Цеплаперадача алюмініруючага пакрыцця з гарачым апусканнем падчас зацвярдзення

Нанясенне гарачага алюмінавання з'яўляецца адным з найбольш эфектыўных метадаў абароны паверхні сталі і паступова набірае папулярнасць. Нягледзячы на ​​тое, што хуткасць выцягвання з'яўляецца адным з найбольш важных параметраў для кантролю таўшчыні пакрыцця вырабаў алюмініравання, аднак існуе мала публікацый па матэматычнаму мадэляванню хуткасці выцягвання падчас працэсу гарачага апускання. Для таго, каб апісаць карэляцыю паміж хуткасцю выцягвання, таўшчынёй пакрыцця і часам зацвярдзення, у гэтым артыкуле даследуецца прынцып маса- і цеплаабмену падчас працэсу алюмінавання. Матэматычныя мадэлі заснаваныя на ўраўненні Навье-Стокса і аналізе цеплааддачы. Для праверкі матэматычных мадэляў праводзяцца эксперыменты з выкарыстаннем абсталявання ўласнай распрацоўкі. У прыватнасці, расплаў алюмінія чысціцца пры 730 ℃. Метад Кука-Нортэмана выкарыстоўваецца для папярэдняй апрацоўкі лістоў са сталі Q235.

Тэмпература алюмінавання ў гарачым апусканні ўстаноўлена на 690, а ℃ час апускання - 3 хвіліны. Для рэгулявання хуткасці цягання выкарыстоўваецца рухавік пастаяннага току з бесступеньчатым змяненнем хуткасці. Змяненне тэмпературы пакрыцця рэгіструецца інфрачырвоным тэрмометрам, а таўшчыня пакрыцця вымяраецца з дапамогай аналізу малюнкаў. Вынікі пацверджання эксперыменту паказваюць, што таўшчыня пакрыцця прапарцыйная квадратнаму кораню з хуткасці выцягвання для сталёвага ліста Q235 і што існуе лінейная залежнасць паміж таўшчынёй пакрыцця і часам застывання, калі хуткасць выцягвання ніжэй 0.11 м/с. Прадказанне прапанаванай мадэлі добра спалучаецца з эксперыментальнымі назіраннямі за таўшчынёй пакрыцця.

1 Увядзенне

Гарачая алюмінаваная сталь мае больш высокую ўстойлівасць да карозіі і больш жаданыя механічныя ўласцівасці ў параўнанні са сталі для гарачага ацынкавання. Прынцып алюмінавання ў гарачым апусканні заключаецца ў тым, што папярэдне апрацаваныя сталёвыя пласціны апускаюцца ў расплаўлены алюмініевыя сплавы пры пэўнай тэмпературы на адпаведны час. Атамы алюмінія дыфузіююць і ўступаюць у рэакцыю з атамамі жалеза, утвараючы кампазітнае пакрыццё з злучэння Fe-Al і алюмініевага сплаву, які мае моцную сілу звязвання з матрыцай, каб задавальняць патрабаванням абароны і ўмацавання паверхні. Карацей кажучы, сталёвы матэрыял з гарачым апусканнем - гэта своеасаблівы кампазітны матэрыял з комплекснымі ўласцівасцямі і нізкай коштам. У цяперашні час для гарачага алюмінавання звычайна выкарыстоўваюцца такія методыкі, як Сендзіміра, неакісляльнае аднаўленчае, неакісляльнае і Кука-Нортэмана, дзякуючы якому за кошт высокай эфектыўнасці вытворчасці, стабільнай якасці прадукцыі і меншай колькасьці прадукцыі можна рэалізоўваць буйныя вытворчасці. забруджвання. Сярод чатырох тэхналогій «Сендзімірская», «Неакісляльная аднаўленчая» і «Неакісляльная» характарызуюцца складанымі працэсамі, дарагім абсталяваннем і высокім коштам. У цяперашні час метад Кука-Нортэмана становіцца шырока выкарыстоўваным дзякуючы перавагам гнуткіх працэсаў, нізкай кошту і экалагічна чыстым.

Для працэсу алюмінавання гарачым апусканнем таўшчыня пакрыцця з'яўляецца важным крытэрыем для ацэнкі якасці пакрыцця і гуляе ключавую ролю ў вызначэнні уласцівасцяў пакрыцця. Таму тое, як кантраляваць таўшчыню пакрыцця ў працэсе гарачага апускання, лічыцца вырашальным для гарантавання выдатнай якасці пакрыцця. Як мы ўжо ведаем, існуе цесная ўзаемасувязь паміж таўшчынёй пакрыцця, хуткасцю расцягвання і часам застывання. Такім чынам, каб кантраляваць працэс гарачага апускання і палепшыць якасць пакрыцця, неабходна пабудаваць матэматычную мадэль, якая можа апісаць гэтую карэляцыю. У гэтым артыкуле матэматычная мадэль таўшчыні пакрыцця і хуткасці выцягвання атрымана з раўнання Навье-Стокса. Аналізуецца цеплааддача ў працэсе зацвярдзення пакрыцця і ўстаноўлена ўзаемасувязь таўшчыні пакрыцця і часу застывання. На самаробным абсталяванні праводзяцца эксперыменты па гарачым алюмініраванні сталёвых пласцін Q235 па метадзе Кука-Нортэмана. Адпаведна вымяраецца рэальная тэмпература і таўшчыня пакрыцця. Тэарэтычныя высновы праілюстраваны і пацверджаны эксперыментамі.

2 Матэматычная мадэль

2.2 Цеплаперадача падчас зацвярдзення пакрыцця Паколькі алюмініевае пакрыццё вельмі тонкае, яго можна прыняць заralвадкасць, якая цячэ па плоскай паверхні кавалкаў. Затым яго можна прааналізаваць з боку х. Схематычныя схемы пакрыцця-падкладкі прадстаўлены на мал. 2, а размеркаванне тэмпературы паказана на мал. 3.
Для атрымання поўнай інфармацыі, калі ласка, звяжыцеся з намі.