Stal nierdzewna, ocynkowana i oksydowana - które rozwiązanie jest lepsze?

Stal nierdzewna, stal ocynkowana i oksydowana to najpopularniejsze rozwiązania mające szerokie zastosowania w aspekcie odporności na korozję. Wybór między poszczególnymi materiałami zależy od wielu czynników i oczekiwań, jakie chcemy osiągnąć. Czym różnią się poszczególne rozwiązania, jakie są ich wady i zalety i gdzie znajdują zastosowania - dowiesz się z tego artykułu.

Metody ochrony stali przed korozją

Stal jest jednym z ważniejszych materiałów wykorzystywanych w wielu gałęziach przemysłu, jednak w surowej postaci nie jest odporna na korozję. Aby zabezpieczyć stal przed działaniem czynników atmosferycznych i chemicznych, stosuje się różne metody ochrony powierzchni, takie jak cynkowanie, oksydowanie czy produkcja stali nierdzewnej. Każda z tych metod różni się procesem technologicznym i zakresem zastosowań, co pozwala na dopasowanie rodzaju ochrony do specyficznych wymagań i warunków eksploatacyjnych.

Proces produkcji stali ocynkowanej

Cynkowanie nazywamy procesem pokrywania różnych elementów metalowych powłoką cynku, dzięki czemu powstaje ostatecznie stal ocynkowana. Warstwa cynku ma za zadanie ochronić stal, która sama w sobie w surowej postaci nie ma właściwości antykorozyjnych. Jest wiele metod cynkowania stali, rozróżnia się między innymi:

●       Cynkowanie galwaniczne — surowy wyrób stalowy, który ma stać się stalą ocynkowaną, zanurza się w kąpieli elektrolitowej. Za sprawą prądu, cząsteczki cynku osiadają na stalowym przedmiocie — metoda ta jednak nie jest zbyt precyzyjna, bo warstwa nie jest zbyt gruba i równomierna, dlatego stosuję się ją przeważenie na elementach wystroju wnętrz.

●       Cynkowanie ogniowe — nazywane także cynkowaniem zanurzeniowym. Cynkowanie ogniowe polega na zanurzeniu elementów metalowych w cynku rozgrzanym do temperatury 450- 500 º. Dzięki tej metodzie stal ocynkowana uzyskuje grubszą warstwę cynku niż w przypadku cynkowania galwanicznego.

●       Cynkowanie natryskowe — metoda ta jest stosowana na wyrobach, które ze względu na swoje rozmiary nie mogą być zanurzone i ocynkowane metodą galwaniczną i ogniową. Cynkowanie natryskowe polega na roztopieniu drutu cynkowego, a ten w postaci płynnej jest rozpylany po powierzchni elementu, umożliwiając stworzenie stali ocynkowanej. Metoda ta, jest wykorzystywana przede wszystkim w branży motoryzacyjnej. 

Proces produkcji stali oksydowanej

Inną formą zabezpieczenia powierzchni stalowych jest oksydowanie. Jest to proces polegający na wytworzeniu na powierzchni stali warstwy czarnych tlenków, które zabezpieczają powierzchnię stali oksydowanej przed korozją — proces oksydowania nadaje powierzchni czarny kolor, dlatego proces ten nazywa się również czernieniem stali. 

Oksydowanie przeprowadza się metodą chemiczną (polegającą na zanurzeniu przedmiotów stalowych we wrzącym roztworze mieszaniny wodorotlenku i azotanu srebra) albo metodą elektrolityczną zwana też metodą na zimno (polegająca na oczyszczeniu przedmiotu z rdzy, brudu i tłuszczu, a następnie nakładając specjalistyczny preparat do czernienia). Stal oksydowana uzyskana w wyniku tych procesów jest bardziej odporna na korozję i nadaje się do zastosowań wymagających ochrony powierzchni.

Proces produkcji stali nierdzewnej

Produkcja stali nierdzewnej to proces o wiele bardziej złożony niż wyżej wymienione sposoby nadawania cech nierdzewnych stali węglowej. Stal nierdzewna już na etapie doboru zastosowanych pierwiastków sprawia, że jest to wyrób przeznaczony do określonych potrzeb, w przeciwieństwie do stali ocynkowanej i oksydowanej, które są w pewnym sensie rozwinięciem innej koncepcji.

Po doborze odpowiednich pierwiastków zapewniających stali właściwości antykorozyjne można przystąpić do następnych procesów produkcji, takich jak odlewanie, walcowanie, obróbka cieplna, obróbka końcowa. Wytwarzanie elementów ze stali nierdzewnej to temat bardzo rozległy, a ilość procesów, jaka jest potrzebna do zrealizowania końcowego produktu, daje świadomość, jak kompletnym produktem w swej roli są te elementy.

Polecamy przeczytać także: Grupy i rodzaje stali nierdzewnych - charakterystyka oraz ich ogólne zastosowanie

Austenityczne stale nierdzewne a stal ocynkowana i oksydowana — różnice

Główne różnice odróżniające stale nierdzewne od wcześniej opisanych rozwiązań tkwią w:

●       Składzie chemicznym: 

o   Stal nierdzewna — to stop żelaza zawierający w swoim składzie chemicznym kilka podstawowych pierwiastków stopowych takich jak chrom, nikiel czy molibden. Te dodatki wzbogacają stal o właściwości antykorozyjne.

o   Stal ocynkowana — posiada warstwę cynku tylko na powierzchni stali, która chroni element przed korozją, więc warto wziąć pod uwagę to, że gdy warstwa ta zostanie naruszona mechanicznie, wewnętrzne struktury wyrobu mogą być narażone na rdzewienie.

●       Wyglądzie i estetyce:

o   Stal ocynkowana — ma metaliczny, szarawy wygląd.

o   Stal oksydowana — po obróbce, nabiera czarnego, matowego koloru.

o   Stal nierdzewna — posiada lśniący „srebrzysty” i elegancki wygląd.

●       Kosztach:

o   Stal ocynkowana — zazwyczaj jest tańsza ze względu na metodę jej produkcji oraz zastosowanie jednego pierwiastka do stworzenia powłoki.

o   Stal oksydowana — rozwiązanie tańsze od wariantu ocynkowanego, ze względu na najprostszą metodę wytworzenia.

o   Stal nierdzewna — jest rozwiązaniem najdroższym ze względu na zastosowanie droższych pierwiastków oraz bardziej złożonej produkcji od dwóch pozostałych rozwiązań

●       Ekologii:

o   Stal nierdzewna — podlega całkowitemu recyklingowi.

●       Konserwacji:

o   Stal nierdzewna — odpowiednia konserwacja zapewnia odporność korozyjną w warstwie tlenków chromu na powierzchni stali nierdzewnej.

Odporność stali nierdzewnej, ocynkowanej i oksydowanej na rdzewienie

W bezpośrednim porównaniu stal oksydowana a stal ocynkowana, to ta druga ma lepszą odporność na korozję dzięki grubszej i trwalszej warstwie ochronnej z cynku. Oba rozwiązania mogą jednak stracić swoją antykorozyjne właściwości, gdy warstwa się zetrze z czasem w wyniku obróbki mechanicznej. 

W porównaniu do stali nierdzewnej, stal ocynkowana i oksydowana nie dorównują jej właściwościom wynikającym z unikalnego składu chemicznego stali austenitycznych. Ochronna warstwa stali nierdzewnej jest znacznie trwalsza i posiada wyjątkową zdolność do samoczynnej odbudowy, co dodatkowo zwiększa jej odporność na korozję.

Podsumowując, stal oksydowana oferuje umiarkowaną odporność na korozję, która jest odpowiednia do zastosowań dekoracyjnych i mniej wymagających warunków środowiskowych. Aby zwiększyć jej trwałość, często stosuje się dodatkowe powłoki ochronne olejem, lakierem czy woskiem. Jednakże, w warunkach, gdzie wysoka odporność na korozję jest kluczowa, stal ocynkowana będzie lepszym wyborem a zdecydowanie najlepszym — stal nierdzewna, zwłaszcza przy bezpośrednim kontakcie z wodą. Stal kwasoodporna A4, wzbogacona w składzie chemicznym o molibden zapewnia dodatkową odporność w środowisku kwasowym, solnym oraz zasadowym co pokazuje poniższa tabela.

Zachęcamy do zapoznania się z naszą ofertą nierdzewnych i kwasoodpornych elementów złącznych, które gwarantują niezawodność i trwałość nawet w najtrudniejszych warunkach. Zapraszamy także do skorzystania z naszej platformy B2B, gdzie łatwo znajdzą Państwo produkty dopasowane do wielu potrzeb. W razie pytań lub potrzeby konsultacji nasi specjaliści służą także do Państwa dyspozycji — skontaktuj się z nami już dziś!