после охлаждения на воздухе делятся на мартенситные, ферритно-мартенситные и ферритные;
• хромоникелевые стали, имеющие после охлаждения на воздухе аустенитную, аустенитно-ферритную либо аустенитно-мартенситную структуру.

Кроме стойкости к разрушению ржавчиной, сталь обладает рядом других полезных свойств, формирующихся при химических связях железа с хромом и другими легирующими компонентами. Входящий в состав углерод усиливает ее твердость.

• Для хромистых сталей (12-14% Cr) характерна устойчивость даже к самым агрессивным средам (морская вода, ряд солей, кислот и щелочей) и хороший магнетизм.
• Аустенитные хромоникелевые стали имеют высокую пластичность и средний уровень прочности. Они хорошо свариваются и штампуются, имеют высокую коррозионную стойкость в окислительных средах. Независимо от химического состава такие стали всегда парамагнитны.
• Мартенситные и ферритно-мартенситные материалы занимают лидирующие позиции среди всех марок нержавеющей стали по прочности и поверхностной твердости, но имеют при этом умеренную стойкость против коррозии, которую можно повысить термической обработкой, а также полировкой изделия.

Отдельно следует упомянуть и другие нержавеющие сплавы специфического назначения:

• окалиностойкие стали, устойчивые против газовой коррозии при высоких температурах. Путем легирования сплава хромом, алюминием и кремнием можно повысить устойчивость изделия к окалинообразованию вплоть до 1300 °С;
• кислотостойкие стали и сплавы, из которых изготавливают изделия, контактирующие во время эксплуатации с кислотами, в том числе, горячими. К таким материалам относят высоколегированные низкоуглеродистые стали (могут содержать до 30% хрома, до 30% никеля, а также титан, молибден, медь и др.), сплавы никеля с медью, сплавы никеля с молибденом (хастеллой), сплавы никеля с хромом и железом (инконель);
• для ферритных (или хромистых) материалов (20% Cr) характерна устойчивость даже к самым агрессивным средам и хороший магнетизм;
• нержавеющие сплавы аустенитной группы (до 33% Cr и Ni) отличаются прочностью. Независимо от химического состава такие стали всегда немагнитные;
• мартенситные и ферритно-мартенситные материалы занимают лидирующие позиции среди всех марок стали по прочности при перепадах давления, отличаются износоустойчивостью в высокотемпературных средах, содержат меньше всего примесей в составах.

Оцинкованная сталь

В просторечии «оцинковка» – это тот же плоский прокат в стандартизированной размерной сетке, но с улучшенной коррозийной защитой в виде тонкого слоя цинка на поверхности. Цинкование может быть одно- или двухсторонним. Оно создает препятствие для контакта металла жидкостями и кислородом, а также обеспечивает устойчивость к механическим повреждениям. Прокат бывает перфорированным и гладким, выпускается в рулонах и листах. Также оцинкование можно применять к сортовому и фасонному прокату, а также к готовым металлоконструкциям.

Характеристики

Плоский оцинкованный продукт производится в соответствии с требованиями госуударственных и международных стандартов. По химическому составу покрытие может быть:

• цинковое;
• железо-цинковое;
• цинк-алюминиевое;
• алюмоцинковое и др.

В большинстве нормативных документов на горячеоцинкованную сталь толщина листов колеблется от 0,2 до 6,0 мм с учетом толщины защитного слоя. Прокат может быть глубокой, весьма глубокой и нормальной вытяжки, по назначению может классифицироваться на продукцию для профилирования, изготовления металлоконструкций либо холодной обработки давлением.

Сталь с цинковым покрытием легко теряет свои антикоррозионные свойства при некачественном нанесении защитного слоя либо нарушениях в транспортировке, хранении и дальнейшей переработке оцинкованного изделия. Лакокрасочное покрытие, нанесенное поверх цинкового слоя, обеспечит отличный товарный вид и дополнительную защиту от механических повреждений.

Пользовательский спрос на оцинкованную сталь объясняется ее характеристиками и ценой. Применение дорогой нержавеющей стали в большинстве бытовых ситуаций является избыточным и экономически неоправданным. В то же время, оцинкованная сталь обеспечивает достаточную долговечность металлоизделия при умеренной стоимости.

Способы производства нержавеющей и оцинкованной стали

Сравнивая оба металла, нужно знать не только характеристики нержавеющей и оцинкованной стали, но и понимать, как они изготовляются.

Нержавеющие стали преимущественно выплавляют в дуговых и индукционных электропечах, реже – в кислородных конвертерах и мартенах. Для обеспечения высокой коррозионной стойкости на стадии выплавки в металл добавляют большое количество легирующих элементов – хрома, никеля, марганца, алюминия, меди и пр. Химический состав коррозионностойких сталей подбирается в зависимости от требуемого уровня свойств и конкретного применения. После выплавки, разливки и затвердевания полуфабрикатов их подвергают горячей пластической деформации с целью получения требуемой формы (лист, рулон, прутки круглого, шестигранного и других сечений) и комплекса механических характеристик. Горячекатаные изделия могут подвергаться дополнительной холодной обработке давлением путем прокатки, вытяжки или выдавливания для получения специфических размеров и формы, а также термической обработке для формирования целевого фазового и структурного состава стали.

Оцинкованную сталь получают путем нанесения на черный металл (углеродистые и низколегированные стали) слоя цинка различными способами. Наиболее распространенный способ - цинкование погружением в горячий расплав в специализированных агрегатах. Горячеоцинкованный прокат имеет достаточно толстое защитное покрытие и может применяться для изготовления металлоизделий и строительных конструкций, работающих в сложных атмосферных условиях. Другой метод оцинкования – гальванический, в ваннах с кислыми или щелочными электролитами – позволяет нанести на поверхность стальной полосы или готового изделия достаточно тонкий и пластичный защитный слой, точно повторяющий очертания основы. Такой оцинкованный продукт редко используют в строительстве вследствие малых толщин цинкового слоя, но он незаменим в автомобилестроении, поскольку ему можно придавать сложные формы путем гибки и штамповки без разрушения антикоррозионной защиты.

Как определить – «нержавейка» или «оцинковка»?

В домашних условиях распознать, оцинкованная или нержавеющая сталь перед вами, можно прежде всего по цвету и поверхности изделия – оцинкованный металл имеет определенный рельеф, образованный кристаллами цинка при затвердевании. Если же все-таки визуально идентифицировать не получается, помогут неорганические кислоты, например, соляная HCl (рекомендуем при этом быть предельно осторожными и соблюдать правила техники безопасности и охраны труда). Для этого хватит одной капли жидкости. В случае проката с цинковым покрытием, при попадании химического соединения на поверхность испытуемая заготовка начинает покрываться разводами, пузыриться, кислота «съедает» слой цинка. Второй сравниваемый образец в химическую реакцию с реагентом не вступает.

Как отличить «нержавейку» от «оцинковки» в промышленных условиях? Для определения состава и структуры сплавов используют методы химического и рентгено-спектрального анализа, оптическую и электронную микроскопию. Может проводиться целый комплекс физических и механических испытаний, который не только выявит «кто есть, кто», но и даст представление об эксплуатационных характеристиках изделия, что позволит использовать его максимально эффективно.

Сферы применения, срок службы и цена

Базовое отличие двух металлов состоит в сроках эксплуатации изготовленных из них конструкций. При одинаковых условиях использования «нержавейка» долговечнее и эксплуатируется до полувека или больше. А вот оцинкованный продукт, даже при соблюдении всех требований и должном уходе, служит в среднем до 25 лет. Его долговечность зависит от ряда факторов:

• толщины изделия;
• качества сплава;
• среды и условий эксплуатации;
• толщины и метода нанесения покрытия;
• дополнительного окрашивания.

При этом, для большинства применений, где сейчас используется «оцинковка» (строительные металлоконструкции, профнастил, корпуса бытовой техники и пр.), нержавеющая сталь не будет лучшим выбором. Из-за большого количества дорогих легирующих в составе сплава и сложности изготовления коррозионностойкой стали цена конечного продукта слишком высока (минимум на 50% дороже оцинкованного аналога), и даже больший срок эксплуатации не компенсирует столь разительную разницу.

Высокая стоимость нержавеющей стали с лихвой окупается в специфических применениях, где оцинкованный металл не обеспечит требуемый комплекс эксплуатационных характеристик. Такая сталь незаменима в химической промышленности, атомной энергетике, судостроении, автомобилестроении и космической отрасли, при изготовлении изделий, работающих в условиях агрессивных сред (пресная или морская вода, кислоты, соли и щелочи) или высоких температур.

Что лучше: оцинкованная или нержавеющая сталь?

Однозначного ответа нет. Конечно, за качество нержавеющего материала нужно платить дороже. Но если условия позволяют, а финансы органичены, то при правильной эксплуатации и должном уходе более демократичная по цене «оцинковка» тоже послужит долго. Так что, как говорится, «думайте сами…».

Чтобы успешно решать технологические задачи различного характера и не ошибиться с выбором – купить оцинкованный лист вместо нержавеющего – обращайтесь к проверенному, зарекомендовавшему себя поставщику. Хотя и тот и другой металл по-своему коррозионностойкие, нужно всесторонне оценивать условия их эксплуатации. Где-то вполне можно обойтись более дешевой оцинкованной сталью, но для ответственных объектов и сложных параметров эксплуатации может потребоваться менее экономичное решение.

Гарантией того, что вы приобретаете сертифицированный продукт, будет выбор в качестве партнера компании ООО «Метинвест–СМЦ» – надежного поставщика с привлекательными рыночными предложениями. На сегодня мы лучшие и готовы в самые сжатые сроки поставить любые объемы металлопродукции высшего качества.