Инновационные защитные покрытия из цветных металлов

Производство металлопроката растет с каждым годом. Основная сфера применения прокатной продукции в России – строительство. Прокат используется при возведении промышленных, жилых, коммерческих зданий и сооружений. Современные стандарты качества строительных работ приводят к необходимости поступательного развития материалов и технологий.

Традиционно для защиты металлопродукции от коррозионного воздействия окружающей среды используется цинк. Метод горячего цинкования позволяет существенно продлить срок службы листового проката. Согласно экспертным оценкам, такая продукция является высокорентабельной. За последние годы ее выпуск в нашей стране увеличился в 2-3 раза. Все крупные металлургические предприятия России (например, «Северсталь», НЛМК, Магнитогорский металлокомбинат) вводят в строй необходимое оборудование. Совокупные мощности достигают 5 млн. т в год. По мнению специалистов компании «Метсплав», в ближайшее время это количество может существенно вырасти. Наравне с ростом производства растет и необходимость в приеме, переработке и продаже лома цветных металлов и сплавов.

Стандартная технология цинкования предполагает использование небольшого количества других цветных металлов – сурьмы, свинца, алюминия. Но их содержание обычно составляет не более 0,1-0,2%. Известные зарубежные производители в последние годы особое внимание уделяют выпуску металлопроката с защитным покрытием из специальных сплавов. В них количество алюминия может составлять от 5 до 55%. Состав с 5%-ным содержанием получил название «гальфан», с 55%-ным – «гальвалюм». Их стойкость к коррозии превосходит показатели обычной оцинкованной стали в несколько раз (от 2 до 6 в зависимости от внешних условий). Также хорошо себя зарекомендовало защитное покрытие из сплава цинка, алюминия и магния, которое получило название «ZAM» (аббревиатура латинских наименований входящих в его состав химических элементов).

Помимо отличных антикоррозионных качеств некоторые инновационные материалы имеют и еще одно существенное достоинство: низкую температуру плавления. Это дает большую экономию при производстве, поскольку значительно меньше ресурсов тратится на нагрев смеси. Как следствие, поставщики и потребители продукции получают дополнительные выгоды.

Способность изделия противостоять коррозии зависит от количества алюминия в сплаве, но эта зависимость не прямо пропорциональная. Максимальные коррозионные потери наблюдаются при нулевом содержании алюминия. Согласно проведенным экспериментам, за 5 лет они могут составить от 6 мкм (при использовании в стандартных условиях сельского хозяйства) до 19 мкм (в суровых условиях морского климата). При 5%-ном содержании указанные показатели снижаются до 5 и 12 мкм соответственно. При 22%-ном содержании алюминия коррозионные потери вырастают до 7 и 16 мкм. Гальвалюм (55% алюминия) сокращает потери от коррозии до минимальных значений – 6 и 3 мкм соответственно.

Практика показывает, что металлопродукция с защитными покрытиями на основе цинка и алюминия может заменять традиционную оцинкованную сталь в любых производственных сферах. При этом новые материалы легче перерабатывать, а изделия из них проще и удобнее эксплуатировать. Например, пластические свойства гальфана позволяют легко штамповать окрашенные листовые заготовки без риска повреждения цветного слоя (даже при существенных деформациях). Это особенно актуально для автомобильной промышленности, ведь многие кузовные детали имеют сложную форму. Да и защита от коррозии здесь играет особую роль. Также материал незаменим в производстве бытовой техники – холодильников, микроволновых печей, стиральных машин. Вместо того, чтобы грунтовать и красить готовое изделие, производители в фабричных условиях штампуют необходимые детали из листов нужного цвета, существенно экономя время и денежные средства.

Сплав цинка, алюминия и магния обладает наилучшими эксплуатационными качествами. Для него свойственны максимальная прочность, долговечность, стойкость к коррозии. Сфера его применения чрезвычайно широка.

Гальвалюм отличается эстетичным внешним видом. Его поверхность в процессе производства приобретает глянцевый блеск и привлекательный кристаллический узор. На протяжении всего срока службы изделия не темнеют. Высокая температура плавления обеспечивает выдающиеся показатели термической устойчивости материала. Совокупность этих качеств делают гальвалюм незаменимым для производства кровельных покрытий, фасадной облицовки и иной строительной продукции. Согласно проведенным исследованиям, кровля из оцинкованной стали служит в среднем около 10 лет, а кровля из алюмоцинка – 25-30 лет.

Если взять уровень стандартных коррозионных потерь оцинкованного листа в агрессивной кислотосодержащей среде за единицу, аналогичные показатели инновационных материалов будут ниже в 5-30 раз. Это связано с их особой микроструктурой. Даже на обрезанных кромках листов и поцарапанных участках поверхности происходит самовосстановление защитного покрытия.

Важный фактор экономии – низкий удельный вес алюмоцинковых сплавов (он практически в два раза ниже, чем у цинка). При равных затратах материала можно произвести вдвое больше высококачественного металлопроката. Следует отметить, что переход на новые технологии не требует существенной модернизации стандартных линий цинкования. Можно использовать действующие агрегаты, внеся лишь небольшие производственные коррективы. При необходимости (например, в связи с отсутствием сырья) в любой момент возможен возврат к традиционному способу нанесения защитных покрытий. Минимальная экономия цинка составляет несколько кг на 1 т.

Крупные российские металлургические предприятия стремятся вводить в эксплуатацию универсальные линии оборудования, способные выпускать продукцию с разными типами защитных покрытий. Причем, некоторые из них уже сталкивались с необходимостью корректировки ассортимента в связи с колебаниями спроса на отдельные виды проката и изменением цен на различные металлы.

Специалисты фирмы «Метсплав» рекомендуют более интенсивно использовать возможности формирования сырьевой базы предприятий за счет использования вторичного сырья. Прием металлолома позволяет полноценно решать широкий перечень важных производственных задач. При рассмотрении вопросов, связанных с переходом на выпуск металлопроката с инновационными защитными покрытиями из сплавов цветных металлов наиболее актуальным будет прием алюминия (ведь его содержание может составлять более половины массы защитного слоя).

Компания «Метсплав» располагает большим опытом работы в сфере покупки, переработки и продажи лома цветных металлов. Мы предлагаем выгодные цены и лучшие условия сотрудничества.