Коррозия металла отменяется благодаря инновационному методу алюминирования

Ржавчина, разъедающая металлоконструкции и коммуникации, ежегодно приносит миллиардные убытки ЖКХ, машиностроению и другим отраслям промышленности. До недавнего времени методы борьбы с окислением могли лишь ненадолго продлить жизнь металлическим деталям и немного подкорректировать подпорченный ржавчиной внешний вид. Однако уже завтра российские ученые обнародуют революционный способ предотвращения коррозии металла.

На выставке «Металл-Экспо-2009», открывающейся в Москве 10 ноября, будет представлена инновационная технология алюминирования стали. Первая в мире действующая линия непрерывного алюминирования стальной проволоки продемонстрирует свои возможности и, возможно, станет началом новой эры в борьбе с коррозией металла.

Рецепты от ржавчины

До сих пор имелось три основных метода защиты стали от коррозии: окрашивание, цинкование и гибридный метод — нанесение на оцинкованную сталь пластиковых покрытий в промышленных условиях (такая сталь используется для изготовления металлочерепицы). К сожалению, краски и пластики неустойчивы к механическим нагрузкам и оцинкованная поверхность на воздухе быстро приобретает непривлекательный вид. Обычная же краска на оцинкованную поверхность не ложится.

Решение проблемы металлурги видели в переходе от цинкования к покрытию стального проката алюминием. Однако над практическим осуществлением данной идеи технологи всего мира безуспешно бьются уже более трех десятков лет, ведь по своей природе расплавленный алюминий чрезвычайно агрессивен по отношению к другим материалам. В частности, в отличие от цинка его нельзя держать в стальной ванне. Кроме того, в расплавленном алюминии достаточно трудно наладить работу вращающихся роликов, которые обеспечивают перемещение стального проката через ванну с расплавленным металлом.

Гениальное в своей простоте решение российских ученых состоит в том, что вместо того, чтобы опускать сталь в ванну, они подняли расплавленный металл вверх. В соответствии с новой технологией масса расплавленного металла удерживается в точке нанесения покрытия в подвешенном состоянии за счет создаваемого в объеме разряжения.

«Мы очень удивились, что до нас это никому не пришло в голову, — говорит один из разработчиков новой технологии Сергей Марутьян. — Механизм протяжки стальной проволоки, листа или профилированного проката теперь находится в атмосфере цеха, что сразу же избавляет от множества проблем — ресурса, наладки и эксплуатации технологической линии».

Инновационная выгода

Алюминиевое покрытие обладает рядом принципиальных преимуществ. Во-первых, из-за небольшой удельной массы алюминия расходы на основной материал в два с половиной раза меньше, чем при цинковании. Во-вторых, алюминиевое покрытие в несколько раз более стойкое, чем цинковое, и защищает металл практически во всех условиях эксплуатации, даже в кислых средах. Так что алюминированная сталь будет незаменима там, где стальные конструкции работают в агрессивных средах: добыча нефти и газа, химические производства, пищевая промышленность, строительство.

В-третьих, алюминий в процессе нанесения покрытия на сталь образует на поверхности защитный слой, который сохраняет структуру металла неизменной даже при температуре 900?С. Это свойство алюминированной стали позволяет изготавливать из нее автомобильные глушители.

Особо ценно, что алюминиевая поверхность может быть окрашена в разные цвета, и в отличие от нанесенной на оцинкованную поверхность эта окраска будет обладать исключительной стойкостью в любых условиях. Подобное преимущество открывает перед алюминированным прокатом строительный рынок, где высокая коррозионная стойкость кровли и других металлоконструкций должна сочетаться с выносливостью к механическим нагрузкам и привлекательным внешним видом. Из такой стали можно изготавливать кузова автомобилей, и они будут долговечнее оцинкованных корпусов даже дорогих иномарок.

Интересно, что алюминиевое покрытие по своим качествам превосходит сам алюминий. Алюминиевые детали из-за присутствия в них добавок, которые увеличивают прочность, обладают сниженной коррозионной стойкостью. Среди других достоинств новых технологий подготовки поверхности стали к нанесению покрытия авторы отмечают низкую энергоемкость, экологическую безопасность и эргономичность, что позволяет в дальнейшем использовать в качестве покрытия на сталь не только алюминий, но и другие металлы и сплавы.

Подобное открытие имеет не только технический и экономический потенциал, но и огромное стратегическое значение для развития российской металлургии. В последние десятилетия технологии в области металлургии в Россию приходили исключительно с Запада. Теперь у отечественных производителей черных металлов и металлических конструкций появился шанс стать первыми в мире обладателями уникальной технологии экономичного производства алюминированной стали.

Рынок установок для алюминирования и сегмент алюминированного проката (по оценкам, его объем около 1 млрд долл. для России) фактически пусты, конкуренция отсутствует. «Мы надеемся, что нашим изобретением заинтересуются крупные российские компании и нам не придется через несколько лет покупать оборудование для производства алюминированного проката за рубежом», — отмечают разработчики технологии.