Авторы: Дмитриева Кристина Олеговна, Матвеев Дмитрий Валентинович
Современные исследования и опыт промышленного внедрения показывают, что легирование расплава цинка остается одним из ключевых инструментов управления качеством покрытия. Основное направление развития сейчас — это замещение токсичных элементов на безопасные и высокоэффективные легирующие добавки, а также внедрение новых элементов, повышающих эксплуатационные характеристики покрытия и экономику процесса.
В будущем основное внимание, безусловно, сосредоточено на элементах, уже применяемых и проверенных в промышленности, а также на перспективных добавках, находящихся на стадии исследования и апробации, из таких можно выделить магний и титан.
Период применения: с начала 2000-х по настоящее время, перспективное внедрение.
Цель: повышение коррозионной стойкости покрытия, улучшение адгезии в duplex-системах, повышение механической прочности.
Подтвержденные эффекты:
- Формирование плотной пассивирующей оксидной пленки, что значительно повышает коррозионную стойкость, особенно в атмосферных и морских условиях.
- Улучшение структуры покрытия: более пластичное и устойчивое к растрескиванию и отслаиванию.
- Снижение толщины покрытия и расхода цинка.
Негативные факторы:
- Высокие требования к подготовке и очистке поверхности перед цинкованием.
- При избытке магния возможно ухудшение свойств покрытия: хрупкость, снижение адгезии.
- Сложности переработки отходов, содержащих магний.
Современный статус:
- Активно используется в ЕС, США, Японии, Южной Корее. Массовое внедрение в Китае началось с середины 2010-х.
- В России и странах СНГ проводится апробация и частичное внедрение.
- Рассматривается как одна из наиболее перспективных легирующих добавок, требующих адаптации технологий подготовки поверхности и переработки отходов.
Период изучения: с 2010-х — настоящее время.
Цель и ожидаемые эффекты:
- Повышение коррозионной стойкости к атмосферной, точечной и щелочной коррозии.
- Снижение реакционной способности стали, подавление роста ζ-фазы, аналогично никелю.
- Контроль толщины покрытия для экономии цинка и улучшения внешнего вида.
- Улучшение адгезии цинка к металлу и к лакокрасочному покрытию в duplex-системах.
Особенности применения: предполагается концентрация на ppm-уровне.
Современный статус:
- На стадии промышленной и практической апробации.
- Известны пилотные проекты и исследования в Польше, Италии и Китае.
Общие тенденции и выводы. Прошлое, настоящее, будущее
Мировая практика показывает, что использование легирующих элементов в процессе горячего цинкования является эффективным инструментом управления структурой и свойствами защитного покрытия. Однако важно понимать, что каждый из легирующих элементов обладает не только положительными, но и потенциально негативными свойствами, как в технологическом, так и в экологическом аспектах.
Историческая эволюция подходов к легированию демонстрирует тенденцию к замещению токсичных и экологически опасных добавок на более безопасные альтернативы, что особенно прослеживается в странах Европейского союза. В то же время в России и странах СНГ сохраняются традиционные подходы, хотя и наблюдается постепенное внедрение более современных технологий.
Статья основана на изучении и анализе: данных промышленных испытаний, научных публикаций и патентов за 1985–2025 годы, расчетов диаграмм фазовых равновесий Zn–Me, экологических и экономических параметров использования элементов в производстве.
#ЦинкПлюс #Цинкование #ЗащитаМеталла #Металлоконструкции #Строительство #ЭлементыЛегирования