Пренос топлоте врућег алуминијумског премаза током очвршћавања

Топло потапање алуминијумског премаза је један од најефикаснијих метода површинске заштите челика и постепено добија на популарности. Иако је брзина повлачења један од најважнијих параметара за контролу дебљине превлаке алуминијумских производа, постоји неколико публикација о математичком моделирању брзине повлачења током процеса врућег потапања. Да би се описала корелација између брзине вучења, дебљине превлаке и времена очвршћавања, у овом раду се истражује принцип преноса масе и топлоте током процеса алуминизације. Математички модели су засновани на Навиер-Стокесовој једначини и анализи преноса топлоте. Експерименти коришћењем самопројектоване опреме се изводе да би се потврдили математички модели. Конкретно, талина алуминијума се пречишћава на 730 ℃. Цоок-Нортеман метода се користи за предтретман К235 челичних плоча.

Температура алуминизације врућим потапањем је подешена на 690, а ℃ време потапања је подешено на 3 мин. Мотор једносмерне струје са варијацијом брзине без степена користи се за подешавање брзине вуче. Промена температуре премаза се бележи инфрацрвеним термометром, а дебљина премаза се мери анализом слике. Резултати експеримента валидације показују да је дебљина превлаке пропорционална квадратном корену брзине повлачења за челичну плочу К235 и да постоји линеарна веза између дебљине премаза и времена очвршћавања када је брзина повлачења нижа од 0.11 м/с. Предвиђање предложеног модела добро се уклапа у експериментална запажања дебљине превлаке.

КСНУМКС Увод

Челик за топло потапање има већу отпорност на корозију и пожељније механичке особине у поређењу са челиком за топло цинковање. Принцип алуминизације врућим потапањем је да се претходно обрађене челичне плоче потапају у растопљене легуре алуминијума на одређеној температури у одговарајућем времену. Атоми алуминијума дифундују и реагују са атомима гвожђа да би формирали композитни премаз од једињења Фе–Ал и легуре алуминијума који има јаку силу везивања са матриксом да би задовољио захтеве заштите и јачања површине. Укратко, челични материјал за вруће потапање је врста композитног материјала са свеобухватним својствима и ниске цене. Тренутно се за алуминизацију врућим потапањем најчешће користе технике као што су Сендзимир, Неоксидирајућа редукција, Неоксидирајућа и Цоок-Нортеман, помоћу којих се могу остварити велике производње због њихове високе ефикасности производње, стабилног квалитета производа и мање загађења. Међу четири технологије, Сенџимир, Неоксидирајућа редукујућа и Неоксидирајућа карактеришу сложени процеси, скупа опрема и висока цена. Данас, Цоок-Нортеман метода постаје широко распрострањена захваљујући предностима флексибилних процеса, ниске цене и еколошке прихватљивости.

За процес алуминијумске обраде врућим потапањем, дебљина премаза је важан критеријум за процену квалитета премаза и игра кључну улогу у одређивању својстава премаза. Како контролисати дебљину премаза током процеса врућег потапања се стога сматра кључним за гарантовање одличног квалитета премаза. Као што већ знамо, постоји блиска корелација између дебљине премаза, брзине повлачења и времена очвршћавања. Стога, да би се контролисао процес врућег потапања и побољшао квалитет премаза, потребно је изградити математички модел који може описати ову корелацију. У овом раду математички модел дебљине превлаке и брзине повлачења изведен је из Навије-Стоксове једначине. Анализира се пренос топлоте током очвршћавања премаза и утврђује се однос дебљине премаза и времена очвршћавања. Експерименти алуминизирања челичних плоча К235 врућим потапањем по Кук-Нортеман методи се изводе на самопроизведеној опреми. Реална температура и дебљина премаза се мере у складу са тим. Теоријска извођења су илустрована и потврђена експериментима.

2 Математички модел

2.2 Пренос топлоте током очвршћавања премаза Пошто је алуминијумски премаз веома танак, може се узети као паralлел течност која тече по равној површини обложених комада. Тада се може анализирати из к правца. Шематски дијаграми премаз-подлога су приказани на слици 2, а дистрибуција температуре је приказана на слици 3.
За потпуне детаље, контактирајте нас.