העברת חום של ציפוי אלומיניזציה חמה במהלך התמצקות

ציפוי אלומיניזציה בטבילה חמה היא אחת השיטות היעילות ביותר להגנה על פני השטח לפלדות וצובר פופולריות בהדרגה. למרות שמהירות המשיכה היא אחד הפרמטרים החשובים ביותר לשליטה בעובי הציפוי של מוצרי אלומיניזציה, עם זאת, ישנם מעט פרסומים על מודלים מתמטיים של מהירות משיכה במהלך תהליך הטבילה החמה. על מנת לתאר את המתאם בין מהירות המשיכה, עובי הציפוי וזמן ההתמצקות, העיקרון של מסה והעברת חום במהלך תהליך ההבהרה נחקר במאמר זה. המודלים המתמטיים מבוססים על משוואת Navier-Stokes וניתוח העברת חום. ניסויים באמצעות הציוד בתכנון עצמי מתבצעים כדי לאמת את המודלים המתמטיים. באופן ספציפי, נמס אלומיניום מטוהרים ב-730 ℃. שיטת קוק-נורטמן משמשת לטיפול מקדים של לוחות פלדה Q235.

הטמפרטורה של אלומיניזציה חמה מוגדרת ל-690 ו-℃ זמן הטבילה מוגדר ל-3 דקות. מנוע זרם ישר עם שינוי מהירות ללא מדרגות משמש להתאמת מהירות המשיכה. שינוי הטמפרטורה של הציפוי נרשם על ידי מדחום אינפרא אדום, ועובי הציפוי נמדד באמצעות ניתוח תמונה. תוצאות אימות הניסוי מצביעות על כך שעובי הציפוי הוא פרופורציונלי לשורש הריבועי של מהירות המשיכה עבור לוח הפלדה Q235, ושקיים קשר ליניארי בין עובי הציפוי וזמן ההתמצקות כאשר מהירות המשיכה נמוכה מ-0.11 מ'/שנייה. החיזוי של המודל המוצע מתאים היטב לתצפיות הניסוי של עובי הציפוי.

1 מבוא

פלדת אלומיניזציה חמה היא בעלת עמידות גבוהה יותר בפני קורוזיה ותכונות מכניות רצויות יותר בהשוואה לפלדה מגלוון חמה. העיקרון של אלומיניזציה בטבילה חמה הוא שאת לוחות הפלדה שעברו טיפול מוקדם טובלים בסגסוגות האלומיניום המותכות בטמפרטורה מסוימת למשך זמן מתאים. אטומי אלומיניום מתפזרים ומגיבים עם אטומי ברזל ליצירת ציפוי מרוכב של תרכובת Fe-Al וסגסוגת אלומיניום בעלת כוח קשר חזק עם המטריצה ​​כדי לספק את הדרישה של הגנה וחיזוק פני השטח. בקיצור, חומר פלדה לטבילה חמה הוא סוג של חומר מרוכב בעל תכונות מקיפות ובעלות נמוכה. נכון להיום, טכניקות כגון Sendzimir, Non-oxidizing reducing, Non-oxidizing ו-Cook-Norteman משמשות בדרך כלל עבור אלומיניזציה חמה, שבאמצעותן ניתן לממש ייצור בקנה מידה גדול בשל יעילות הייצור הגבוהה שלהם, איכות המוצרים היציבה ופחות. זיהום. בין ארבע הטכנולוגיות, Sendzimir, Non-oxidizing reducing ו-Non-oxidizing מאופיינים בתהליכים מורכבים, ציוד יקר ועלות גבוהה. כיום, שיטת קוק-נורטמן הופכת לשימוש נרחב הודות ליתרונות של תהליכים גמישים, עלות נמוכה וידידותית לסביבה.

עבור תהליך אלומיניזציה בטבילה חמה, עובי הציפוי הוא קריטריון חשוב להערכת איכות הציפוי וממלא תפקיד מפתח בקביעת תכונות הציפוי. לפיכך, כיצד לשלוט בעובי הציפוי במהלך תהליך הטבילה החמה נחשבת חיונית בהבטחת איכות ציפוי מעולה. כפי שאנו כבר יודעים, יש מתאם הדוק בין עובי הציפוי, מהירות המשיכה וזמן ההתמצקות. לכן, על מנת לשלוט בתהליך הטבילה החמה ולשפר את איכות הציפוי, יש צורך לבנות מודל מתמטי שיכול לתאר מתאם זה. במאמר זה, המודל המתמטי של עובי הציפוי ומהירות המשיכה נגזר ממשוואת Navier-Stokes. העברת החום במהלך התמצקות הציפוי מנותחת, ונקבע הקשר בין עובי הציפוי וזמן ההתמצקות. הניסויים של צלחות פלדה Q235 לטבילה חמה על בסיס שיטת קוק-נורטמן מתבצעים עם ציוד מתוצרת עצמית. ציפוי הטמפרטורה והעובי האמיתיים נמדדים בהתאם. הנגזרות התיאורטיות מומחשות ומאושרות על ידי הניסויים.

2 מודל מתמטי

2.2 העברת חום במהלך התמצקות הציפוי מכיוון שציפוי האלומיניום דק מאוד, ניתן לקחת אותו כפאralנוזל נוזל זורם על פני השטח השטוח של חלקים מצופים. לאחר מכן ניתן לנתח אותו מכיוון x. הדיאגרמות הסכמטיות של מצע ציפוי מוצגות באיור 2 וחלוקת הטמפרטורה מוצגת באיור 3.
לפרטים מלאים, אנא צור איתנו קשר.