Нержавейка или оцинковка: в чем разница и что лучше выбрать

Часто в быту, при сравнении различных марок материалов, можно услышать: «А что лучше – оцинковка или нержавейка?». Однозначного ответа нет: выбор зависит от конкретных обстоятельств, в которых при определенных нагрузках или условиях окружающей среды предполагается использовать тот или иной объект, ту или иную марку стали. А вот обстоятельства эти могут быть кардинально различными, поэтому успех (либо неудача) проекта предопределится в самом начале работ.

Публикуя свои обновляемые каталоги товаров, АО «ТФД Брок Инвест Сервис и К» надеется, что после прочтения данной статьи у наших клиентов подобных вопросов больше никогда не возникнет.

Чем отличается оцинкованная сталь от нержавеющей стали? Начнем с цели проекта, поскольку применение оцинкованной и нержавеющей стали основано на разных принципах защиты металлических изделий и конструкций от коррозии. А потом уже идут блеск, привлекательный внешний вид и прочее.

Достоинства и ограничения цинкованного стального проката

Суть процесса

Цинкование стали — это ее покрытие защитным слоем цинка для предотвращения ржавчины и в антикоррозионных целях. Наиболее распространенным методом является горячее цинкование, при котором между цинком и основным металлом листа образуется прочная металлургическая связь посредством высокотемпературного погружения. Сталь сохраняет все свои механические свойства основного металла, к которым относятся прочность, твердость, пластичность, обрабатываемость, свариваемость. Наличие цинкового покрытия необходимо отдельно учитывать при сварке и другой последующей обработке.

Горячее цинкование включает в себя:

• Подготовку поверхности, когда материал проходит обезжиривание - погружение в едкий щелочной раствор для удаления масел, жира и грязи; 
• Травление - погружение металла в ванну с соляной или серной кислотой для удаления ржавчины и прокатной окалины; 
• Промывку стали для удаления остатков кислоты; 
• Флюсирование - погружение очищенной стали в раствор флюса (например, хлорида аммония), в результате чего предотвращается любое новое окисление металла еще до того, как его коснется расплавленный цинк;
• Собственно горячее цинкование - погружение металла в ванну с расплавленным цинком, нагретым примерно до температуры 450°C; там железо и цинк вступают в реакцию с образованием прочно связанных слоев интерметаллического сплава; 
• Охлаждение матовой оцинкованного изделия на воздухе или в охлаждающей среде; возможная водная закалка покрытия не является закалкой стали как видом термической обработки.

Завершает процесс проверка качества готовой поверхности на предмет равномерности толщины и полного покрытия стали слоем цинка (требуемой толщиной, которая зависит от вида изделия, толщины основного металла и применимого стандарта). 

Преимущества 

Оцинкованная сталь является популярным выбором в промышленных, сельскохозяйственных и строительных проектах. Есть много причин, по которым вам следует выбрать оцинкованную сталь для своего инженерного решения. 

Износостойкость и долговечность. Время до первого технического обслуживания рассчитывается в зависимости от появления ржавчины на пяти процентах поверхности оцинкованного стального листа. Это время варьируется в зависимости от атмосферных условий конструкции, условий ее монтажа или резки. Например, в засушливой сельской местности с небольшим количеством осадков и загрязнением оно может составлять десятки лет, но конкретный срок определяют толщина цинкового покрытия, коррозионная активность среды, конструкция узла и состояние поврежденных участков; без этих данных фиксированный срок указывать нельзя.

Хорошая отделка и сниженные затраты на обслуживание. Лист оцинкованной стали гладкий на ощупь, что облегчает осмотр. Будучи прочным и долговечным, он устойчив к царапинам и ежедневным повреждениям. Любые повреждения, как правило, возникают в результате неправильного обращения и длительного износа. Из-за гладкой поверхности в случае повреждения оцинкованного стального листа барьерная защита ослабевает, но окружающий цинк способен катодно защищать небольшие открытые участки стали. Крупные или глубокие повреждения следует восстанавливать с учетом условий эксплуатации. 

Защита от загрязнений. Цинковое покрытие изолирует стальную основу от кислорода и влаги и обеспечивает жертвенную защиту. Однако пригодность оцинкованной стали для операционных, пищевых зон и контакта с продуктами нельзя определять только наличием цинка: она зависит от санитарных требований, конструкции изделия и условий эксплуатации.

Минусы применения оцинкованных стальных изделий

Ценовой фактор: стоимость оцинкованного стального листа становится выше, чем у сопоставимого холоднокатаного листа без покрытия, поскольку в цену входит нанесение цинкового слоя. Разница зависит от толщины листа, массы покрытия, объема заказа и рыночной конъюнктуры; при сравнении важно учитывать расходы на защиту и обслуживание за весь срок эксплуатации.

При определении цены на проект необходимо учитывать его долговечность. Для краткосрочного технического решения, которое может быть переработано в течение короткого периода времени, было бы более экономично использовать менее долговечную, но более дешевую альтернативу. Однако для долгосрочных структурных проектов дополнительные затраты с лихвой окупят себя с точки зрения долговечности и сокращения затрат на техническое обслуживание только с течением времени. Дешевле обычно не значит лучше.

«Белая» ржавчина. Процесс цинкования гарантирует, что стальной лист остается устойчивым к ржавчине. Однако вам необходимо знать о наличии так называемой белой ржавчины, которая может развиться со временем, если изделие подвергается воздействию влаги и не обслуживается.

Белая ржавчина — это продукты коррозии цинка, преимущественно гидроксиды и основные карбонаты, которые образуются при длительном контакте свежего покрытия с влагой и недостаточной вентиляции. Легкий налет не обязательно означает потерю защитных свойств, но выраженные отложения требуют оценки, очистки и устранения условий увлажнения. Обратить процесс цинкования вспять они не могут. 

Поскольку профилактика всегда лучше, чем лечение, обязательно следует предпринять следующие шаги, минимизирующие риск появления белой ржавчины:

1. Упаковка. Убедитесь, что оцинкованные стальные листы упакованы в сухой, свободной от влаги среде. Обеспечьте хорошую циркуляцию воздуха между листами.
2. Устойчивость при хранении. Храните листы под небольшим углом, чтобы вода и влага могли стекать с поверхности и не застаиваться на поверхности.
3. Нанесение водоотталкивающего покрытия. Убедитесь, что оцинкованная поверхность цинкового покрытия обработана барьерным покрытием, чтобы свести к минимуму любой контакт воды с оцинкованной поверхностью стального листа.

Трудоемкость удаления белой ржавчины зависит от тяжести повреждения. Если имеется лишь легкий порошкообразный остаток, его обычно можно смахнуть щеткой. Однако чем более серьезен процесс окисления цинка, тем больше потребуется времени на восстановительную обработку.

Достоинства и ограничения использования нержавеющей стали

Нержавеющая сталь является популярным материалом для многих изделий благодаря своей долговечности и простоте обслуживания, но она не лишена недостатков.

Чтобы принять обоснованное решение о том, является ли нержавеющая сталь правильным выбором для вашего проекта, вы должны понимать как плюсы, так и минусы использования этого материала. 

Достоинства

Нержавеющая сталь — это разновидность металлического сплава на основе железа, содержащего не менее 10,5% хрома и не более 1,2% углерода, что обеспечивает ее коррозионностойкие свойства. Стойкость зависит от марки, состояния поверхности, температуры и состава среды: в хлоридах и кислотах возможны точечная, щелевая и другие виды коррозии, поэтому марку подбирают под условия эксплуатации. 

При необходимости можно провести пассивацию нержавеющей стали. Это химическая обработка очищенной поверхности, в том числе растворами азотной или лимонной кислоты, которая удаляет свободное железо и способствует формированию естественной пассивной пленки. Она повышает стойкость поверхности, но не гарантирует защиту от любой коррозионной среды; режим выбирают по марке стали и нормативной документации.

В отличие от других металлов, нержавеющая сталь не требует специальной обработки или полировки, чтобы сохранить блеск и целостность. Все, что необходимо — это регулярная очистка мягким мылом или моющим средством и водой. Это делает нержавеющую сталь отличным выбором для применений, где техническое обслуживание является проблемой, например, в пищевой промышленности или на кухнях.

Благодаря своим коррозионностойким свойствам нержавеющая сталь при воздействии экстремальных температур и погодных условий служит дольше, чем другие металлы. Кроме того, поскольку она не пориста, как некоторые материалы, не впитывает жидкости или другие вещества, которые могут со временем вызвать изменение цвета или потребительских свойств изделий. Это делает нержавеющую сталь отличным выбором для применения на открытом воздухе (на улице) или в любой ситуации, когда требуется долговечность.

Нержавеющая сталь – универсальный материал, который можно использовать для самых разных целей. Сюда входит все: от кухонной техники и посуды до медицинского оборудования и уличной мебели. Долговечность и устойчивость материала к образованию пятен, коррозии и обесцвечиванию делают его отличным выбором для многих применений.

Ограничения

Одним из основных недостатков нержавеющей стали является то, что она по сравнению с другими материалами значительно дороже. Стоимость зависит от типа и качества материала, а также толщины, поэтому может сильно варьироваться. Однако многие считают, что нержавеющая сталь стоит дополнительных затрат из-за ее долговечности и простоты обслуживания.

Подверженность вмятинам и царапинам. Хотя нержавеющая сталь довольно прочна, на ней все равно могут появиться поверхностные повреждения, если не ухаживать за изделием должным образом. Чтобы предотвратить это, следует принимать меры предосторожности - защищать материал от грубого обращения или от абразивных материалов, которые могут с течением времени повредить изделие. Это включает в себя использование защитных чехлов, а также мягких чистящих средств.

Как определить тип стали – оцинкованная она или нержавеющая?

Бытовые способы

По магнитному тесту и внешнему виду можно получить только предварительный результат. Аустенитные нержавеющие стали обычно слабо магнитны, а ферритные и мартенситные — магнитны; холодная деформация также может изменить отклик. Оцинкованная сталь имеет цинковое покрытие на стальной основе, причем цинк способен катодно защищать небольшие открытые кромки. Для надежной идентификации используют анализ состава или покрытия. 

Визуальные различия

Нержавеющая сталь имеет мягкий, атласный или блестящий металлический вид, не шелушится и не отслаивается, остается серебристого цвета, даже если глубоко поцарапать изделие изнутри. 

Оцинкованная сталь имеет тускло-серую поверхность, часто с кристаллоподобными узорами в виде блесток. На царапинах может быть виден серый цинк или темный основной металл. 

Испытание на магнит

Многие распространенные типы нержавеющих сталей (например, аустенитные марки) немагнитны или очень слабо магнитны. 

У изделий из оцинкованной стали внутренняя часть изготовлена из обычной углеродистой стали, на которую магнит среагирует. Впрочем, некоторые типы нержавеющей стали являются магнитными, поэтому используйте этот тест вместе с визуальной проверкой. 

Ржавчина и износ 

Нержавеющая сталь не ржавеет легко, и долго остается чистой на открытом воздухе. Оцинкованная сталь устойчива к ржавчине благодаря слою цинка. На небольших царапинах и кромках окружающий цинк продолжает защищать сталь; красная ржавчина возникает, когда доступной катодной защиты недостаточно или покрытие существенно израсходовано.

Профессиональные способы

Чтобы профессионально отличить оцинкованную сталь от нержавеющей, используют: 

Испытание на химическое вытеснение является разрушающей химической пробой и требует подготовленной поверхности, реагента известной концентрации, средств защиты и интерпретации по утвержденной методике. Его не следует применять как бытовой тест. Оцинкованная сталь реагирует мгновенно. Образуется красное медное пятно, поскольку цинковое покрытие вытесняет медь. Нержавеющая сталь не отреагирует, поэтому поверхность останется неизменного цвета. 

Для неразрушающей идентификации применяют портативный рентгенофлуоресцентный анализатор. Он определяет элементы в приповерхностном слое, но точность зависит от калибровки, геометрии, состояния поверхности и толщины покрытия; для тонкого цинкового слоя требуется корректная модель покрытия и подложки. 

Заключение. Сводная таблица рекомендаций по оптимальному выбору между оцинкованной и нержавеющей сталью

Оцинкованную сталь обычно выбирают для экономичной защиты конструкций и изделий в атмосфере, если условия соответствуют толщине покрытия и допустимому сроку службы. Нержавеющую сталь выбирают, когда нужная марка подтверждает требуемую коррозионную и санитарную пригодность, в том числе для влажных или пищевых сред, где требуется долговременная стойкость к ржавчине. 

Разница между оцинкованной и нержавеющей сталью:

Характеристика	Оцинкованная сталь	Нержавеющая сталь
Стоимость	Низкая	Высокая
Устойчивость к коррозии	Зависит от толщины покрытия и среды; цинк обеспечивает барьерную и катодную защиту до его существенного расходования	Зависит от марки и среды; возможны точечная, щелевая и другие виды коррозии
Срок службы, долговечность при эксплуатации	Определяется толщиной цинкового покрытия и коррозионной активностью среды	Определяется маркой стали, средой, конструкцией и обслуживанием
Внешний вид	Тускло-серый, с блестящей отделкой	Серебристый
Лучшее применение	Наружные каркасы, заборы, крепеж, сельское хозяйство	Пищевое и медицинское оборудование, а также изделия для агрессивных сред — при выборе марки, пригодной для конкретных условий

Специалисты компании готовы проконсультировать по подбору продукта, помочь с комплектацией заказа. Доставка по всей России.