Las diferencias de rendimiento entre las placas de aluminio chapadas en aluminio y galvanizadas
El "revestimiento de acero con aluminio por inmersión en caliente" es un proceso en el que los productos de acero se colocan en aluminio fundido a una determinada temperatura y se sumergen durante un período adecuado de tiempo para formar una capa de aleación de aluminio en la superficie del acero. Un nuevo proceso de recubrimiento.
El acero aluminizado por inmersión en caliente tiene las características de alta resistencia de la matriz de acero y resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y resistencia a altas temperaturas de la capa de aluminio. Su resistencia a la corrosión es de 5 a 10 veces mayor que la del acero galvanizado; es resistente al sulfuro y a la corrosión en caliente. Su rendimiento es mejor que el del acero inoxidable 18-8. Por tanto, puede aportar beneficios económicos evidentes a los usuarios.
Características metalográficas del acero aluminizado por inmersión en caliente
El acero aluminizado por inmersión en caliente permite que el hierro y el aluminio logren enlaces atómicos y estén estrechamente unidos mediante enlaces metálicos. Se puede ver bajo el microscopio que el recubrimiento es una película de óxido de aluminio, una capa de aluminio y una capa de aleación de afuera hacia adentro. En el caso del acero al carbono, el revestimiento está estrechamente unido al metal base en una estructura en forma de banda.
Espesor del recubrimiento: Si es acero al carbono, la capa de aluminio es una capa de aleación de 0,04-0,07 mm, con un promedio de 0,05 mm, sin embargo, el espesor de cada capa depende del tipo de acero, la cantidad. de carbono, y la temperatura y el tiempo de inmersión. Si el material base es acero aleado, el recubrimiento es diferente al anterior. (Figura omitida)
Campos de aplicación de productos aluminizados en caliente
El acero aluminizado se utiliza ampliamente. La placa de acero aluminizado tipo I desarrollada inicialmente se utiliza principalmente para tubos de escape y silenciadores de automóviles. El tipo II se utiliza principalmente para paneles de techo y paredes laterales de edificios y algunos contenedores de productos químicos. Se espera que el alambre de acero aluminizado producido mediante el nuevo proceso se utilice como alambre trenzado con núcleo de acero para transmisión de energía, reemplazando al alambre de acero galvanizado actual. Los tubos de acero aluminizado se han utilizado ampliamente en tuberías de pared de agua, tuberías de vapor e intercambiadores de calor en centrales eléctricas. Las puntas estructurales de acero aluminizado se han utilizado ampliamente en torres de transmisión y barandillas de carreteras.
A largo plazo, debido a la escasez de recursos de zinc y la abundancia de recursos de aluminio, el acero aluminizado se convertirá en el competidor más utilizado del acero galvanizado.
1. Manguitos de tuberías de petróleo, varillas de bombeo, tuberías de alta presión para inyección de agua y gas en válvulas, plataformas de producción de petróleo en alta mar, oleoductos marinos y terrestres y gasoductos para exploración petrolera.
2. Intercambiadores de calor petroquímicos, tuberías de agua industriales, tuberías de agua de mar, tuberías resistentes a altas temperaturas, tuberías resistentes a sulfuros y tuberías resistentes a ácidos.
3. Dispositivos de eliminación de polvo en la industria metalúrgica, tuberías de enfriamiento de hornos de calefacción, tuberías de agua de circulación de enfriamiento de altos hornos y diversos equipos resistentes al calor y anticorrosión y equipos de secado de recubrimientos.
4. Equipos terminales: anclas de tierra, cables de hierro, instalaciones de protección ambiental, tuberías de vapor de cubierta, tuberías de calefacción de petróleo crudo, tuberías de aceite lubricante y silenciadores de automóviles.
5. Puentes de tráfico, barandillas de carreteras, columnas, postes de señalización, señales, barandillas a lo largo de la línea, estructuras de acero de puentes, puentes costeros, equipos silenciadores de carreteras y torres aéreas de hierro.
6. Postes eléctricos, postes eléctricos y vallas de parques en entornos municipales y residenciales. Pequeños incineradores de basura, instalaciones de tratamiento de aguas residuales, tapas de alcantarillas de alta resistencia, rejillas de acero, tuberías comunitarias y tuberías de agua termal.
Estándar de producción de "Revestimiento de acero con aluminio en caliente";
Los productos chapados en aluminio son actualmente los nuevos productos a nivel nacional de mi país y su tecnología ha sido calificada como "Clave Nacional". Logros Científicos y Tecnológicos” durante dos años consecutivos. Plan de Promoción”.
Consulte el estándar industrial más alto de Japón, jis 9126-1978, estándar de revestimiento de aluminio por inmersión en caliente. Esta norma está especialmente formulada para mejorar la resistencia a entornos hostiles, la resistencia a la corrosión y la resistencia al calor de los productos de acero y para galvanizar eficazmente aluminio puro.
Actualmente, las cantidades adjuntas de tres productos con diferentes usos en Japón son las siguientes:
Tipo de proceso, espesor del revestimiento de inmersión y cantidad de progreso
Número de especie y espesor (h)5 Adhesión (g/m2)
Revestimiento por inmersión en solución 1 tipo (resistencia a ambientes hostiles) HDA 1 60 o más 110 o más.
Dos soluciones para revestimiento por inmersión (resistencia a la corrosión) HDA 2 70 o más y 120 o más.
Se sumergieron tres aleaciones HDA 3 (resistentes al calor) con un espesor superior a 50 μm
Nota: (1) El espesor de la tabla se refiere al espesor total del aluminio. capa y capa de aleación.
(2) Para los productos HAD 2, el espesor de la capa de aluminio es en principio superior a 10u, pero nuestros productos no son inferiores a 0,8u
(3) Cuando existan requisitos especiales, puede ser procesamiento de difusión. El espesor de la capa saturada por difusión es superior a 70u (0,07 mm).
Rendimiento del revestimiento de aluminio por inmersión en caliente:
Resistencia a la corrosión:
La resistencia a la corrosión del acero aluminizado está determinada por la película de óxido de aluminio, la propia capa de aluminio. y la aleación La resistencia a la corrosión de la capa de aluminio y el principio de protección contra la corrosión electroquímica entre la capa de aluminio, la capa de aleación y el metal base juegan un papel importante.
(1) Resistencia a la intemperie
Los productos aluminizados se pueden utilizar durante mucho tiempo en ambientes corrosivos como áreas marinas húmedas, áreas industriales y aguas termales de azufre.
Comparación de los resultados de las pruebas de corrosión de acero galvanizado y acero aluminizado
Nombre de la prueba Condiciones de prueba Acero galvanizado Acero aluminizado
Tipo I y II
p>Aire de prueba de SO2 que contiene 16SO2 -2825 -130,0 -104,0
El aire prototipo que contiene 20HNO3 desapareció en la prueba de ácido nítrico -2,0 -3,0.
Test agua de mar artificial 1/100 NaCl 0,3 H2 o solución acuosa -172,6-18,0-107,0.
(2) Resistencia al agua de mar
El acero aluminizado por inmersión en caliente tiene buena resistencia a la corrosión del agua de mar, no solo en el entorno marino, sino también en la superficie del mar y las olas. El acero aluminizado tiene una excelente resistencia a la corrosión del agua salada. La siguiente tabla enumera los resultados de las pruebas de corrosión de tres tipos de acero en solución acuosa de Macl 3N.
Comparación de la resistencia a la corrosión de tres tipos de acero en solución acuosa de 3NaCl (10°C)
Materiales
Materiales
Original peso
p>
Tabla de miligramos
Cara
Acumulación
Cm2 cantidad de corrosión
24h 72h 480h
mg mg/cm² mg/cm² mg/cm² mg/cm² mg
Acero al carbono 26.6378 27.90 6.3 0.260 16.7 0.600 136.7 4.860
Acero aluminizado 29.0568 27.90 1,7 0,61. 70. 057 2,8 0,100
Acero 13Cr 26,6982 27,90 3,2 0,15 14,8 0,532 26,00.
La velocidad de corrosión del acero aluminizado en solución de agua salada es mucho menor que la del 1 3Cr palanquilla de acero, y también mucho menor que la de la palanquilla de acero al carbono sin tratar.
(3) Resistencia al agua
Debido a que el recubrimiento de los productos chapados en aluminio actúa como un cátodo con efectos anticorrosión, la película de pasivación de óxido de aluminio y la capa de aleación generadas en la superficie del aluminio tener efectos anticorrosivos. Por tanto, los productos aluminizados son extremadamente resistentes al agua. Debido a las diferencias en la calidad del agua, el valor de pH, la temperatura y el caudal, la resistencia a la corrosión y la durabilidad de los productos aluminizados también son diferentes.
(Figura omitida. Cuadro)
Resistencia a la corrosión del aluminio en caliente y galvanizado en caliente en agua
Dimensiones
Material cantidad de corrosión
G/m²/día Profundidad de corrosión
u/día
Revestimiento de aluminio por inmersión en caliente 0,007 0,007
Galvanizado por inmersión en caliente 0,038 0,038
(4) Resiste la corrosión por tensión y previene grietas
Algunos aceros especiales, acero al carbono, etc. Si se coloca en una solución acuosa (medio de baja resistencia) que contenga cloruro, sulfato, nitrato, etc., se producirá agrietamiento por corrosión bajo tensión. Si está aluminizado se puede prevenir. Esto se debe a que en un medio de baja resistencia, el revestimiento de aluminio actúa como un ánodo permanente y no se romperá antes de que desaparezca el revestimiento. En experimentos utilizando tubos recubiertos de aluminio, como intercambiadores de calor, se demostró que la durabilidad de cualquier tipo de intercambiador de calor era varias veces mayor.
(5) Medicamentos y otras soluciones acuosas corrosivas
La resistencia de la solución acuosa de los productos recubiertos de aluminio depende de la profundidad de los iones y la materia orgánica en el agua y de la temperatura del agua.
Para los ácidos orgánicos, ácido nítrico, ácido sulfúrico (3), amoníaco y sales de amonio el contenido es inferior a 1 y superior a 20. Tiene resistencia a la corrosión del agua de sulfuro de hidrógeno, solución acuosa de ácido sulfuroso, agua de urea, salmuera, cloruro de calcio y agua termal que contiene azufre.
Resistencia al calor
(1) Resistencia a la oxidación a altas temperaturas
El acero común se oxidará rápidamente a una temperatura alta de 550 grados Celsius, mientras que el acero aluminizado tiene una fuerte Resistencia a altas temperaturas, resistencia a la oxidación y resistencia a la corrosión. Esto se debe a que la densa película de óxido sobre la superficie del aluminio impide la difusión de oxígeno y la propia capa de aleación (como se muestra en la siguiente fórmula de reacción) también tiene una fuerte resistencia al calor.
4Al 3O2 - >2Al2O3
2 (hierro aluminio) 3O2 - >Fe2O3 Al2O3
Fe2O3 2Al - >2Fe Al2O3
( La oxidación selectiva del aluminio puede prevenir la oxidación del hierro)
Prueba de resistencia al calor de varios aceros (después de 100 horas) aumento de gasificación (g/cm2)
Condiciones de calentamiento 600c 800c 1000c
La proporción de oxidación que aumenta la materia prima, aluminización que aumenta la materia prima y aluminización que aumenta la materia prima
Material-
Acero al carbono-0,075 0,0011 68:1 0,41 0,0055 75 :1
Acero forjado 0,0032 0,0074 0,0095 78:1 0,41 0,0077 52:1.
Acero fundido ordinario 0.0024 0.1.0023 43:1.37 0.012 31:1.
Acero 13CY-0,22 0,0062 35: 1
(2) Resistencia a la impregnación de carbono
La capa de aleación en la superficie del acero aluminizado puede inhibir la intrusión y difusión de carbono. Además, puede evitar la descarburación del material base (acero) en un entorno de gases reductores de alta temperatura.
(3) Resistencia a la vulcanización a altas temperaturas
El revestimiento de aluminio por inmersión en caliente tiene muy buena resistencia a la vulcanización, incluso mejor que el cromo, especialmente contra el sulfuro de hidrógeno.
Situación
Corrosión del material (g/m²/hora)
499 593 649
Acero aluminizado-0,02-0,20
Acero al carbono 19-
Acero 18C-8Ni 6.5 18-
Propiedades reflectantes del calor: la superficie de la placa de acero aluminizado no solo está bellamente procesada, sino que también tiene excelentes propiedades reflectantes La reflectividad de la luz estable a temperaturas inferiores a 600 grados es de alrededor de 80; la reflectividad bajo rayos infrarrojos alcanza 95, mientras que las placas de acero galvanizado son sólo 15 a 350-450 grados.
Soldadura de productos aluminizados por inmersión en caliente
Cuando es necesario soldar acero aluminizado, se pueden utilizar varillas de soldadura (domésticas). La resistencia a la corrosión de las piezas soldadas es la misma. de acero aluminizado. Durante la soldadura, la capa de aluminio se difunde y humedece a altas temperaturas, y el metal base también queda protegido.
Elementos de anotación
1) Corrosión por contacto con otros metales (corrosión electroquímica)
Varios metales tienen sus propias diferencias en el potencial de las soluciones de electrolitos (agua dulce y agua de mar) . Debido a la diferencia de potencial, la corriente fluirá a través de diferentes metales que están en contacto entre sí, provocando corrosión eléctrica. También se debe prestar atención a este efecto cuando se utiliza acero aluminizado en caliente.
2) En cuanto a la resistencia al calor, si se utiliza a 600 grados centígrados durante mucho tiempo, si la capa de aluminio del revestimiento es demasiado gruesa, el aluminio restante se desprenderá. Si el tratamiento de difusión se lleva a cabo previamente a una temperatura de aproximadamente 750 grados Celsius durante 1 a 2 horas, se puede evitar el pelado y se puede espesar la capa de aleación.
3) Dado que la capa de aleación de los productos chapados en aluminio es dura y dúctil, se debe prestar atención a las fuertes colisiones durante la manipulación y el procesamiento.
4) El volumen se expande después del revestimiento de aluminio, por lo que las conexiones como pernos y tuercas deben tener en cuenta.
La inspección visual mostró que el recubrimiento era continuo y la cobertura de la superficie estaba intacta.
Sin escoria, sin placas de pasador faltantes
La inspección de trazado es de 2,0 mm en ambos lados de la línea de trazado.
El recubrimiento no se pelará ni se pelará.
Cantidad y espesor de recubrimiento >120g/m2.
Espesor> > 0,080 mm
Soldabilidad: En comparación con las placas de acero laminadas en frío, las condiciones de soldadura son diferentes. Debido a que el metal de aluminio es relativamente blando y fácil de unir, y debido a que tiene una fuerte conductividad, la disipación de calor de las piezas soldadas es mejor que la de las placas de acero laminadas en frío.
Además, el punto de fusión del recubrimiento es más alto que el del acero galvanizado, no es fácil de combarse, el área de fusión es pequeña y no es necesario utilizar tanta corriente como el acero galvanizado.