การถ่ายเทความร้อนของการเคลือบอลูมิไนซ์แบบจุ่มร้อนในระหว่างการแข็งตัว

การเคลือบอลูมิไนซ์แบบจุ่มร้อนเป็นหนึ่งในวิธีการปกป้องพื้นผิวของเหล็กที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด และกำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แม้ว่าความเร็วในการดึงเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการควบคุมความหนาของผิวเคลือบของผลิตภัณฑ์อลูมิไนซ์ แต่ก็มีสิ่งพิมพ์เล็กน้อยเกี่ยวกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของความเร็วในการดึงระหว่างกระบวนการจุ่มร้อน เพื่ออธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วในการดึง ความหนาของชั้นเคลือบ และเวลาการแข็งตัว ได้มีการศึกษาหลักการของมวลและการถ่ายเทความร้อนระหว่างกระบวนการทำอะลูมิเนียมในบทความนี้ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ใช้สมการของเนเวียร์-สโตกส์และการวิเคราะห์การถ่ายเทความร้อน ทำการทดลองโดยใช้อุปกรณ์ที่ออกแบบเองเพื่อตรวจสอบแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อะลูมิเนียมหลอมเหลวถูกทำให้บริสุทธิ์ที่ 730 ℃ วิธี Cook-Norteman ใช้สำหรับการปรับสภาพแผ่นเหล็ก Q235

อุณหภูมิของการทำอลูมิไนซ์แบบจุ่มร้อนตั้งไว้ที่ 690 และ ℃ เวลาจุ่มตั้งไว้ที่ 3 นาที ใช้มอเตอร์กระแสตรงที่แปรผันความเร็วแบบไม่มีขั้นบันไดเพื่อปรับความเร็วในการดึง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของการเคลือบจะถูกบันทึกโดยเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด และความหนาของการเคลือบจะถูกวัดโดยใช้การวิเคราะห์ภาพ ผลการทดสอบที่ตรวจสอบได้บ่งชี้ว่าความหนาของชั้นเคลือบเป็นสัดส่วนกับรากที่สองของความเร็วในการดึงสำหรับแผ่นเหล็ก Q235 และมีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างความหนาของชั้นเคลือบกับเวลาในการแข็งตัวเมื่อความเร็วในการดึงต่ำกว่า 0.11 m/s การคาดคะเนของแบบจำลองที่เสนอนั้นเข้ากันได้ดีกับการสังเกตจากการทดลองเรื่องความหนาของชั้นเคลือบ

ฮิต: ความรู้เบื้องต้น

เหล็กชุบอลูมิไนซ์แบบจุ่มร้อนมีความต้านทานการกัดกร่อนสูงกว่าและคุณสมบัติทางกลที่เป็นที่ต้องการมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน หลักการของการชุบอะลูมิเนียมแบบจุ่มร้อนคือแผ่นเหล็กที่ผ่านการบำบัดแล้วจะถูกจุ่มลงในโลหะผสมอะลูมิเนียมหลอมเหลวที่อุณหภูมิหนึ่งในช่วงเวลาที่เหมาะสม อะตอมของอะลูมิเนียมกระจายและทำปฏิกิริยากับอะตอมของเหล็กเพื่อสร้างการเคลือบคอมโพสิตของสารประกอบ Fe–Al และโลหะผสมอะลูมิเนียมที่มีแรงยึดเหนี่ยวที่แข็งแกร่งกับเมทริกซ์เพื่อตอบสนองความต้องการในการปกป้องและเสริมความแข็งแกร่งให้กับพื้นผิว กล่าวโดยย่อ วัสดุเหล็กจุ่มร้อนเป็นวัสดุคอมโพสิตชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติครบถ้วนและมีต้นทุนต่ำ ในปัจจุบัน เทคนิคต่างๆ เช่น Sendzimir, Non-oxidizing Reduction, Non-oxidizing และ Cook-Norteman มักถูกใช้สำหรับการทำอลูมิไนซ์แบบจุ่มร้อน โดยที่การผลิตขนาดใหญ่สามารถทำได้เนื่องจากประสิทธิภาพการผลิตสูง คุณภาพของผลิตภัณฑ์มีเสถียรภาพ และน้อยกว่า มลพิษ. ในบรรดาเทคโนโลยีทั้งสี่ ได้แก่ Sendzimir, Non-oxidizing reduction และ Non-oxidizing มีลักษณะเฉพาะด้วยกระบวนการที่ซับซ้อน อุปกรณ์ราคาแพง และต้นทุนสูง ปัจจุบัน วิธี Cook-Norteman กลายเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีข้อดีของกระบวนการที่ยืดหยุ่น ต้นทุนต่ำ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

สำหรับกระบวนการชุบอะลูมิเนียมแบบจุ่มร้อน ความหนาของสารเคลือบเป็นเกณฑ์สำคัญในการประเมินคุณภาพการเคลือบและมีบทบาทสำคัญในการกำหนดคุณสมบัติของสารเคลือบ วิธีการควบคุมความหนาของผิวเคลือบในระหว่างกระบวนการจุ่มร้อนจึงถือเป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันคุณภาพการเคลือบที่ดีเยี่ยม ดังที่เราทราบแล้ว มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดระหว่างความหนาของสารเคลือบ ความเร็วในการดึง และเวลาในการแข็งตัว ดังนั้น เพื่อควบคุมกระบวนการจุ่มร้อนและปรับปรุงคุณภาพการเคลือบ จึงจำเป็นต้องสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สามารถอธิบายความสัมพันธ์นี้ได้ ในบทความนี้ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของความหนาผิวเคลือบและความเร็วในการดึงได้มาจากสมการเนเวียร์-สโตกส์ มีการวิเคราะห์การถ่ายเทความร้อนระหว่างการแข็งตัวของสารเคลือบ และสร้างความสัมพันธ์ของความหนาของสารเคลือบและเวลาการแข็งตัว การทดลองทำแผ่นเหล็กชุบอะลูมิเนียม Q235 ชุบอะลูมิเนียมโดยใช้วิธี Cook-Norteman โดยใช้อุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นเอง อุณหภูมิจริงและการเคลือบความหนาจะถูกวัดตามความเหมาะสม อนุพันธ์ทางทฤษฎีแสดงให้เห็นและยืนยันโดยการทดลอง

2 แบบจำลองทางคณิตศาสตร์

2.2 การถ่ายเทความร้อนระหว่างการแข็งตัวของสารเคลือบ เนื่องจากการเคลือบอะลูมิเนียมมีความบางมากจึงนำมาเป็น paralของเหลวที่ไหลบนพื้นผิวเรียบของชิ้นชุบ จากนั้นสามารถวิเคราะห์ได้จากทิศทาง x แผนผังของสารเคลือบ-พื้นผิวแสดงในรูปที่ 2 และการกระจายอุณหภูมิแสดงในรูปที่ 3
สำหรับรายละเอียดทั้งหมด โปรดติดต่อเรา