АЛЮМОЦИНК или листовая сталь, покрытая сплавом 55% Al-Zn

Алюцинк или алюмоцинк - сталь оцинкованная холоднокатаная тонколистовая ГОСТ 14918-80 чаще всего используется в строительной индустрии, в том числе и для изготовления воздуховодов в системах вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления. Надежность оцинкованной стали обеспеченна сохранностью слоя цинка, такой метод позволяет увеличить срок службы стали до 5-15 лет, в зависимости от степени агрессивности атмосферы. Однако разработки в области металлургии не стоят на месте, и улучшение качества защитного покрытия металлических материалов получило свое развитие в создания нового типа покрытия - "алюмоцинк". Такой тип покрытия дает гладкую серебристую поверхность металла, кроме того, не требует постоянного ремонта и специального обслуживания.

Впервые алюмоцинк был использован в США в 1972 году компанией "Galvalume", которая принадлежит торговой марке Bethlehem Steel Cо. За последние десятилетие было изготовлено более 100 миллионов тонн стали с применением покрытия "алюмоцинк" под марками "Galvalume", "Aluzinc", "Galvastar", "Zincalum", "SuperGalum" и так далее. Спрос на продукцию с алюмоцинковым покрытием непрерывно растёт, что не удивительно. Одна из главных причин - высокая коррозионная стойкость по сравнению с цинковым покрытием. На сегодняшний день "алюмоцинк" успешно применяют в строительстве, изготавливая из него воздуховоды, водосточные трубы, кровля, облицовка, желоба для стока дождевой воды, ангары, перегородки, складские помещения, гаражи, перегородки, конструкции теплиц, силосные башни, сушилки и т.д.


Технические характеристики алюмоцинкового покрытия

Химические свойства

Защитное покрытие «алюмоцинк» представляет собой псевдосплав, состоящий из трёх основных элементов в следующих весовых соотношениях: 55% алюминий, 43,4% цинк 1,6% кремний - такая пропорция между элементами обеспечивает баланс между коррозионностойким качеством алюминия и защитным гальваническим свойством цинка.

Алюминий образует устойчивый оксид на поверхности листа и интерметаллическое соединение с кремнием, которые обладают высокой коррозионной стойкостью и, кроме того, способствуют особо прочному сцеплению покрытия с основой. Все это препятствует проникновению окисляющей атмосферы в глубь металла, создавая надёжный защитный барьер. Но это не защищает стальную основу от коррозии при резке металла или глубоких царапинах на защитном слое. Эту функцию берет на себя цинк. Так как электрохимический потенциал цинка значительно выше железа, цинк под воздействием происходящих электрохимических процессов постепенно начинает "растворяться", освобождая от зарождающихся окисных плёнок стальной лист. Данный принцип защиты лежит в основе многих технологических решений по вопросам предохранения стальных изделий от коррозии, давно применяется в отечественной и зарубежной технике и носит название "жертвенной защиты". Другая важная особенность цинка состоит в том, что, даже "растворяясь", цинк оставляет свою тонкую окисную плёнку, которая ещё довольно продолжительное время не позволяет проникнуть коррозии в матричный металл и защищает его при резке или глубоких царапинах на поверхности защитного покрытия.

«Алюмоцинк», имея толщину 25 мкм (185 г/кв. м), может эксплуатироваться в промышленной атмосфере средней агрессивности не менее 20 лет до появления продуктов коррозии на 5 % поверхности. В результате проведенных исследований и оценки качества покрытия было установлено, что испытанный материал устойчив к атмосферной коррозии и может эксплуатироваться в условиях промышленной атмосферы средней агрессивности сроком не менее 40 лет.

Стандарт EN ISO 12944-2 1998 классифицирует степень коррозийной стойкости различных сред по категориям С1-С5, где С1 указывает на очень низкую степень коррозийности, а С5 -на очень высокую. «Алюмоцинк» отвечает требованиям использования для категории С4, среди которых С4 классифицируется как высокая степень коррозийной стойкости.

При переходе с оцинкованного проката на «алюмоцинк» толщина нанесенного слоя должна сохраняться. Производители металла дают 20 лет гарантии от сквозной коррозии на алюмоцинк с покрытием AZ 185 (25 микрон с обеих сторон).

Соответствие толщины покрытия для оцинкованного проката и "алюмоцинк"

Цинковое покрытие
Алюмоцинковое покрытие
Толщ. покрытия c одной стороны, мкм
Обозначение
EN 10215
Масса покрытия с двух сторон, г/м2
Обозначение
EN 10215
Масса покрытия с двух сторон, г/м2
Z 120
120
AZ 70
70
9÷12
Z 180
180
AZ 100
100
13
Z 225
225
AZ 120
120
16
Z 275
275
AZ 150
150
20
Z 350
350
AZ 185
185
25

 

Механические свойства

Листовой стали с «алюмоцинк» можно придавать любую форму также легко, как и листовой стали с цинковым покрытием. Результаты испытаний прочности покрытия Al-Zn

 

Испытания
Обработка
Результаты испытаний
Сгибание
1 Т на 180°
Хороший результат. Отслаивания не наблюдается
Сдавливание
1000 г * 500 мм
Хороший результат. Отслаивания не наблюдается
Придание формы
Прокатывание
Хороший результат. Отслаивания не наблюдается

 


Испытание «алюмоцинк» на прочность

Испытания атмосферой

Испытания на атмосферное воздействие проводились в США в течение долгого времени в различных местностях: прибрежной, промышленной и сельской. По окончанию испытаний оказалось, что на поверхности листовой стали «алюмоцинк» не наблюдалось признаков коррозии. На оцинкованной стали, при тех же метеорологических условиях, выявилась красная ржавчина по всей поверхности. Устойчивость «алюмоцинка» к атмосферным воздействиям в 3-6 раз выше устойчивости листовой стали с цинковым покрытием одинаковой толщины, особенно в промышленных и прибрежных зонах.

Испытания влажностью

Испытания на устойчивость к влажности являются наиболее важными для проверки качества строительных материалов. В таблице представлено время появления ржавчины на поверхности стали в результате воздействия 95%-ной влажности при температуре 50°С.  Испытания на воздействие газа серной кислоты проводились для того, чтобы выявить устойчивость «алюмоцинка» к автомобильным выхлопным газам и газам, выбрасываемым промышленными предприятиями, которые приводят к выпадению в разных регионах мира кислотных дождей. Испытания на воздействие газа серной кислоты проводились в течение 800 часов (согласно Японским промышленным стандартам Н 8502). В результате испытаний было доказано, что стойкость листовой стали «алюмоцинк» в 6-8 раз выше, чем стойкость оцинкованной стали.

 

Предмет исследования
Время, по истечении которого появилась ржавчина
Сталь с покрытием цинком (Z25)
6 000 часов
Листовая сталь «алюмоцинк» (AZ185)
35 000 часов

 

Испытания соленой водой

Испытания проводились путем распыления 5%-го водного раствора соли температурой 35°С (согласно Японским промышленным стандартам Z2371) одновременно на поверхность листовой стали «алюмоцинк» и листовой стали с цинковым покрытием беспрерывно в течение 2000 часов. По результатам испытаний поверхность оцинкованной стали покрылась ржавчиной, в то время как на поверхности «алюмоцинка» ржавчина отсутствует. В результате испытаний было доказано, что устойчивость стали «алюмоцинк» к коррозии при воздействии соленой воды в 10 раз выше устойчивости оцинкованной стали.

Особенности в работе с «алюмоцинк»

Сварка

«Алюмоцинк» легко сваривается обычными методами: дуговой сваркой и сваркой сопротивлением, в тех же условиях, что и при сварке оцинкованного проката. Пониженное содержание цинка в 55% алюмоцинковом покрытии приводит к меньшему образованию вредного дыма. Это делает «алюмоцинк» более безопасным для работы при сварке.

Окрашиваемость

Покрытие «алюмоцинк» обеспечивает должные связующие свойства под окраску благодаря хорошей растекаемости по поверхности, и отличным адгезионным свойствам.