Детаљна студија о односу између састава и перформанси галвалуме челичне завојнице

У областима као што су изградња зидних завеса, кућишта уређаја и носачи за фотонапонске системе, галвалуме челичне ролне постепено замењују традиционалне поцинковане челичне ролне као главни избор због својих двоструких предности отпорности на корозију и исплативости. Било да је у питању цена галвалуме челичних ролни, кључни фактор у инжењерској набавци, или...ASTM A792 ГалвалумеСпецификација је јасно дефинисана у производним стандардима, а разлике у основним перформансама произилазе из прецизне контроле састава. Данас ћемо почети са анализом састава како бисмо открили тајне перформанси галвалуме челичних завојница (укључујући галвалуме ролну, челичну завојницу галвалуме итд.).
I. Анализа састава језгра челичне завојнице галвалума
Перформансе галвалуме челичних калемова одређене су и „основним материјалом“ и „премазом“. Различити пропорције компоненти директно утичу на применљиве сценарије финалног производа. На пример, дизајн састава галвалуме челичног калема Az150, који захтева високу отпорност на корозију, значајно се разликује од обичног галвалуме калема.
1. Састав премаза: „Златни пресек“ алуминијума, цинка и силицијума

Алуминијум-цинков премаз није један метал, већ систем легуре алуминијума (55%), цинка (43,5%) и силицијума (1,5%). Овај однос је оптимално решење проверено дугогодишњом праксом:
* Алуминијум (Al): „Језгро отпорно на корозију“ премаза. Алуминијум формира густи филм оксида Al₂O₃ на површини челичне завојнице, који може да одоли корозији у тешким условима као што су киселе кише и слана прскалица. То је кључни разлог зашто челичне завојнице обложене алуминијумом и цинком имају 3-5 пута већу отпорност на корозију од обичних поцинкованих челичних завојница;
* Цинк (Zn): Игра улогу „жртвене анодне заштите“. Када се премаз изгребе, цинк ће преференцијално реаговати са кисеоником како би спречио рђање основног челика. Истовремено, присуство цинка може побољшати дуктилност премаза, што олакшава савијање и штанцање Galvalume Roll-а;
* Силицијум (Si): Решава проблем „адхезије премаза“. Силицијум може инхибирати реакцију између алуминијума и гвожђа да би се формирала крхка и тврда Fe-Al интерметална једињења, смањујући ризик од љуштења премаза. Стабилизујући ефекат силицијума је посебно важан за дебљи Galvalume челични калем Az150 (AZ150 представља 150 г тежине премаза по квадратном метру).
2. Састав подлоге: „Основна гаранција“ нискоугљеничног челика

Подлога одчеличне завојнице од галвалумаје углавном нискоугљенични челик (садржај угљеника ≤0,12%), допуњен малим количинама мангана (0,3-0,6%) и фосфора (≤0,045%): Угљеник (C): Прекомерни садржај угљеника ће учинити подлогу превише тврдом, чинећи је склоном пуцању током обраде; пренизак садржај ће смањити чврстоћу челичне завојнице. Стога, садржај угљеника у нискоугљеничном челику мора бити строго контролисан унутар „опсега равнотеже чврстоће и обрадивости“; Манган (Mn): Мала количина мангана може побољшати границу течења подлоге без значајног утицаја на дуктилност, чинећи је погодном за примене које носе оптерећење (као што је галвалум челичне завојнице за фотонапонске носаче); Фосфор (P): Фосфор повећава кртост челика, стога садржај фосфора у подлози мора бити строго ограничен, што је такође један од индикатора јасно наведених у стандарду ASTM A792 Galvalume.
II. Однос између састава и кључних карактеристика перформанси Разумевање састава нам омогућава да јасно видимо зашто некиГалвалум калемовипогодне су за спољашњу градњу, док су друге погодне за облоге уређаја - суштина лежи у разликама у перформансама које произилазе из подешавања састава.

1. Отпорност на корозију: Садржај алуминијума одређује „ниво заштите“. Отпорност на корозију је основна конкурентностролне од галвалума, а његова веза са саставом је посебно директна: Када се садржај алуминијума у ​​премазу повећа са 50% на 55%, густина филма оксида Al₂O₃ се значајно побољшава. У окружењима са сланом прскалицом на обали мора, време корозије челичне завојнице може се продужити са 10 година на преко 20 година. Ако је садржај силицијума испод 1%, то ће довести до смањења адхезије између премаза и подлоге, чинећи премаз склоним стварању мехурића у тестовима слане прскалице; ако је изнад 2%, то ће повећати кртост премаза, чиме се смањује трајност отпорности на корозију. Због тога Galvalume Steel Coil AZ150 има јачу отпорност на корозију од AZ100 (100 г премаза по квадратном метру) – не само да је премаз дебљи, већ је и однос алуминијум-цинк-силицијум боље прилагођен високим захтевима заштите.
2. Механичка својства: Састав подлоге доминира „чврстоћом и обрадивошћу“
Чврстоћа: За свако повећање садржаја мангана у подлози од 0,1%, граница течења челичне завојнице може се повећати за 5-8 MPa. Стога се за Galvalume челичну завојницу која се користи у применама носећих материјала, садржај мангана контролише на 0,5-0,6%.
Обрада: За примене које захтевају сложено штанцање, као што су кућишта уређаја, бирају се подлоге са садржајем угљеника ≤0,1%, док се садржај силицијума у ​​премазу смањује на око 1,5% како би се спречило пуцање премаза током штанцања. 3. Отпорност на високе температуре: Предност алуминијума је „стабилност на високим температурама“.
Тачка топљења алуминијума (660℃) је много виша од тачке топљења цинка (419℃), стога је отпорност на високе температуре алуминизираних цинкованих челичних калемова далеко боља од оних код поцинкованих челичних калемова:
У окружењима испод 200℃ (као што су облоге пећи), перформансе премаза су стабилне;
Чак и при краткотрајним високим температурама од 300℃, Al₂O₃ филм може спречити оксидацију премаза, што је главни разлог зашто је Galvalume Roll погодан за димњаке и облагање цеви отпорних на високе температуре.

III. Однос између састава, перформанси и цене галвалум челичне завојнице

Многи људи се питају током набавке: Зашто разлика у цени Galvalume калема истих спецификација може достићи 100-200 RMB/тона? У суштини, разлика у цени одражава цену компоненти: Цена премаза: Тржишна цена алуминијума је 2-3 пута већа од цинка. Стога, што је већи садржај алуминијума у ​​премазу (нпр. AZ150 у поређењу са AZ90), то је већи трошак и већа цена Galvalume челичног калема. Цена основног материјала: Што је већи садржај мангана и нижи садржај фосфора у нискоугљеничном челику, то је већи трошак топљења и већа је одговарајућа цена Galvalume челичног калема. Стандардни трошак: Производи који су у складу са ASTM A792 Galvalume стандардом имају строжу контролу толеранције компоненти (нпр. одступање садржаја алуминијума ≤ ±1%), већу стопу отпада током производње и цену 5-8% већу од нестандардних производа. IV. Практични случај примене: Значај избора састава

У оквиру једног приобалног грађевинског пројекта упоређене су две врсте галвалуме челичних калемова: Обични галвалуме челични калем (50% алуминијума, 1% силицијума): Локализована корозија се појавила након 3 године употребе; Галвалуме челични калем Az150 (55% алуминијума, 1,5% силицијума), у складу са ASTM A792: Није било значајне корозије након 5 година употребе и није било деформација током удара тајфуна (супериорна механичка својства). Пројекат је на крају изабрао други. Иако је почетна цена галвалуме челичног калема била 150 RMB/тона виша, век трајања је продужен за више од 10 година, што је резултирало нижим укупним дугорочним трошковима.

Закључак: Дизајн састава калемова од галвалум челика је процес „прецизног усклађивања захтева“: AZ150 (висок садржај алуминијума, висок садржај силицијума) је изабран због високе отпорности на корозију; подлоге са ниским садржајем силицијума и ниским садржајем угљеника су изабране за сложену обраду; а производи стандарда ASTM A792 су изабрани за извозне пројекте. Са будућим развојем фотонапонске и индустрије нових енергија, оптимизација састава (као што је додавање трагова елемената ретких земаља ради побољшања отпорности на корозију) постаће важан правац развоја калемова од алуминијумизованог цинка, додатно проширујући њихове границе примене.