На перекрестке выбора материалов в машиностроении оцинкованная сталь и нержавеющая сталь — два, казалось бы, коррозионностойких металла — часто ставят дизайнеров и инженеров перед дилеммой. Какой из них лучший выбор? Эта статья тщательно рассматривает их свойства, от коррозионной стойкости и прочности до формуемости и экономической эффективности, чтобы помочь вам принять обоснованное решение для вашего следующего проекта.

Чтобы понять оцинкованную сталь, необходимо сначала понять процесс ее производства. Проще говоря, оцинкованная сталь — это обычная сталь, покрытая слоем цинка. Существуют различные методы оцинковки, но их цель остается прежней: обеспечить коррозионную стойкость и эстетически приятную отделку. Горячее цинкование — наиболее распространенный метод, при котором сталь погружается в расплавленный цинк, создавая прочный цинковый слой посредством химической реакции. Другие методы, такие как электролитическое цинкование и термическая диффузия, используются для небольших или структурно сложных компонентов.

Этот цинковый слой функционирует аналогично пассивирующему слою оксида хрома на нержавеющей стали, обеспечивая эффективную коррозионную стойкость и защиту от небольших царапин и ударов. Однако, в отличие от нержавеющей стали, оцинкованная сталь является многослойным композитным материалом, а не полностью легированным продуктом.

Как правило, нержавеющая сталь превосходит оцинкованную сталь по коррозионной стойкости, хотя это зависит от условий применения. Оцинкованная сталь хорошо зарекомендовала себя в водной и хлорной среде, но уступает нержавеющей стали в морской среде. Кроме того, защитный слой оцинкованной стали не обладает самовосстанавливающимися свойствами пассивирующего слоя нержавеющей стали. Со временем это означает, что компоненты из оцинкованной стали обычно имеют более короткий срок службы. Даже если цинковый слой поврежден, он действует как жертвенный анод, корродируя предпочтительно для защиты нижележащей стали. Таким образом, нержавеющая сталь обычно обеспечивает превосходную коррозионную стойкость и долговечность.

Для идентичных толщин и форм нержавеющая сталь, как правило, прочнее оцинкованной стали. Ключевым показателем прочности материала является предел прочности при растяжении — сопротивление разрушению при растяжении. Сплавы нержавеющей стали обычно начинаются с 515 МПа, а некоторые марки достигают 1300 МПа. Предел прочности при растяжении конструкционной стали составляет около 400 МПа, а углеродистой стали (используемой для оцинкованной стали) достигает 841 МПа. Поскольку оцинковка не изменяет предел прочности при растяжении основного металла, оцинкованная сталь сохраняет прочность своего основного материала.

В большинстве случаев разница в весе между нержавеющей сталью и оцинкованной сталью незначительна. Различия зависят от типа сплава нержавеющей стали и толщины цинкового покрытия на оцинкованной стали. Более высокое содержание сплава или более толстые цинковые слои увеличивают вес.

Формуемость оцинкованной стали соответствует ее базовой стали, что делает ее легче формовать, чем нержавеющую сталь того же профиля. Для нержавеющей стали с высокой формуемостью аустенитные марки (с высоким содержанием никеля) идеально подходят для больших изделий, таких как раковины, бассейны и резервуары.

Оба материала имеют схожую теплопроводность. Однако оцинкованная сталь требует осторожности при нагревании выше температуры плавления цинка (419°C), так как цинковый слой может разжижаться, создавая опасность ожогов или пожара. Структурно обе стали хорошо работают в условиях высоких температур.

Оба можно сваривать, но с оговорками. Сварка нержавеющей стали может повредить ее пассивирующий слой, что приведет к хрупкости или снижению коррозионной стойкости. Кислотная промывка может смягчить эти эффекты. Для оцинкованной стали критически важна надлежащая вентиляция из-за токсичных паров оксида цинка. Избегайте воздействия нержавеющей стали на расплавленный цинк во время сварки, так как это вызывает охрупчивание. Рекомендуется предварительная оцинковка сваркой.

Это зависит от базовой стали. Оцинкованная сталь наследует магнетизм своего основного металла. Аустенитные нержавеющие стали являются наиболее магнитными, в то время как другие сплавы различаются в зависимости от содержания железа.

Оба металла безопасны для большинства пищевых сред. Оцинкованная сталь широко используется в стеллажах для холодильных камер и декоративной посуде, но следует избегать кислых продуктов, которые вызывают коррозию цинка. Более низкая реакционная способность и более гладкая поверхность нержавеющей стали делают ее более универсальной и легкой в очистке.

Нержавеющая сталь почти всегда предпочтительна в медицинских учреждениях из-за ее долговечности, простоты стерилизации и гладкой поверхности. Шероховатая текстура оцинкованной стали и возможность отслаивания цинка делают ее менее подходящей для инструментов, оборудования или имплантатов.

Нержавеющая сталь, как правило, дороже. Оцинкованная сталь является экономичной альтернативой для некритичных или малоиспользуемых применений. Оба материала подлежат вторичной переработке, но процесс нержавеющей стали проще — плавление и затвердевание с минимальными корректировками. Оцинкованную сталь необходимо переработать в базовую сталь и повторно оцинковать.

• Аэрокосмическая промышленность
• Сельское хозяйство
• Архитектура
• Автомобилестроение
• Электроника
• Общественное питание
• Медицинские приборы
• Нефть и газ

• Строительство
• Системы отопления, вентиляции и кондиционирования
• Телекоммуникации
• Производство

• Прочность: Нержавеющая сталь прочнее для конструктивных компонентов.
• Коррозионная стойкость: Нержавеющая сталь превосходит, особенно в морской среде.
• Термостойкость: Оба хорошо работают, но избегайте плавления оцинкованных покрытий.
• Сварка: Нержавеющая сталь безопаснее; оцинкованная сталь требует предосторожностей.
• Стоимость: Оцинкованная сталь дешевле изначально; нержавеющая сталь предлагает долгосрочную ценность.