Цинк в слитках

Первичный цинк в слитках (чушках и блоках) — базовое сырьё для металлургической, машиностроительной и химической промышленности. Качество этого металла регламентируется ГОСТ 3640-94 «Цинк. Технические условия», который устанавливает требования к химическому составу, форме выпуска, маркировке и приёмке продукции. Стандарт распространяется на первичный цинк восьми марок — от высокочистого ЦВ00 до технического Ц3.

Выбор конкретной марки цинка определяется технологическими требованиями производства: высокочистые марки (ЦВ00, ЦВ0) востребованы в электронике и приборостроении, средние (ЦВ, Ц0А, Ц0, Ц1) — в гальванотехнике, при производстве проката и литейных сплавов, а технические (Ц2, Ц3) — в горячем оцинковании и общепромышленных целях.

Марки цинка и химический состав по ГОСТ 3640-94

ГОСТ 3640-94 предусматривает восемь марок первичного цинка, различающихся содержанием основного металла и допустимой долей примесей. Массовую долю цинка определяют расчётным путём — как разность между 100 % и суммой содержания примесей свинца, железа, кадмия, меди и олова.

Химический состав марок цинка

В таблице приведены допустимые массовые доли примесей (%, не более) согласно ГОСТ 3640-94, таблица 1.

Марка	Zn, %, не менее	Pb	Cd	Fe	Cu	Sn	As	Al	Сумма примесей
ЦВ00	99,997	0,00001	0,002	0,00001	0,00001	0,00001	0,0005	0,00001	0,003
ЦВ0	99,995	0,003	0,002	0,002	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,005
ЦВ	99,99	0,005*	0,002	0,003	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,01
Ц0А	99,98	0,01	0,003	0,003	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,02
Ц0	99,975	0,013	0,004	0,005	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,025
Ц1	99,95	0,02	0,01	0,01	0,002	0,001	0,0005	0,005	0,05
Ц2	98,7	1,0	0,2	0,05	0,005	0,002	0,01	0,01**	1,3
Ц3	97,5	2,0	0,2	0,1	0,05	0,005	0,01	—	2,5

* В цинке для производства сплава ЦАМ4-1о массовая доля Pb — не более 0,004 %.
** В цинке для проката массовая доля Al — не более 0,005 %.

Дополнительные требования к примесям

Для марки ЦВ00 массовые доли висмута (Bi), никеля (Ni) и сурьмы (Sb) должны быть не более 0,00001 % каждого. В марках Ц2 и Ц3 допускается содержание сурьмы не более 0,02 %. Для марок ЦВ, Ц0А и Ц0, используемых при производстве цинкового порошка для электротехнической промышленности, содержание сурьмы ограничено 0,001 %.

Физические свойства цинка

Цинк — серебристо-белый металл с голубоватым оттенком на свежем срезе. На воздухе поверхность быстро тускнеет, покрываясь тонкой плёнкой оксида, которая защищает металл от дальнейшего окисления. Основные физические характеристики чистого цинка приведены в таблице ниже.

Параметр	Значение
Атомный номер	30
Атомная масса	65,38 а. е. м.
Плотность при 20 °C	7,133 г/см³
Плотность жидкого цинка при 419,5 °C	6,66 г/см³
Температура плавления	419,5 °C
Температура кипения	906,2 °C
Теплопроводность при 20 °C	116 Вт/(м·К)
Удельное электрическое сопротивление при 20 °C	5,9·10⁻⁶ Ом·см
Кристаллическая решётка	Гексагональная

Механическое поведение цинка сильно зависит от температуры. При комнатной температуре металл хрупок, что затрудняет его обработку давлением. При нагреве до 100–150 °C цинк становится пластичным — в этом диапазоне его прокатывают в листы, полосы и протягивают в проволоку. Выше 200–250 °C пластичность резко падает: металл снова становится хрупким и может быть измельчён в порошок.

Формы выпуска цинка в чушках и блоках

Согласно ГОСТ 3640-94 (п. 3.5), первичный цинк выпускается в двух основных формах:

Форма выпуска	Марки	Масса
Чушки (малые)	ЦВ00	4–5 кг и 8–10 кг
Чушки (стандартные)	ЦВ0, ЦВ, Ц0А, Ц0, Ц1, Ц2, Ц3	19–25 кг
Блоки	все марки, кроме ЦВ00	500 и 1000 кг (±10 %)

Масса чушек и блоков может быть изменена по согласованию между изготовителем и потребителем. Чушки должны иметь форму, удобную для пакетирования. На чушках допускается наличие канавок для удобства разделения на части.

Требования к качеству поверхности цинковых чушек

ГОСТ 3640-94 устанавливает следующие обязательные требования к качеству продукции:

• На поверхности чушек и блоков не допускается наличие шлаковых и других инородных включений (п. 3.6).
• Чушки цинка в изломе или срезе не должны содержать неметаллических включений (п. 3.7).
• На каждой чушке и блоке (за исключением марки ЦВ00) должны быть обозначены товарный знак предприятия-изготовителя и номер плавки. На чушках ЦВ00 указывается только номер плавки (п. 3.9).

При входном контроле на предприятии-потребителе рекомендуется осматривать поверхность чушек на предмет трещин, расслоений и грубых дефектов литья — подобные дефекты могут свидетельствовать о нарушении технологии производства, хотя стандарт напрямую не перечисляет их как браковочные признаки для поверхности.

Цветовая маркировка цинковых чушек и блоков

Для быстрой визуальной идентификации марки цинка применяется цветовая маркировка по торцу чушки одной полосой краски. Схема маркировки установлена ГОСТ 3640-94 (п. 3.10).

Марка цинка	Цвет полосы	Примечание
ЦВ00	Двойная полоса голубого цвета	Наносится на тару или ярлык, а не на саму чушку
ЦВ0	Голубой	—
ЦВ	Жёлтый	—
Ц0А	Белый	—
Ц0	Белый	—
Ц1	Зелёный	—
Ц2	Красный	—
Ц3	Коричневый	—

Цветная маркировка наносится на одну чушку верхнего ряда пакета или штабеля. Чушки марки ЦВ00 упаковывают в бумагу по ГОСТ 8828 или кальку по ГОСТ 892 и укладывают в ящики; масса брутто одного ящика — не более 60 кг.

Области применения цинка в слитках по маркам

Назначение цинковых чушек и блоков напрямую зависит от марки, поскольку содержание примесей критически влияет на свойства конечных изделий и сплавов. Ниже рассмотрены основные направления использования.

Высокочистые марки ЦВ00 и ЦВ0

Цинк с содержанием основного металла 99,995 % и выше применяется в областях, где даже следовые примеси недопустимы: производство реактивов, приборостроение, научные исследования, электронная промышленность. Марка ЦВ00 используется также в качестве эталонного материала при калибровке аналитических приборов.

Марки ЦВ, Ц0А и Ц0 — для проката и сплавов

Цинк средней чистоты является основным сырьём для производства цинкового проката — листов, полос, лент, проволоки. Обработка давлением проводится в температурном интервале 100–150 °C, когда металл достигает достаточной пластичности. Эти же марки используются для производства цинковых порошков, цинковых анодов для гальваники и электрохимической защиты, а также для легирования алюминиевых и медных сплавов.

Марка Ц1 — для литейных и антифрикционных сплавов

Цинк Ц1 (не менее 99,95 % Zn) широко применяется для производства цинковых сплавов — литейных (ЦАМ4-1, ЦАМ4-3 и другие по ГОСТ 19424) и антифрикционных (ЦАМ9-1,5, ЦАМ10-5 и другие по ГОСТ 21438). Литейные сплавы семейства ЦАМ характеризуются низкой температурой плавления и хорошей текучестью, что позволяет использовать их для литья под давлением корпусных деталей, фурнитуры и арматуры. Антифрикционные цинковые сплавы используются в подшипниках скольжения.

Марки Ц2 и Ц3 — для оцинковки и общепромышленных нужд

Технические марки с суммой примесей до 1,3–2,5 % применяются преимущественно для горячего оцинковывания стальных конструкций, труб, метизов. Антикоррозионное цинковое покрытие формируется при погружении изделий в расплав цинка при температуре около 450 °C. Также марки Ц2 и Ц3 используются для производства цинковых белил (оксида цинка) и в качестве восстановителя в химической промышленности.

Приёмка и контроль качества цинка

Цинк принимают партиями. Каждая партия состоит из цинка одной марки и сопровождается документом о качестве, который содержит: наименование и товарный знак предприятия-изготовителя, марку продукции, номер партии (плавки), массу партии, результаты химического анализа, дату изготовления и обозначение стандарта.

Объём контроля химического состава зависит от марки:

Марки цинка	Объём выборки для контроля
ЦВ00	Проба от каждой чушки партии
ЦВ0, ЦВ, Ц0А, Ц0, Ц1	1 % чушек, но не менее 3 штук
Ц2, Ц3	2 % чушек, но не менее 3 штук
Блоки (все марки)	Каждый второй блок

Проверке качества поверхности подвергают все чушки и блоки в партии. При неудовлетворительных результатах анализа хотя бы по одному показателю проводят повторный анализ на удвоенной выборке.

Химический состав определяют по ГОСТ 17261 (спектральный метод), ГОСТ 19251.1–19251.6 (методы определения отдельных примесей: железа, свинца, кадмия, меди, мышьяка, олова, сурьмы).

Упаковка и транспортирование цинковых чушек

Чушки и блоки формируют в транспортные пакеты в соответствии с ГОСТ 21399. Транспортная маркировка — по ГОСТ 14192 с нанесением манипуляционного знака № 8. Чушки ЦВ00 дополнительно оборачивают влагозащитной бумагой или калькой и размещают в деревянных ящиках.

При хранении цинковые слитки следует размещать в крытых складских помещениях, исключая контакт с агрессивными средами и влагой. Хотя оксидная плёнка на поверхности обеспечивает базовую защиту, длительное воздействие влажного воздуха приводит к образованию белых продуктов коррозии (карбоната цинка), ухудшающих товарный вид продукции.

Рекомендации по выбору марки цинка для производства

Правильный выбор марки цинка в слитках определяет качество конечной продукции и экономическую целесообразность. Ниже приведены общие рекомендации для различных производственных задач.

Задача производства	Рекомендуемые марки
Реактивы, эталонные материалы, электроника	ЦВ00, ЦВ0
Цинковый прокат (листы, полосы, проволока)	ЦВ, Ц0А, Ц0
Цинковые аноды для гальваники	Ц0, Ц1
Литейные сплавы (ЦАМ)	Ц0А, Ц0, Ц1
Антифрикционные сплавы	Ц0, Ц1
Цинковый порошок для электротехники	ЦВ, Ц0А, Ц0 (с Sb ≤ 0,001 %)
Горячее оцинкование	Ц1, Ц2, Ц3
Производство цинковых белил (ZnO)	Ц2, Ц3

При выборе марки следует учитывать, что примеси свинца и кадмия ухудшают коррозионную стойкость цинковых покрытий, железо снижает пластичность при прокатке, а олово и сурьма негативно влияют на литейные свойства сплавов.

Поставка цинка в слитках

Мы поставляем первичный цинк в слитках (чушках и блоках) всех марок по ГОСТ 3640-94 — от высокочистого ЦВ00 до технического Ц3. Каждая партия сопровождается документом о качестве с результатами химического анализа. По согласованию возможна поставка цинковых чушек с заданной массой и в требуемой упаковке. Для уточнения наличия, условий и сроков поставки свяжитесь с нами.