Katılaşma Sırasında Sıcak Daldırma Alüminize Kaplamanın Isı Transferi

Sıcak daldırma alüminize kaplama, çelikler için en etkili yüzey koruma yöntemlerinden biridir ve giderek popülerlik kazanmaktadır. Çekme hızı, alüminize ürünlerin kaplama kalınlığını kontrol etmek için en önemli parametrelerden biri olmasına rağmen, sıcak daldırma işlemi sırasında çekme hızının matematiksel modellemesi hakkında çok az yayın vardır. Çekme hızı, kaplama kalınlığı ve katılaşma süresi arasındaki ilişkiyi açıklamak için, bu yazıda alüminize etme işlemi sırasında kütle ve ısı transferi ilkesi incelenmiştir. Matematiksel modeller, Navier-Stokes denklemine ve ısı transferi analizine dayanmaktadır. Matematiksel modelleri doğrulamak için kendi tasarladığı ekipmanı kullanan deneyler yapılır. Spesifik olarak, alüminyum eriyik 730 ℃'de saflaştırılır. Q235 çelik levhaların ön işlemi için Cook-Norteman yöntemi kullanılır.

Sıcak daldırma alüminize etme sıcaklığı 690'a ve ℃ daldırma süresi 3 dakikaya ayarlanmıştır. Çekme hızını ayarlamak için kademesiz hız değişimine sahip bir doğru akım motoru kullanılır. Kaplamanın sıcaklık değişimi bir kızılötesi termometre ile kaydedilir ve kaplama kalınlığı görüntü analizi kullanılarak ölçülür. Doğrulama deneyi sonuçları, kaplama kalınlığının Q235 çelik levha için çekme hızının karekökü ile orantılı olduğunu ve çekme hızı 0.11 m/s'den düşük olduğunda kaplama kalınlığı ile katılaşma süresi arasında doğrusal bir ilişki olduğunu göstermektedir. Önerilen modelin tahmini, kaplama kalınlığının deneysel gözlemleri ile uyumludur.

1 Giriş

Sıcak daldırma alüminize çelik, sıcak daldırma galvanizleme çeliğine kıyasla daha yüksek bir korozyon direncine ve daha arzu edilen mekanik özelliklere sahiptir. Sıcak daldırma alüminize etme ilkesi, ön işlemden geçirilmiş çelik plakaların, uygun bir süre için belirli bir sıcaklıkta erimiş alüminyum alaşımlarına daldırılmasıdır. Alüminyum atomları, yüzeyi koruma ve güçlendirme gereksinimini karşılamak için matrisle güçlü bir bağlanma kuvvetine sahip olan Fe-Al bileşiği ve alüminyum alaşımından oluşan kompozit bir kaplama oluşturmak için Demir atomlarıyla yayılır ve reaksiyona girer. Kısacası, sıcak daldırma çelik malzeme, kapsamlı özelliklere sahip ve düşük maliyetli bir tür kompozit malzemedir. Şu anda, Sendzimir, Oksitleyici olmayan indirgeyici, Oksitleyici olmayan ve Cook-Norteman gibi teknikler, genellikle yüksek üretim verimliliği, istikrarlı ürün kalitesi ve daha az olması nedeniyle büyük ölçekli üretimlerin gerçekleştirilebildiği sıcak daldırma alüminize için kullanılmaktadır. kirlilik. Dört teknoloji arasında, Sendzimir, Oksitleyici olmayan indirgeyici ve Oksitleyici olmayan, karmaşık süreçler, pahalı ekipman ve yüksek maliyet ile karakterize edilir. Günümüzde Cook-Norteman yöntemi, esnek prosesler, düşük maliyet ve çevre dostu avantajları nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sıcak daldırma alüminize işlemi için kaplama kalınlığı, kaplama kalitesini değerlendirmek için önemli bir kriterdir ve kaplamanın özelliklerinin belirlenmesinde anahtar rol oynar. Bu nedenle, sıcak daldırma işlemi sırasında kaplama kalınlığının nasıl kontrol edileceği, mükemmel bir kaplama kalitesinin garanti edilmesinde çok önemli olarak kabul edilir. Bildiğimiz gibi, kaplama kalınlığı, çekme hızı ve katılaşma süresi arasında yakın bir ilişki vardır. Bu nedenle, sıcak daldırma sürecini kontrol etmek ve kaplama kalitesini iyileştirmek için bu korelasyonu açıklayabilecek bir matematiksel model oluşturmak gereklidir. Bu yazıda, kaplama kalınlığının ve çekme hızının matematiksel modeli Navier-Stokes denkleminden türetilmiştir. Kaplama katılaşması sırasındaki ısı transferi analiz edilir ve kaplama kalınlığı ile katılaşma süresi arasındaki ilişki belirlenir. Cook-Norteman yöntemine dayalı sıcak daldırma alüminize Q235 çelik levhaların deneyleri, kendi kendine yapılan bir ekipmanla gerçekleştirilir. Gerçek sıcaklık ve kalınlık kaplaması buna göre ölçülür. Teorik türevler deneylerle gösterilmiş ve doğrulanmıştır.

2 Matematiksel Model

2.2 Kaplamanın katılaşması sırasında ısı transferi Alüminyum kaplama çok ince olduğu için pa olarak alınabilir.ralkaplanmış parçaların düz yüzeyinde akan sıvı. Daha sonra x yönünden analiz edilebilir. Kaplama-alt tabakanın şematik diyagramları Şekil 2'de ve sıcaklık dağılımı Şekil 3'te gösterilmektedir.
Tüm ayrıntılar için lütfen bizimle iletişime geçin.