Задълбочено проучване на връзката между състава и производителността на стоманена намотка Galvalume

В области като окачени фасади за сгради, корпуси за уреди и фотоволтаични скоби, стоманените рулони Galvalume постепенно заместват традиционните поцинковани стоманени рулони като основен избор, поради двойните им предимства - устойчивост на корозия и рентабилност. Независимо дали става въпрос за цената на стоманените рулони Galvalume, ключов фактор при инженерните поръчки, или за...ASTM A792 ГалвалумеСпецификацията е ясно дефинирана в производствените стандарти, а разликите в производителността на сърцевината произтичат от прецизния контрол на състава. Днес ще започнем с анализ на състава, за да разкрием тайните на производителността на рулоните от галвалум стомана (включително ролка от галвалум, стоманена рулона от галвалум и др.).
I. Анализ на състава на сърцевината на стоманена намотка Galvalume
Производителността на рулоните от стомана Galvalume се определя както от „основния материал“, така и от „покритието“. Различните пропорции на компонентите пряко влияят на приложимите сценарии на крайния продукт. Например, композиционният дизайн на рулоната Galvalume Steel Coil Az150, който изисква висока устойчивост на корозия, се различава значително от този на обикновената рулона Galvalume.
1. Състав на покритието: „Златното сечение“ на алуминий, цинк и силиций

Алуминиево-цинковото покритие не е единичен метал, а сплавна система от алуминий (55%), цинк (43,5%) и силиций (1,5%). Това съотношение е оптималното решение, доказано чрез дългогодишна практика:
* Алуминий (Al): „Устойчивата на корозия сърцевина“ на покритието. Алуминият образува плътен филм от оксид Al₂O₃ върху повърхността на стоманената намотка, който може да устои на корозия от тежки среди като киселинни дъждове и солен спрей. Това е основната причина, поради която стоманените намотки с алуминиево-цинково покритие имат 3-5 пъти по-висока устойчивост на корозия от обикновените поцинковани стоманени намотки;
* Цинк (Zn): Играе ролята на „жертвена анодна защита“. Когато покритието се надраска, цинкът преференциално ще реагира с кислорода, за да предотврати ръждясването на основната стомана. В същото време, наличието на цинк може също да подобри пластичността на покритието, което улеснява огъването и щамповането на Galvalume Roll;
* Силиций (Si): Решава проблема с „адхезията на покритието“. Силицият може да инхибира реакцията между алуминий и желязо, за да образува крехки и твърди Fe-Al интерметални съединения, намалявайки риска от отлепване на покритието. Стабилизиращият ефект на силиция е особено важен за по-дебели рулони от стомана Galvalume Az150 (AZ150 представлява 150 г тегло на покритието на квадратен метър).
2. Състав на основата: „Основната гаранция“ за нисковъглеродна стомана

Субстратът нагалвалум стоманени рулоние предимно нисковъглеродна стомана (съдържание на въглерод ≤0,12%), допълнена с малки количества манган (0,3-0,6%) и фосфор (≤0,045%): Въглерод (C): Прекомерното съдържание на въглерод ще направи субстрата твърде твърд, което го прави склонен към напукване по време на обработка; твърде ниското съдържание ще намали якостта на стоманената намотка. Следователно, съдържанието на въглерод в нисковъглеродната стомана трябва да бъде стриктно контролирано в рамките на „диапазон на баланс между якост и обработваемост“; Манган (Mn): Малко количество манган може да подобри границата на провлачване на субстрата, без значително да повлияе на пластичността, което го прави подходящ за носещи приложения (като например галвалум за стоманени намотки за фотоволтаични скоби); Фосфор (P): Фосфорът увеличава крехкостта на стоманата, следователно съдържанието на фосфор в субстрата трябва да бъде строго ограничено, което е и един от показателите, ясно посочени в стандарта ASTM A792 Galvalume.
II. Връзката между състава и ключовите характеристики на изпълнението. Разбирането на състава ни позволява ясно да видим защо някоиГалвалумови намоткиса подходящи за външно строителство, докато други са подходящи за облицовки на уреди – същността се крие в разликите в производителността, произтичащи от промените в състава.

1. Устойчивост на корозия: Съдържанието на алуминий определя „нивото на защита“. Устойчивостта на корозия е основната конкурентоспособност на...рула от галвалум, а връзката му със състава е особено пряка: Когато съдържанието на алуминий в покритието се увеличи от 50% на 55%, плътността на оксидния филм Al₂O₃ се подобрява значително. В среда със солена мъгла по крайбрежието, времето за корозия на стоманената намотка може да се удължи от 10 години до над 20 години. Ако съдържанието на силиций е под 1%, това ще доведе до намаляване на адхезията между покритието и основата, което ще го направи склонно към образуване на мехури при тестове със солена мъгла; ако е над 2%, това ще увеличи крехкостта на покритието, като по този начин намали устойчивостта на корозия. Ето защо Galvalume Steel Coil AZ150 има по-силна устойчивост на корозия от AZ100 (100 g покритие на квадратен метър) – не само покритието е по-дебело, но и съотношението алуминий-цинк-силиций е по-подходящо за високи изисквания за защита.
2. Механични свойства: Съставът на основата доминира по отношение на „здравината и обработваемостта“
Якост: За всяко увеличение от 0,1% на съдържанието на манган в основата, границата на провлачване на стоманената рулона може да се увеличи с 5-8 MPa. Следователно, за стоманена рулона Galvalume, използвана в носещи приложения, съдържанието на манган се контролира на 0,5-0,6%.
Обработваемост: За приложения, изискващи сложно щамповане, като например корпуси на уреди, се избират основи със съдържание на въглерод ≤0,1%, докато съдържанието на силиций в покритието се намалява до около 1,5%, за да се предотврати напукване на покритието по време на щамповане. 3. Устойчивост на висока температура: Предимството на алуминия е „стабилност при висока температура“.
Точката на топене на алуминия (660℃) е много по-висока от тази на цинка (419℃), следователно, устойчивостта на висока температура на алуминизираните цинкови стоманени рулони е далеч по-добра от тази на поцинкованите стоманени рулони:
В среди под 200℃ (като например облицовки на фурни), характеристиките на покритието са стабилни;
Дори при краткосрочни високи температури от 300℃, филмът Al₂O₃ може да предотврати окисляването на покритието, което е основната причина, поради която Galvalume Roll е подходящ за комини и облицовка на тръби с висока температура.

III. Връзката между състава, производителността и цената на стоманените рулони Galvalume

Много хора се чудят по време на обществените поръчки: Защо разликата в цената на Galvalume Coil с едни и същи спецификации може да достигне 100-200 RMB/тон? По същество, разликата в цената отразява цената на компонентите: Цена на покритието: Пазарната цена на алуминия е 2-3 пъти тази на цинка. Следователно, колкото по-високо е съдържанието на алуминий в покритието (напр. AZ150 в сравнение с AZ90), толкова по-висока е цената и толкова по-висока е цената на Galvalume Steel Roll. Цена на основния материал: Колкото по-високо е съдържанието на манган и по-ниско е съдържанието на фосфор в нисковъглеродната стомана, толкова по-високи са разходите за топене и толкова по-висока е съответната цена на Galvalume Steel Roll. Стандартна цена: Продуктите, отговарящи на стандарта ASTM A792 Galvalume, имат по-строг контрол на толеранса на компонентите (напр. отклонение в съдържанието на алуминий ≤ ±1%), по-висок процент на брак по време на производството и цена с 5-8% по-висока от нестандартните продукти. IV. Практически случай на приложение: Значението на избора на състав

В проект за крайбрежно строителство са сравнени два вида стоманени рулони от галвалум: Обикновена галвалум стоманена рулона (50% алуминий, 1% силиций): Локализирана корозия се появява след 3 години употреба; галвалум стоманена рулона Az150 (55% алуминий, 1,5% силиций), отговаряща на ASTM A792: Няма значителна корозия след 5 години употреба и няма деформация по време на удар от тайфун (превъзходни механични свойства). В крайна сметка проектът е избрал втория. Въпреки че първоначалната цена на галвалум стоманената рулона е била със 150 RMB/тон по-висока, експлоатационният живот е удължен с повече от 10 години, което води до по-ниски общи дългосрочни разходи.

Заключение: Дизайнът на състава на рулоните от галвалумова стомана е процес на „точно съвпадение на изискванията“: AZ150 (високо съдържание на алуминий, високо съдържание на силиций) е избран за висока устойчивост на корозия; ниско съдържание на силиций и ниско съдържание на въглерод са избрани за сложна обработка; а продукти по стандарт ASTM A792 са избрани за експортни проекти. С бъдещото развитие на фотоволтаичната и новата енергийна индустрия, оптимизирането на състава (като добавяне на следи от редкоземни елементи за подобряване на устойчивостта на корозия) ще се превърне във важна насока за развитие на рулоните от алуминизирана цинкова стомана, разширявайки допълнително границите на тяхното приложение.