Цинковый прокат

Цинковый прокат — собирательное название полуфабрикатов, получаемых обработкой давлением из цинка и его низколегированных сплавов. Сюда относят листы, ленту, фольгу, проволоку, а также горячекатаные аноды, применяемые в гальванотехнике. Цинк обладает высокой коррозионной стойкостью за счёт образования на поверхности плотной оксидной плёнки, хорошо поддаётся прокатке и волочению в определённом температурном диапазоне. Эти свойства определяют широкое использование цинкового проката в промышленности — от антикоррозионной защиты стальных конструкций до производства гальванических элементов.

Виды цинкового проката и формы поставки

Номенклатура продукции из цинка охватывает несколько групп полуфабрикатов, каждая из которых регламентируется отдельным стандартом. Ниже рассмотрены основные виды изделий, их характеристики и области применения.

Цинковые аноды для гальванического цинкования

Цинковые аноды — горячекатаные пластины, предназначенные для нанесения защитных цинковых покрытий гальваническим способом. Требования к анодам установлены ГОСТ 1180-2021 (заменил ранее действовавший ГОСТ 1180-91). Аноды выпускают из цинка марок Ц0, Ц1С и Ц1 с химическим составом по ГОСТ 3640.

Сортамент анодов по ГОСТ 1180-2021:

Предельные отклонения по толщине зависят от номинального размера и составляют от −0,4 мм (для толщины 5 мм) до −1,1 мм (для толщины 20 мм). Стандарт допускает волнистость анодов. Поверхность должна быть свободна от загрязнений, затрудняющих визуальный осмотр. Допускаются аноды с двумя необрезанными кромками.

Пример условного обозначения анода толщиной 10 мм, шириной 200 мм, длиной 450 мм, из цинка марки Ц0: Анод ГПРХХ 10×200×450 Ц0 ГОСТ 1180-2021.

Помимо стандартных горячекатаных пластин, выпускаются литые цинковые аноды специальных форм — сферические, полусферические и цилиндрические. Такие аноды применяют в генераторах цинка для щелочных и слабокислых электролитов.

Аноды упаковывают в транспортные пакеты массой до 1250 кг. При хранении необходима защита от влаги, механических повреждений и воздействия химически активных сред.

Цинковая проволока для металлизации

Цинковая проволока — холоднодеформированный полуфабрикат круглого сечения, предназначенный главным образом для нанесения цинковых покрытий методом газотермического напыления (металлизации). Требования к проволоке установлены ГОСТ 13073-2018 (заменил ГОСТ 13073-77).

Проволоку выпускают из цинка марки Ц1 по ГОСТ 3640. Номинальные диаметры и предельные отклонения:

По требованию заказчика проволоку диаметрами 2,50 и 3,00 мм выпускают повышенной точности с предельным отклонением −0,06 мм. Овальность не должна превышать предельного отклонения по диаметру.

Поверхность цинковой проволоки должна быть чистой, без окислов, трещин и расслоений. Допускаются отдельные поверхностные дефекты в пределах допуска по диаметру и следы технологической смазки. По требованию потребителя проволоку покрывают консервирующей смазкой.

Проволоку поставляют в мотках или бухтах с наружным диаметром не более 1000 мм. Масса одного отрезка — не менее 25 кг; до 10 % партии может состоять из отрезков массой не менее 10 кг.

Цинковый лист

Цинковые листы — плоский прокат, получаемый прокаткой цинка и его сплавов. Выпуск листов общего назначения регламентирует ГОСТ 598. Листы применяют для изготовления деталей приборов в машиностроении и авиации, производства гальванических элементов, изготовления типографских клише и кровельных работ.

Цинковые листы отличаются от анодов назначением и требованиями к геометрии. Если аноды предназначены для постепенного растворения в электролите, то листы используют как конструкционный или функциональный материал. Листы выпускают из цинка различных марок — от высокочистого Ц0 до технического Ц1.

Цинковая лента

Цинковая лента — узкий плоский прокат, свёрнутый в рулоны. Требования к ленте общего назначения устанавливает ГОСТ 18327. Ленту выпускают из цинка марок Ц0 и Ц1 с обрезными кромками.

Области применения цинковой ленты: изготовление автомобильных предохранителей, производство кнопочных элементов, адресных клише. Лента также используется как защитный материал при катодной защите подземных трубопроводов и металлоконструкций.

Цинковая фольга

Тонкий плоский прокат толщиной менее 0,1 мм. Выпускается по ГОСТ 18846. Фольгу применяют в электротехнике, при изготовлении конденсаторов и в качестве упаковочного материала для специальных целей.

Марки цинка для производства проката

Химический состав цинка, используемого для производства проката, регламентирует ГОСТ 3640. Основные марки, применяемые при изготовлении различных полуфабрикатов:

Выбор марки зависит от требований к чистоте покрытия. Для ответственных гальванических процессов, где критична равномерность осаждения и минимум примесей в покрытии, используют цинк высокой чистоты (Ц0, ЦВ). Для стандартного защитного цинкования допускается применение марок Ц1С и Ц1.

Применение цинкового проката в промышленности

Гальваническое цинкование

Основная область потребления цинкового проката — гальванотехника. Цинковые аноды растворяются в электролите, обеспечивая осаждение защитного слоя цинка на поверхность стальных деталей. Цинкование применяют для защиты крепежа, деталей автомобилей, элементов строительных конструкций, приборов и трубопроводной арматуры.

В зависимости от типа электролита (кислый, щелочной, цианистый) подбирают соответствующую марку анодов. Для щелочных электролитов рекомендуют аноды из цинка высокой чистоты (Ц0 и выше), поскольку примеси железа, свинца и кадмия могут ухудшать качество покрытия. Для слабокислых электролитов допустимы аноды марки Ц1.

Газотермическое напыление (металлизация)

Цинковую проволоку используют в установках газопламенного и электродугового напыления. Расплавленный цинк распыляется сжатым воздухом и наносится на подготовленную стальную поверхность. Метод позволяет защищать крупногабаритные конструкции — мосты, опоры ЛЭП, ёмкости, трубопроводы — непосредственно на месте эксплуатации.

Производство гальванических элементов

Цинковые листы и ленту применяют при изготовлении гальванических элементов (батареек), где цинк выполняет функцию анодного материала в электрохимической паре. Для этих целей используют цинк высокой чистоты.

Машиностроение и приборостроение

Цинковый лист и лента востребованы при изготовлении деталей приборов, автомобильных предохранителей, кнопочных элементов, адресных и типографских клише. В авиационной и автомобильной промышленности цинковые полуфабрикаты используют для изготовления функциональных деталей, работающих в условиях, где требуется коррозионная стойкость.

Требования к качеству поверхности

Для всех видов цинкового проката действуют общие принципы контроля поверхности. Поверхность должна быть свободна от загрязнений, затрудняющих визуальный осмотр. Не допускаются дефекты, выводящие изделия за предельные отклонения по толщине при контрольной зачистке.

Для анодов по ГОСТ 1180-2021 допускается волнистость и наличие двух необрезанных кромок. Косина реза не должна выводить аноды за предельные отклонения по ширине и длине. В партии допускается до 10 % анодов с предельными отклонениями по длине и ширине ±10 %.

Для проволоки по ГОСТ 13073-2018 поверхность должна быть чистой, без окислов, без трещин и расслоений. Допускаются следы технологической смазки и отдельные поверхностные дефекты, не выходящие за пределы допуска по диаметру.

Хранение и транспортировка цинкового проката

Цинковый прокат хранят в закрытых складских помещениях, защищённых от атмосферных осадков и воздействия агрессивных химических сред. При соблюдении условий хранения свойства изделий не изменяются.

Аноды транспортируют без упаковки. По требованию потребителя их упаковывают в ящики по ГОСТ 2991 или обрешётки по ГОСТ 12082. Масса одного грузового места — не более 80 кг; при механизированной погрузке допускается большая масса. Формирование транспортных пакетов — по ГОСТ 26663, масса пакета — до 1250 кг.

Проволоку поставляют в мотках или бухтах, обёрнутых нетканым материалом или водонепроницаемой бумагой. Каждая бухта перевязана не менее чем в трёх местах проволокой диаметром от 1,0 мм по ГОСТ 3282. На каждом грузовом месте размещается бирка с указанием условного обозначения, марки цинка, номера партии и штампа технического контроля.

Нормативная документация на цинковый прокат

При заказе цинкового проката необходимо ориентироваться на действующие межгосударственные стандарты. Основные документы:

При заказе в условном обозначении указывают: вид полуфабриката, способ обработки, форму сечения, точность изготовления, размеры, марку цинка и номер стандарта. Все изделия сопровождаются документом о качестве с указанием химического состава и результатов контроля.