Цинк в чушках ГОСТ 3640-94: марочный состав и технические характеристики
Цинк в чушках по ГОСТ 3640-94 — первичный металл, выпускаемый в виде слитков массой до 25 кг с нормированным химическим составом по пяти маркам. Стандарт распространяется на цинк, получаемый электролитическим или дистилляционным способом, и устанавливает предельные концентрации примесей: свинца, кадмия, железа, меди, олова, мышьяка. Именно примесный состав определяет область применения каждой марки — от литейных сплавов до полупроводниковых соединений.
Марки и химический состав
ГОСТ 3640-94 регламентирует пять марок цинка. Массовая доля основного металла и лимиты примесей различаются принципиально:
- ЦВ00 — цинк не менее 99,997 %, сумма примесей 0,003 %; содержание свинца 0,003 %, кадмия 0,001 %.
- ЦВ0 — цинк не менее 99,995 %, свинец 0,005 %, кадмий 0,002 %.
- ЦВ — цинк не менее 99,99 %, свинец 0,01 %, кадмий 0,005 %.
- Ц0 — цинк не менее 99,975 %, свинец 0,02 %, кадмий 0,01 %.
- Ц1 — цинк не менее 99,95 %, свинец 0,05 %, кадмий 0,02 %.
Марки ЦВ00 и ЦВ0 получают электролизом с последующей дистилляцией; они предназначены для ответственных применений, где примеси лимитируются на уровне сотых долей процента. Марки Ц0 и Ц1 допускают большее содержание свинца и кадмия и используются в литейном производстве и горячем цинковании.
Физико-механические свойства
Температура плавления цинка — 419,5 C, плотность — 7,13 г/см. Металл обладает гексагональной плотноупакованной решёткой, что определяет анизотропию механических свойств. При комнатной температуре цинк хрупок; пластичность появляется при нагреве до 100–150 C. Предел прочности литого цинка — 110–150 МПа, относительное удлинение — 1–3 %. При горячей деформации (прокатка, прессование) прочность возрастает до 200–250 МПа.
Электрохимический потенциал цинка — –0,76 В, что обеспечивает его протекторное действие по отношению к стали. Это свойство лежит в основе горячего цинкования и изготовления протекторов для трубопроводов, корпусов судов, резервуаров.
Применение по маркам
- ЦВ00, ЦВ0 — производство полупроводниковых соединений (ZnSe, ZnTe), реактивов, цинковых белил высокой чистоты, фармацевтических препаратов.
- ЦВ — лигатуры для алюминиевых сплавов, цинкование ответственных деталей в автомобилестроении, изготовление цинкового порошка для антикоррозионных покрытий.
- Ц0 — горячее цинкование металлоконструкций, труб, крепежа; литьё под давлением деталей приборов и бытовой техники.
- Ц1 — литейные цинковые сплавы (ЦАМ4-1, ЦАМ4-3), аноды для гальванических ванн, протекторы для защиты подземных трубопроводов.
Типовые параметры марок
| Марка | Zn, % не менее | Pb, % не более | Cd, % не более | Fe, % не более |
|---|---|---|---|---|
| ЦВ00 | 99,997 | 0,003 | 0,001 | 0,001 |
| ЦВ0 | 99,995 | 0,005 | 0,002 | 0,002 |
| ЦВ | 99,99 | 0,01 | 0,005 | 0,005 |
| Ц0 | 99,975 | 0,02 | 0,01 | 0,01 |
| Ц1 | 99,95 | 0,05 | 0,02 | 0,02 |
Условия поставки и маркировка
Чушки отливают в изложницах; поверхность должна быть чистой, без шлаковых включений и наплывов. Допускаются следы смазки от формы. Каждая чушка маркируется: указывают номер партии, марку металла и обозначение стандарта. Транспортная упаковка — пакеты массой до 1000 кг, стянутые лентой, либо контейнеры. Хранение — в закрытых складах при относительной влажности не выше 75 %; при контакте с влагой и углекислым газом на поверхности образуется плотная плёнка карбоната цинка, не влияющая на переплав.
Вопросы и ответы
Чем марка ЦВ0 отличается от ЦВ?
ЦВ0 содержит не более 0,005 % свинца и 0,002 % кадмия, ЦВ — до 0,01 % свинца и 0,005 % кадмия. Разница критична для полупроводниковых и реактивных применений.
Для чего применяют цинк марки Ц1?
Ц1 используют для литейных сплавов типа ЦАМ, изготовления анодов гальванических ванн и протекторов для катодной защиты трубопроводов.
Какая масса одной чушки по ГОСТ 3640-94?
Стандарт допускает чушки массой от 5 до 25 кг. Конкретная масса согласовывается при заказе и указывается в сопроводительных документах.
Можно ли использовать Ц0 для горячего цинкования?
Да, Ц0 пригоден для горячего цинкования металлоконструкций и труб. Содержание свинца до 0,02 % не ухудшает качество покрытия.
