Galvalume tērauda spole ir kompozītmateriāls, ko veido, virsmas apstrādes procesā pārklājot auksti{0}}velmētu tērauda loksni ar alumīnija un cinka sakausējuma slāni. Tas apvieno alumīnija izturību pret koroziju un cinka aizsardzību, un to plaši izmanto celtniecībā, sadzīves tehnikas un automobiļu ražošanā. Tā sastāva pamatā ir augstas-temperatūras karstās-iegremdēšanas process, kas rada spēcīgu metalurģisku saiti starp metāla pārklājumu un pamatni, ievērojami uzlabojot materiāla izturību pret laikapstākļiem un kalpošanas laiku.
Substrāta izvēle un pirmapstrāde
Galvūna tērauda spoles substrāts parasti ir zema-oglekļa-auksti velmēta tērauda spole ar oglekļa saturu zem 0,1%. Tas tiek saplacināts un atkvēlināts, lai nodrošinātu virsmas līdzenumu un mehāniskās īpašības. Pirms apšuvuma tērauda spolei tiek veikts stingrs pirmapstrādes process, tostarp attaukošana un ķīmiska aktivizēšana. Attaukošana noņem virsmas eļļas ar sārma šķīdumu vai šķīdinātāju, kam seko kodināšana, lai noņemtu dzelzs oksīda nogulsnes. Mazgāšana ar ūdeni un žāvēšana nodrošina tīru virsmu. Daži procesi ietver arī elektrolītisko aktivāciju vai pasivāciju, lai uzlabotu pārklājuma un pamatnes saķeri.
Vannas sastāvs un kausēšanas process
Galvanizēta tērauda spoļu pārklāšanas atslēga ir vannas sastāvs. Galvenajā procesā tiek izmantota alumīnija -cinka- trīskāršā silīcija sakausējuma sistēma, kas parasti sastāv no 55% alumīnija, 43,4% cinka un 1,6% silīcija (pēc masas), kas pazīstama kā Galvalume®. Šī attiecība ir termodinamiski optimizēta, lai augstā temperatūrā veidotu blīvu Al2O3 oksīda plēvi, vienlaikus saglabājot katoda aizsardzību, ko nodrošina cinks. Vannas kausējuma temperatūra tiek kontrolēta 600-650 grādu robežās. Pārāk augsta temperatūra izraisīs sakausējuma segregāciju, savukārt pārāk zema temperatūra ietekmēs pārklājuma plūstamību.
Karstais-pārklājums un dzesēšana
Iepriekš apstrādātā tērauda spole ar nemainīgu ātrumu nonāk vannā, kur gaisa nazis kontrolē pārklājuma biezumu (parasti 30-200 g/m²). Pārklāšanas procesā starp tērauda pamatni un izkausēto sakausējumu notiek pārejoša metalurģiska reakcija, veidojot Fe-Al inhibēšanas slāni saskarnē, lai novērstu pārmērīgu difūziju un trauslu fāžu veidošanos. Pārklātā tērauda spole tiek ātri atdzesēta ar gaisa dzesēšanu vai ūdens miglas dzesēšanu, lai stabilizētu pārklājuma struktūru. Dažiem augstākās klases izstrādājumiem tiek veikta turpmāka apdare, izmantojot rullīšu kalandrēšanu, lai novērstu virsmas defektus un pielāgotu raupjumu.
Pēc-apstrāde un veiktspējas uzlabošana
Lai uzlabotu pirkstu nospiedumu noturību vai pārklājuma savietojamību, dažas cinkota tērauda spoles tiek pakļautas pasivācijas apstrādei (piemēram, hromāta pasivācijai) vai tiek pārklātas ar organiskiem pārklājumiem. Pēdējos gados arvien populārākas ir kļuvušas videi draudzīgas, hromu{1} nesaturošas pasivēšanas tehnoloģijas (piemēram, apstrāde ar silānu). Galaprodukts tiek uztīts uz tinēja un iegriezts, lai tas atbilstu dažādām specifikācijām.
Procesa priekšrocības un pielietošanas scenāriji
Cinkota tērauda ruļļu pārklājuma biezums var sasniegt 2-6 reizes nekā tradicionālajiem cinka pārklājumiem. Tā izturība pret koroziju ir 2-4 reizes lielāka nekā tīri cinkotajam tēraudam normālos atmosfēras apstākļos, tāpēc tas ir īpaši piemērots piekrastes zonām ar augstu sāls miglu vai rūpniecisko piesārņojumu. Alumīnija pievienošana arī nodrošina izcilu augstas -temperatūras izturību (ilgtermiņa darba temperatūra līdz 315 grādiem), padarot to par ideālu materiālu augstas temperatūras vidēm, piemēram, jumta aizkaru sienām un krāsns iekšpusei.
Precīzi kontrolējot sakausējuma sastāvu un pārklājuma parametrus, cinkota tērauda spoles nodrošina līdzsvaru starp izturību, izturību pret koroziju un izmaksu{0}}efektivitāti, padarot tās par neaizstājamu funkcionālu materiālu mūsdienu ražošanā.
