Трансфер на топлина на облога за алуминизирање со топло натопување за време на зацврстувањето

Облогата за алуминизирање со топло натопување е еден од најефикасните методи за заштита на површината за челици и постепено се здобива со популарност. Иако брзината на влечење е еден од најважните параметри за контрола на дебелината на облогата на алуминизирачките производи, сепак, има неколку публикации за математичкото моделирање на брзината на влечење за време на процесот на топло натопување. Со цел да се опише корелацијата помеѓу брзината на влечење, дебелината на облогата и времето на зацврстување, во овој труд се истражува принципот на пренос на маса и топлина за време на процесот на алуминизирање. Математичките модели се засноваат на равенката Навиер-Стоукс и анализа на пренос на топлина. Експериментите со користење на само-дизајнирана опрема се изведуваат за да се потврдат математичките модели. Поточно, алуминиумското топење се прочистува на 730 ℃. За предтретман на челични плочи Q235 се користи методот Cook-Norteman.

Температурата на алуминизирање со топло натопување е поставена на 690, а ℃ времето на потопување е поставено на 3 мин. За прилагодување на брзината на влечење се користи мотор со еднонасочна струја со безстепена варијација на брзината. Промената на температурата на облогата се снима со инфрацрвен термометар, а дебелината на облогата се мери со анализа на сликата. Резултатите од валидниот експеримент покажуваат дека дебелината на облогата е пропорционална со квадратниот корен на брзината на влечење за челичната плоча Q235 и дека постои линеарна врска помеѓу дебелината на облогата и времето на зацврстување кога брзината на влечење е помала од 0.11 m/s. Предвидувањето на предложениот модел добро се вклопува со експерименталните набљудувања на дебелината на облогата.

1 Вовед

Челикот за алуминизирање на топло натопување има поголема отпорност на корозија и попосакувани механички својства во споредба со челикот за галванизирање на топло. Принципот на алуминизирање со топло натопување е дека претходно обработените челични плочи се потопуваат во стопените алуминиумски легури на одредена температура за соодветно време. Атомите на алуминиум се дифузираат и реагираат со атомите на железо за да формираат композитна обвивка од соединение Fe-Al и легура на алуминиум што има силна сврзувачка сила со матрицата за да ги задоволи барањата за заштита и зајакнување на површината. Накратко, челичен материјал со топла натопи е еден вид композитен материјал со сеопфатни својства и ниска цена. Во моментов, техниките како што се Sendzimir, Non-oxidizing reducing, Non-oxidizing и Cook-Norteman обично се користат за топло алуминизирање, преку кое може да се реализираат големи продукции поради нивната висока ефикасност на производството, стабилен квалитет на производите и помалку загадувањето. Помеѓу четирите технологии, Сенџимир, Неоксидирачко редуктивно и Неоксидирачко се карактеризираат со сложени процеси, скапа опрема и висока цена. Во денешно време, методот Кук-Нортеман станува широко користен поради предностите на флексибилните процеси, ниската цена и еколошката.

За процесот на алуминизирање на топло натопување, дебелината на облогата е важен критериум за оценување на квалитетот на облогата и игра клучна улога во одредувањето на својствата на облогата. Како да се контролира дебелината на облогата за време на процесот на топло натопување, затоа се смета дека е клучно за да се гарантира одличен квалитет на облогата. Како што веќе знаеме, постои тесна поврзаност помеѓу дебелината на облогата, брзината на влечење и времето на зацврстување. Затоа, за да се контролира процесот на топло натопување и да се подобри квалитетот на облогата, неопходно е да се изгради математички модел кој може да ја опише оваа корелација. Во овој труд, математичкиот модел на дебелината на облогата и брзината на влечење е изведен од равенката Навиер-Стоукс. Се анализира преносот на топлина за време на зацврстувањето на облогата и се утврдува односот на дебелината на облогата и времето на зацврстување. Експериментите на топли алуминизирачки челични плочи Q235 врз основа на методот Cook-Norteman се изведуваат со самопроизведена опрема. Реалната температура и дебелината на облогата се мерат соодветно. Теоретските изведби се илустрирани и потврдени со експериментите.

2 Математички модел

2.2 Пренос на топлина за време на зацврстувањето на облогата Бидејќи алуминиумската обвивка е многу тенка, може да се земе како паralлел течност која тече на рамната површина на обложените парчиња. Потоа може да се анализира од х правец. Шематските дијаграми на облогата-подлогата се претставени на сл. 2 и температурната распределба е прикажана на сл. 3.
За целосни детали, ве молиме контактирајте не.