J: Vai pastāv vispārīgi nozares noteikumi attiecībā uz cinkotu ruļļu substrāta oglekļa saturu?
A: Jā. Parasti ir skaidri skaitliski ierobežojumi attiecībā uz oglekļa saturu cinkotu ruļļu substrātā, lai tas atbilstu karstās cinkošanas procesa prasībām. Nozares vienprātība liecina, ka pamatnes, kas piemērotas karstai -iegremdēšanai cinkošanai, parasti ir zema-oglekļa tērauda plāksnes ar oglekļa saturu no 0,05% līdz 0,15%. Tas ir paredzēts, lai kontrolētu dzelzs-cinka reakcijas intensitāti, nodrošinot pārklājuma saķeri un virsmas kvalitāti. Vēl viena izplatīta nozares augšējā robeža ir tāda, ka oglekļa saturs substrātā parasti nepārsniedz 0,12%. Kā piemēru ņemot parasto DX51D klasi, oglekļa satura prasība tās substrātam nav lielāka par 0,12%. Tas veido pamata sastāva ietvaru tēraudam, ko izmanto cinkotajās ruļļos.
2. Vai oglekļa satura prasības cinkotajām spolēm, ko izmanto dažādiem mērķiem, ir pilnīgi vienādas?
A: Absolūti nē. Oglekļa saturs ir galvenais rādītājs, kas atšķir dažādas cinkota tērauda loksnes. Atkarībā no apstrādes veiktspējas un izturības prasībām pieļaujamais diapazons ievērojami atšķiras. Konkrēti, to var iedalīt šādās trīs kategorijās:
Parastais formēšanas un konstrukcijas tērauds: šis ir visizplatītākais veids. Pamatmateriāls lielākoties ir parasts zema-oglekļa tērauds, un tā oglekļa saturs parasti tiek kontrolēts no 0,10% līdz 0,20%. Piemēram, S320GD+Z kategorijas tērauda loksnēm, ko izmanto vispārējām konstrukcijas sastāvdaļām, ir nepieciešams, lai oglekļa saturs pamatmateriālā būtu kontrolēts zem 0,20%.
Dažādi štancēšanas un{0}}dziļās stiepšanas tēraudi: lai iegūtu labāku dziļās-vilkšanas veiktspēju, oglekļa saturam šajās tērauda loksnēs ir jābūt pēc iespējas mazākam. Piemēram, oglekļa saturs DC04E+Z elektro-galvanizētajā loksnē, kas piemērots sarežģītu formu, piemēram, korpusa paneļu, štancēšanai, ir ierobežots līdz 0,08%; savukārt oglekļa saturs intersticiālajā IF tēraudā, ko izmanto īpaši-dziļai stiepšanai, ir stingri ierobežots līdz 0,005%, pat tik zems kā 0,001–0,005%.
Augstas -stiprības konstrukciju tērauds: šāda veida tērauds uzlabo tā izturību, izmantojot mikrosakausējumu un kontrolētas velmēšanas un dzesēšanas tehnoloģijas, un tā oglekļa satura diapazons ir līdzīgs parastam konstrukciju tēraudam. Piemēram, maksimālais oglekļa saturs substrātā augstas -stiprības strukturālajā G550 cinkotajā loksnē, kas atbilst ASTM A653, ir 0,15%. Maksimālais oglekļa saturs substrātā dažos īpašos augstas stiprības tēraudos var sasniegt pat 0,18%, taču, lai nodrošinātu cinkošanas kvalitāti, ir nepieciešami īpaši procesi.
3. Kāpēc ir ļoti svarīgi stingri kontrolēt oglekļa saturu substrātā cinkotajās ruļļos? Kā oglekļa saturs ietekmē cinkošanas procesu un gala kvalitāti?
A: Oglekļa satura stingra kontrole galvenokārt ir paredzēta, lai iegūtu augstas kvalitātes{0}}izturīgu pārklājumu. Karstās-cinkošanas laikā pamatnē esošais dzelzs reaģē ar izkausētu cinku, veidojot dzelzs-cinka sakausējuma slāni. Palielinoties oglekļa saturam substrātā, šī reakcija kļūst arvien enerģiskāka.
Šī enerģiskā reakcija izraisa virkni problēmu: pirmkārt, dzelzs zudumi dramatiski palielinās, izšķērdējot materiālus un radot vairāk cinka izsārņu izkausētajā cinkā, kas ietekmē ražošanas stabilitāti. Otrkārt, pārmērīgas reakcijas rezultātā izveidotā dzelzs-sakausējuma slānis kļūst neparasti biezs. Šis sakausējuma slānis ir ciets un trausls, ievērojami samazinot pārklājuma plastiskumu un adhēziju. Turpmākajos štancēšanas un locīšanas procesos biezais un trauslais pārklājums ir pakļauts plaisāšanai vai lobīšanai. Turklāt augsts oglekļa saturs var izraisīt cementīta efektu, kur atlaidināšanas laikā uz tērauda virsmas uzkrājas ogleklis, veidojot cementītu. Tas samazina izkausētā cinka mitrināšanas spēju uz tērauda virsmas, izraisot nepilnīgu pārklājumu vai cinka mezgliņus.
4. Vai papildus oglekļa saturam substrātā esošā oglekļa forma ietekmē arī cinkošanas kvalitāti?
A: Jā, oglekļa forma tēraudā ir vienlīdz svarīga. Ogleklis tēraudā galvenokārt pastāv dzelzs-oglekļa savienojumu veidā, un dažādām mikrostruktūrām ir krasi atšķirīga ietekme uz dzelzs-cinka reakcijas ātrumu.
Eksperimentu rezultāti liecina, ka tad, ja ogleklis ir granulēta perlīta vai slāņainā perlīta veidā, dzelzs visstraujāk izšķīst cinka vannā, izraisot neparasti enerģisku dzelzs-cinka reakciju un pārāk bieza sakausējuma slāņa veidošanos. Un otrādi, ja ogleklis pastāv vienmērīgi izkliedētā sorbīta vai troostīta struktūrā, reakcija kļūst daudz mērenāka, kā rezultātā veidojas plānāks sakausējuma slānis ar labāku adhēziju. Šis fakts parāda, ka tēraudiem ar līdzīgu oglekļa saturu dažādi termiskās apstrādes procesi var izraisīt pilnīgi atšķirīgu cinkošanas darbību; tāpēc svarīgs faktors, kas jāņem vērā, ir arī substrāta sākotnējā mikrostruktūra.
5. Kā risināt problēmas, kas saistītas ar augsta-oglekļa substrātu cinkošanu faktiskajā ražošanā?
A. Ražošanā šādu problēmu risināšanai galvenokārt tiek izmantotas šādas optimizācijas metodes, piemēram, iepriekšēja-platēšana.
Iepriekšēja-pārklāšana/niķeļa-pārklāšana: šī ir viena no efektīvākajām metodēm, lai atrisinātu augsta-silīcija un -oglekļa tērauda cinkošanas problēmu. Pirms tērauda sloksnes nonāk cinka vannā, plāns niķeļa slānis (vai cits metāla slānis) tiek galvanizēts. Šis niķeļa slānis efektīvi novērš tiešu saskari starp tērauda pamatni un izkausētu cinku, ievērojami palēninot dzelzs -cinka reakcijas ātrumu un intensitāti, tādējādi iegūstot plānu pārklājumu ar labu adhēziju. Faktiskajā ražošanā to var panākt, pievienojot cinka vannai aptuveni 0,05% niķeļa.
Optimizēts atkausēšanas process: precīzi kontrolējot atmosfēru un temperatūru atkausēšanas krāsnī, var novērst oglekļa uzkrāšanos uz tērauda virsmas, veidojot cementītu, uzlabojot cinka vannas mitrināmību un samazinot virsmas defektus, piemēram, cinka mezgliņus.
Precīza cinka vannas temperatūras un sastāva kontrole. Cinka vannas temperatūras pazemināšana un stingra alumīnija satura kontrole cinka vannā var optimizēt dzelzs{0}} sakausējuma slāņa augšanas kinētiku un novērst tā pārmērīgu sabiezēšanu.