Гальвалюм болат катушкасының құрамы мен өнімділігі арасындағы байланысты терең зерттеу

Перде қабырғаларын, тұрмыстық техника корпустарын және фотоэлектрлік кронштейндерді салу сияқты салаларда гальвалюмді болат катушкалары коррозияға төзімділік пен үнемділіктің қос артықшылықтарына байланысты дәстүрлі мырышталған болат катушкаларын біртіндеп негізгі таңдау ретінде алмастырады. Инженерлік сатып алулардағы негізгі мәселе - гальвалюмді болат катушкасының бағасы немесеASTM A792 ГальвалюмӨндіріс стандарттарында нақты анықталған сипаттамаларға қарамастан, негізгі өнімділіктегі айырмашылықтар құрамды дәл бақылаудан туындайды. Бүгін біз гальвалюмді болат катушкаларының (Гальвалюм орамасы, Гальвалюмді болат катушкалары және т.б. қоса алғанда) өнімділік құпияларын ашу үшін құрамды талдаудан бастаймыз.
I. Гальвалюм болат катушкасының негізгі құрамын талдау
Гальвалюм болат катушкаларының өнімділігі «негізгі материалмен» де, «жабынмен» де анықталады. Әртүрлі компоненттік пропорциялар соңғы өнімнің қолданыстағы сценарийлеріне тікелей әсер етеді. Мысалы, жоғары коррозияға төзімділікті қажет ететін Galvalume Steel Coil Az150 композициялық дизайны кәдімгі Galvalume Coil-ден айтарлықтай ерекшеленеді.
1. Қаптама құрамы: алюминий, мырыш және кремнийдің «алтын қатынасы»

Алюминий-мырыш жабыны – бұл бір металл емес, алюминийден (55%), мырыштан (43,5%) және кремнийден (1,5%) тұратын қорытпа жүйесі. Бұл қатынас ұзақ мерзімді тәжірибе арқылы тексерілген оңтайлы шешім болып табылады:
* Алюминий (Al): Жабынның «коррозияға төзімді өзегі». Алюминий болат катушканың бетінде тығыз Al₂O₃ оксиді қабықшасын түзеді, ол қышқыл жаңбыры мен тұз шашырауы сияқты қатал орталардың коррозиясына төтеп бере алады. Бұл алюминий-мырышпен қапталған болат катушкалардың кәдімгі мырышталған болат катушкаларға қарағанда 3-5 есе жоғары коррозияға төзімділігінің негізгі себебі;
* Мырыш (Zn): «құрбандық анодты қорғау» рөлін атқарады. Қаптама сызылған кезде, мырыш негізгі болаттың тот басуына жол бермеу үшін оттегімен әрекеттеседі. Сонымен қатар, мырыштың болуы жабынның икемділігін жақсарта алады, бұл Galvalume орамасын майыстыруды және штамптауды жеңілдетеді;
* Кремний (Si): «Жабынды адгезия» мәселесін шешеді. Кремний алюминий мен темір арасындағы реакцияны тежеп, сынғыш және қатты Fe-Al интерметалдық қосылыстарын түзе алады, бұл жабынды қабыршақтану қаупін азайтады. Кремнийдің тұрақтандырушы әсері әсіресе қалың Galvalume Steel Coil Az150 үшін маңызды (AZ150 шаршы метрге 150 г жабынды салмағын білдіреді).
2. Негіз құрамы: Төмен көміртекті болаттың «негізгі кепілдігі»

Субстратгальвалюм болат катушкаларынегізінен төмен көміртекті болаттан тұрады (көміртегі мөлшері ≤0,12%), аз мөлшерде марганец (0,3-0,6%) және фосфор (≤0,045%) қосылған: Көміртегі (C): Көміртегінің шамадан тыс мөлшері негізді тым қатты етеді, бұл өңдеу кезінде оның жарылуына бейім етеді; тым төмен мөлшері болат катушкасының беріктігін төмендетеді. Сондықтан, төмен көміртекті болаттың көміртегі мөлшері «беріктік пен өңдеу тепе-теңдігі диапазоны» шегінде қатаң бақылануы керек; Марганец (Mn): Марганецтің аз мөлшері иілгіштікке айтарлықтай әсер етпестен негіздің беріктігінің беріктігін жақсарта алады, бұл оны жүк көтергіш қолдануға жарамды етеді (мысалы, фотоэлектрлік кронштейндерге арналған болат катушкасының гальвалюмі); Фосфор (P): Фосфор болаттың сынғыштығын арттырады, сондықтан негіздегі фосфор мөлшері қатаң шектелуі керек, бұл да ASTM A792 Galvalume стандартында анық көрсетілген көрсеткіштердің бірі.
II. Композиция мен негізгі өнімділік сипаттамалары арасындағы байланыс Композицияны түсіну бізге кейбіреулердің неліктен екенін анық көруге мүмкіндік бередіГальвалюм катушкаларысыртқы құрылысқа жарамды, ал басқалары тұрмыстық техника төсемдеріне жарамды — мәні құрамды түзетулерден туындайтын өнімділік айырмашылықтарында жатыр.

1. Коррозияға төзімділік: Алюминий құрамы «қорғаныс деңгейін» анықтайды. Коррозияға төзімділік - бұл негізгі бәсекеге қабілеттілікгальвалюм орамасы, және оның құрамымен байланысы әсіресе тікелей: жабынның алюминий мөлшері 50%-дан 55%-ға дейін артқанда, Al₂O₃ оксиді қабықшасының тығыздығы айтарлықтай жақсарады. Теңіз жағалауындағы тұзды шашырату ортасында болат катушкасының коррозияға ұшырау уақытын 10 жылдан 20 жылға дейін ұзартуға болады. Егер кремний мөлшері 1%-дан төмен болса, бұл жабын мен негіз арасындағы адгезияның төмендеуіне әкеледі, бұл тұзды шашырату сынақтарында жабынның көпіршіктенуіне бейім етеді; егер ол 2%-дан жоғары болса, бұл жабынның сынғыштығын арттырады, осылайша коррозияға төзімділік беріктігі төмендейді. Galvalume Steel Coil AZ150 AZ100-ге қарағанда коррозияға төзімділігі жоғары болуының себебі де осы (шаршы метрге 100 г жабын) – жабын қалыңырақ қана емес, сонымен қатар алюминий-мырыш-кремний қатынасы жоғары қорғаныс талаптарына да жақсы сәйкес келеді.
2. Механикалық қасиеттер: Негіз құрамы «беріктігі мен өңдеуге қабілеттілігінде» басым
Беріктігі: Негіздегі марганец мөлшерінің әрбір 0,1%-ға артуы үшін болат катушкасының беріктігі 5-8 МПа-ға артуы мүмкін. Сондықтан, жүк көтергіш қолданбаларда қолданылатын Galvalume болат катушкасы үшін марганец мөлшері 0,5-0,6% деңгейінде бақыланады.
Өңдеу мүмкіндігі: Құрылғы корпустары сияқты күрделі штамптауды қажет ететін қолданбалар үшін көміртегі мөлшері ≤0,1% болатын негіздер таңдалады, ал жабынның кремний мөлшері штамптау кезінде жабынның жарылуын болдырмау үшін шамамен 1,5%-ға дейін төмендетіледі. 3. Жоғары температураға төзімділік: алюминийдің «жоғары температуралық тұрақтылық» артықшылығы
Алюминийдің балқу температурасы (660℃) мырышқа қарағанда (419℃) әлдеқайда жоғары, сондықтан алюминийленген мырыш болат катушкаларының жоғары температураға төзімділігі мырышталған болат катушкаларына қарағанда әлдеқайда жоғары:
200℃ төмен температурада (мысалы, пеш төсемдері) жабынның өнімділігі тұрақты;
Тіпті 300℃ қысқа мерзімді жоғары температурада да, Al₂O₃ пленкасы жабынның тотығуына жол бермейді, бұл Galvalume роликінің мұржалар мен жоғары температуралы құбырларды қаптауға жарамды болуының негізгі себебі.

III. Құрамы, өнімділігі және гальвалюм болат катушкасының бағасы арасындағы байланыс

Көптеген адамдар сатып алу кезінде мынаны ойлайды: Неліктен бірдей сипаттамалардағы Galvalume катушкасының баға айырмашылығы тоннасына 100-200 юаньға жетуі мүмкін? Негізінде, баға айырмашылығы компоненттердің құнын көрсетеді: Қаптау құны: Алюминийдің нарықтық бағасы мырыштың бағасынан 2-3 есе жоғары. Сондықтан, жабындағы алюминий мөлшері неғұрлым жоғары болса (мысалы, AZ150, AZ90-мен салыстырғанда), құны соғұрлым жоғары болады және Galvalume болат катушкасының бағасы соғұрлым жоғары болады. Негізгі материалдың құны: Төмен көміртекті болаттағы марганец мөлшері неғұрлым жоғары және фосфор мөлшері неғұрлым төмен болса, балқыту құны соғұрлым жоғары болады және сәйкес Galvalume болат катушкасының бағасы соғұрлым жоғары болады. Стандартты құны: ASTM A792 Galvalume стандартына сәйкес келетін өнімдер компоненттерге төзімділікті қатаң бақылауға ие (мысалы, алюминий мөлшерінің ауытқуы ≤ ±1%), өндіріс кезінде сынықтардың жоғары деңгейі және бағасы стандартты емес өнімдерге қарағанда 5-8%-ға жоғары. IV. Практикалық қолдану жағдайы: Құрамды таңдаудың маңыздылығы

Жағалаудағы құрылыс жобасында гальвалюм болат катушкаларының екі түрі салыстырылды: Кәдімгі гальвалюм катушкасы (50% алюминий, 1% кремний): Жергілікті коррозия 3 жыл пайдаланғаннан кейін пайда болды; ASTM A792 стандартына сәйкес келетін AZ150 гальвалюм болат катушкасы (55% алюминий, 1,5% кремний): 5 жыл пайдаланғаннан кейін айтарлықтай коррозия жоқ және тайфун соққысы кезінде деформация жоқ (жоғары механикалық қасиеттер). Жоба сайып келгенде соңғысын таңдады. Гальвалюм болат катушкасының бастапқы бағасы тоннасына 150 юань жоғары болғанымен, қызмет ету мерзімі 10 жылдан астам уақытқа ұзартылды, бұл жалпы ұзақ мерзімді шығындардың төмендеуіне әкелді.

Қорытынды: Гальвалюм болат катушкаларының құрамын жобалау «талаптарға дәл сәйкес келу» процесі болып табылады: жоғары коррозияға төзімділік үшін AZ150 (жоғары алюминий, жоғары кремний) таңдалады; күрделі өңдеу үшін төмен кремний, төмен көміртекті негіздер таңдалады; ал экспорттық жобалар үшін ASTM A792 стандартты өнімдері таңдалады. Фотоэлектрлік және жаңа энергетикалық салалардың болашақ дамуымен құрамды оңтайландыру (мысалы, коррозияға төзімділікті жақсарту үшін сирек кездесетін жер элементтерінің іздік мөлшерін қосу) алюминийленген мырыш болат катушкалары үшін маңызды даму бағытына айналады, олардың қолданылу шекараларын одан әрі кеңейтеді.