Что лучше – оцинковка или нержавейка?

Все железосодержащие сплавы с добавлением углерода называются сталями. Они имеют самый разный состав и многочисленные свойства. Однако, как и чистое железо, стали имеют склонность к окислению. Иными словами, от контакта с кислородом они со временем ржавеют. Избежать этого можно несколькими способами. В том числе можно использовать оцинкованную и нержавеющую стали. Что это, чем они отличаются и как определиться с выбором сплава – рассказываем в статье. 

Что такое оцинкованная сталь

Оцинкованная сталь, или оцинковка – это сталь, прошедшая процедуру цинкования. То есть поверхность металлического изделия покрыта тонким слоем цинка. 

Один из способов нанесения на заготовку цинкового слоя – с помощью процедуры анодирования. Это электрохимический процесс, при котором ионы другого металла, в данном случае цинка, переходят от анода к катоду и осаживаются на поверхности изделия, образуя прочное соединение с материалом. 

Второй способ нанесения слоя цинка – это горячее цинкование. При этом стальная заготовка погружается в емкость с цинком в жидком состоянии. Температура этого процесса достигает 460 градусов. Горячее цинкование – наиболее экономически выгодный процесс. Однако на производстве применяется оба метода.

Цинковое покрытие может иметь толщину от 18 до 200 микрон, то есть до 0,2 мм. Это зависит от времени выдержки в растворе электролита или в горячем расплавленном цинке, от напряжения, при котором проходит электролитический процесс и от прочих параметров цинкования. 

Покрыть слоем цинка можно практически любой железосодержащий сплав, то есть почти все стали и чугуны. Однако высокоуглеродистые стали плохо переносят горячее цинкование – на поверхности появляется слишком толстый слой цинка. Это происходит из-за того, что высокое содержание углерода приводит к гетерогенности структуры сплава. 

Преимущества оцинкованной стали: 

• Доступная стоимость. Цинкование – достаточно экономичный способ повысить коррозионную устойчивость сплавов. Итоговая цена оцинкованной стали зависит от того, какой сплав лежит в основе. 
• Устойчивость к коррозии. Основная цель цинкования – это снижение влияния погодных условий на долговечность изделий. Цинковый слой защищает сталь от окисления, то есть поверхность не подвергается ржавлению. 
• Допустимость применения методов металлообработки, основанных на пластическом деформировании металла. То есть сталь с оцинковкой можно гнуть и штамповать. При этом цинковый слой останется на поверхности сплава. 
• Долговечность. Длительный срок эксплуатации обеспечивается двумя параметрами: коррозионной стойкостью и механической надежностью. Даже при нанесении поверхностных повреждений, например, царапин или потертостей, срок эксплуатации оцинкованного изделия не сокращается. 
• Эстетичность. Запоминающийся внешний вид, привычный для пользователей «рисунок» на оцинкованной поверхности. 
• Экологичность. Процесс цинкования экологически нейтрален. При этом оцинкованная сталь хорошо проходит вторичную переработку. А сам материал полностью химически нейтрален, в том числе подходит для хранения пищевых продуктов. 

К недостаткам можно отнести: 

• Постепенную стираемость оцинкованного слоя. Износостойкость материала средняя. То есть при регулярной силе трения цинковое покрытие изнашивается, стирается, особенно если оно тонкое – менее 15 микрон. 
• Трудную свариваемость. Здесь зависимость обратная: чем толще покрытие из цинка, тем труднее сваривать оцинкованные изделия.
• Низкую устойчивость к ударным воздействиям. Не рекомендуется применять оцинкованную сталь в тех случаях, когда изделие подвергается вибрациям или ударам – поверхностный слой может быстро прийти в негодность. 

Оцинковка – недорогой и быстрый метод повысить коррозионную устойчивость стального изделия. 

Что такое нержавеющая сталь 

Нержавейка – это сталь, легированная хромом, никелем и некоторыми другими металлами и неметаллами. Высокое количество хрома в составе способствует образованию на поверхности сплава пленки, которая надежно защищает от окисления. 

Причем основное отличие нержавейки от оцинкованной стали в том, что защитная пленка из хрома восстанавливается снова при ее повреждении, а из цинка – нет. То есть цинковое покрытие может стереться. И после этого поверхность снова становится восприимчивой к коррозии. В то время как нержавеющая сталь всегда образует на поверхности защитную пленку, даже если она была нарушена механически или химически. 

Коррозионная устойчивость нержавейки, а также другие технические характеристики зависят от марки стали. То есть от того, какие легирующие добавки и в каком процентном соотношении были добавлены в сплав.

Преимущества нержавеющей стали: 

• Эстетичный внешний вид. Поверхность нержавейки блестящая. Часто она бывает отшлифована до зеркального состояния. Реже встречается матовая поверхность нержавеющих листов. Однако она не нуждается в покраске или дополнительной обработке. 
• Защита от коррозии. Нержавейка отлично переносит постоянный контакт с кислородом, влагой, ультрафиолетом. Есть кислотостойкие марки стали, которые сохраняют устойчивость к окислению даже в агрессивной среде. И даже при нарушении поверхностного слоя он восстанавливается и не утрачивает устойчивость к коррозии. 
• Химическая нейтральность. Пищевая нержавейка активно применяется для приготовления и хранения продуктов питания, в том числе – для нагрева пищи. Если оцинкованная сталь все же не используется для изготовления посуды, кастрюль, то нержавейка – повсеместно. Даже пища с повышенной кислотностью может хранится и готовиться в нержавеющей посуде. В то время как в оцинкованной таре кислотные продукты приведут к химической реакции с высвобождением солей цинка.
• Высокая прочность, в том числе при нагреве. Устойчивость к повышенным температурам и механическим нагрузкам – отличительные особенности нержавеющей стали. 

Основным недостатком нержавеющей стали становится более высокая, чем у оцинковки, стоимость. Легирование сплава хромом, никелем и другими присадками – более дорогостоящий процесс, чем горячее или электрохимическое цинкование. Соответственно, стоимость готового изделия из нержавейки также становится выше. 

Как отличить нержавейку от оцинковки

Два одинаковых изделия с разными покрытиями можно отличить визуально. Нержавеющая сталь имеет равномерный стальной цвет. В то время как у оцинковки поверхность состоит из более темных пятен на серой основе – такой узор дает цинк. 

Если не удается определить, что перед вами, нержавеющая или оцинкованная сталь, визуально, то можно обратиться к хитрости. Если капнуть на сталь концентрированную кислоту, то нержавейка не отреагирует. А оцинкованная сталь вступит в реакцию: появятся пузыри, это объясняется тем, как с кислотой взаимодействует цинк. 

Нет под рукой кислоты? Тогда, скорее всего найдется обычная поваренная соль. В концентрированном солевом растворе способность цинка противостоять коррозии снижается. Если опустить две заготовки в раствор на несколько часов, то нержавейка совсем не изменится, в то время как оцинкованная сталь даже визуально станет темнее, то есть вступит в реакцию.

Сравнение оцинкованной и нержавеющей стали

Прочностные характеристики обоих видов стали одинаковые. Есть марки нержавейки, которые прочнее оцинковки. И есть оцинкованные стали, которые более прочные, чем некоторые нержавейки. В этом плане все прямо зависит от состава сплава. 

В то время как химическая устойчивость у нержавейки выше, чем у оцинкованной стали. Конечно, оцинковка противостоит коррозии, но временно и не во всех условиях. В особенно агрессивных средах, а также при механическом воздействии нержавейка лучше справляется с этой задачей. 

В нагретом состоянии нержавейка также выигрывает. Горячеоцинкованная сталь выдерживает до 200 градусов. А нержавейка – до 1400, в зависимости от марки стали. Тем более есть жаропрочные марки нержавеющей стали, которые сохраняют все свои характеристики при нагреве. 

Сферы применения оцинкованной и нержавеющей сталей

В целом методы использования этих разновидностей стали схожи. Часто оцинковка применяется как более бюджетная альтернатива нержавейки. Но есть сферы, в которых применяют только нержавеющую сталь, например: 

• изготовление посуды и тары для продуктов питания; 
• производство хирургических и стоматологических инструментов, имплантатов;
• создание трубопроводов, а также емкостей для хранения, транспортировки химических ингредиентов, в том числе кислот и концентрированных щелочей. 

А вот сфер применения оцинкованной стали, в которых не подойдет нержавейка, практически не существует. 

Подводя итог, нужно отметить, что нержавейка практически во всех сферах использования лучше работает, чем оцинкованная сталь. Однако оцинковка дешевле. Поэтому в ряде случае, чтобы удешевить конструкцию или рабочий процесс, используют именно ее. Но у нержавеющей стали более высокая устойчивость к коррозии, долговечность, износостойкость, жаропрочность, а также широкая сфера применения.