Комплексний аналіз причин деградації цинкового покриття на гнутих сталевих профілях для будівельних конструкцій

У статті представлено комплексний аналіз причин деградації цинкового покриття на гнутих сталевих профілях, виготовлених з рулонної оцинкованої сталі марки DX51D+Z140, яка широко використовується у будівництві як армувальний або конструктивний елемент. Досліджено повний технологічний цикл виробництва — від кислотного травлення гарячекатаної смуги та її холодної прокатки, через гаряче цинкування у захисній атмосфері, до фінального етапу профілювання на багатовалкових станах. У кожному з етапів проаналізовано потенційні чинники виникнення дефектів, що можуть призвести до зниження антикорозійної стійкості покриття. Встановлено, що основними технологічними порушеннями є: залишки оксидів заліза на поверхні після неповного травлення, відсутність або неякісна пасивація зовнішньої поверхні профілю після цинкування, а також потрапляння хлоридів — як внутрішнього походження (технічна вода), так і зовнішнього (атмосферні впливи). Проведено експериментальні вимірювання товщини цинкового шару на штабових заготовках і готових профілях із подальшою статистичною обробкою даних за критеріями Кохрена та Фішера. Хімічний аналіз забруднень підтвердив наявність хлоридів на зовнішній поверхні профілів, Cr(VI) лише під покриттям (свідчення неповної пасивації), а також залишкових органічних емульсій. Дослідження показали, що профілі, виготовлені з рулонів із підвищеною дисперсією цинку, є найбільш вразливими до локальної корозії. Навіть мінімальні відхилення від регламентованих параметрів на будь-якому етапі виробництва можуть мати критичні наслідки для експлуатаційної надійності конструкцій. Попри те, що середні значення товщини покриття відповідали вимогам стандарту Z140 (ДСТУ EN 10346:2014), комплексна дія внутрішніх і зовнішніх чинників спричинила появу «білої іржі» ще до експлуатації. Запропоновано рекомендації щодо вдосконалення технологічних і логістичних процесів для підвищення довговічності гнутих оцинкованих профілів.

This article presents a comprehensive analysis of the causes behind zinc coating degradation observed on cold-formed galvanized steel profiles used in construction. The profiles were manufactured from steel grade DX51D+Z140, widely applied in structural elements such as window reinforcements, frames, and façade systems. The study investigates the entire technological chain —from hot-rolled coil pickling and cold rolling, through hot-dip galvanizing in protective atmospheres, to final roll-forming operations on multi-stand lines. Each stage is evaluated for its potential contribution to defects, especially with regard to corrosion resistance. Key technological factors contributing to premature corrosion include incomplete removal of iron oxides during acid pickling, insufficient surface passivation after galvanizing, and contamination by chloride-bearing substances —likely from external environmental sources or technical water. The research involved experimental thickness measurements of the zinc coating on both flat sheets and finished profiles using non-destructive magnetic methods, followed by statistical evaluation applying Cochran's and Fisher's criteria for repro-ducibility and adequacy.Additionally, chemical analyses were conducted to identify surface and sub-coating contamina-tion by chlorides(Cl⁻), sulphates (SO₄²⁻), hexavalent chromium (Cr(VI)), and organic residues from emulsions. The re-sults confirmed that although the average coating thickness generally complies with the Z140 standard (DSTU EN 10346:2014), localized inconsistencies and technological lapses can lead to the emergence of "white rust" before instal-lation.The findings emphasize the importance of improving not only galvanizing and roll-forming operations but also storage and transport conditions. Recommendations are provided tooptimize industrial practices and enhance the dura-bility of zinc-coated steel profiles under real-world conditions.