Metāla materiālu jomā cinkota tērauda loksne un auksti{0}}velmēta tērauda loksne ir divi plaši izmantoti izstrādājumi ar ļoti atšķirīgām īpašībām. Auksti -velmēta tērauda loksne ir tērauda velmēšanas apstrādes pamatveids, savukārt cinkota tērauda loksne ir modernizēts auksti -velmētas tērauda loksnes izstrādājums pēc virsmas apstrādes. To ražošanas procesu, veiktspējas raksturlielumu un pielietojuma scenāriju atšķirības tieši nosaka to dažādās pozīcijas rūpnieciskajā ķēdē. Šo atšķirību dziļa izpratne var ne tikai nodrošināt zinātnisku pamatu materiālu izvēlei, bet arī palīdzēt atrast optimālo līdzsvaru starp izmaksu kontroli un veiktspējas nodrošināšanu.
Būtiskās atšķirības ražošanas procesos
(1) Auksti velmēta tērauda loksne-: velmēšanas un formēšanas pamatprocess
Auksti velmētas tērauda loksnes ražošanā kā izejmateriāls tiek izmantotas karsti-velmētas tērauda loksnes, panākot biezuma samazināšanos un veiktspējas uzlabošanos, veicot daudzkārtēju velmēšanu istabas temperatūrā (velmēšanas temperatūra < pārkristalizācijas temperatūra, parasti istabas temperatūra līdz 100 grādiem). Tās galvenie procesi ietver:
Velmēšanas process: karsti velmētas plātnes (3–8 mm biezas) tiek velmētas līdz 0,15–3,0 mm, izmantojot aukstās velmētavas. Ritošanas gājienu skaits tiek pielāgots atbilstoši mērķa biezumam (plānākiem parametriem ir nepieciešami 5-8 gājieni) ar samazinājuma ātrumu 15–30% vienā gājienā. Tas uzlabo graudu izmēru un uzlabo izturību, izmantojot metāla plastisko deformāciju.
Rūdīšanas apstrāde: Darba sacietēšanas dēļ pēc aukstās velmēšanas samazinās tērauda loksnes plastiskums. Nepārtraukta atkausēšana (pie 700-800 grādiem) ir nepieciešama, lai atjaunotu plastiskumu, atkarībā no vajadzībām sasniedzot dažādus cietības stāvokļus (piemēram, mīksts, pusciets, ciets).
Apdares process: tas ietver izlīdzināšanu (loksnes formas uzlabošanu un raupjuma Ra0,5-2,0 μm regulēšanu) un malu apgriešanu (nodrošinot izmēru precizitāti), galu galā veidojot gludu, pēc izmēriem precīzu auksti velmētu tērauda loksni.
Aukstās velmēšanas atslēga ir panākt tērauda blīvēšanu un veiktspējas kontroli, izmantojot mehānisku spēku, nemainot materiāla sastāvu ķīmiskās vai termiskās apstrādes rezultātā. Tas kalpo kā "pamata izejviela" turpmākai tērauda apstrādei.
(2) Cinkota tērauda loksne: virsmas apstrāde, lai uzlabotu izturību pret koroziju
Cinkota tērauda loksne kā substrātu izmanto auksti{0}}velmētu tērauda loksni (vairāk nekā 90%). Cinkošanas process nodrošina izturību pret koroziju. Pamatprocesi ir iedalīti divās kategorijās: karstā-cinkošana un elektro-cinkošana:
Karstā cinkošana: pēc attaukošanas un kodināšanas substrāts tiek iegremdēts izkausētā cinkā 450-460 grādu temperatūrā, veidojot kompozītmateriālu pārklājumu no cinka-dzelzs sakausējuma slāņa (biezums 5-15μm) + tīra cinka slāņa (kopā 50-225) cinka slānis. Cinka slānis un pamatne ir metalurģiski savienoti ar adhēzijas stiprību, kas pārsniedz 80N/cm.
Elektro-cinkošana: substrāts tiek elektrolizēts elektrolītā, kas satur cinka jonus, izraisot cinka jonu nogulsnēšanos uz virsmas, veidojot tīru cinka slāni (5–50 g/m²). Cinka slānis un pamatne ir fiziski savienoti, ar adhēzijas izturību 30-50N/cm un gludāku virsmu (Ra0,1-0,5μm).
Galvanizācijas pamatā "pamata tērauds" tiek pārveidots par "korozijizturīgu -tēraudu", veidojot cinka slāni uz auksti-velmētu tērauda lokšņu virsmas. Ražošanas process ietver 3-5 virsmas apstrādes posmus vairāk nekā auksti velmētas tērauda loksnes.
Galvenās veiktspējas atšķirības
(1) Izturība pret koroziju: cinkota tērauda lokšņu absolūtā priekšrocība
Auksti{0}}velmētām tērauda loksnēm ir ārkārtīgi zema izturība pret koroziju. Rūsa parādīsies pēc 2-3 dienām pēc gaisa iedarbības, un viena mēneša laikā mitrā vidē izveidosies manāma sarkanā rūsa. Korozijas mehānisms ietver dzelzs reakciju ar skābekli un mitrumu gaisā, veidojot irdenu Fe₂O₃・nH₂O, kas nevar novērst nepārtrauktu korozijas procesu.
Cinkota tērauda loksnes nodrošina aizsardzību pret koroziju, izmantojot cinka pārklājumu:
Upura anoda aizsardzība: Cinka elektroda potenciāls (-0,76 V) ir zemāks nekā dzelzs (-0,44 V). Ja pārklājums ir bojāts, cinks galvenokārt korodē, aizsargājot tērauda pamatni.
Fizikālās barjeras efekts: Cinka slānis veido blīvu oksīda plēvi (ZnO, Zn(OH)₂), neļaujot kodīgai videi nonākt saskarē ar substrātu. Karsti cinkota tērauda loksnes (cinka pārklājums 275 g/m²) rūpnieciskā vidē var izturēt rūsu 8-12 gadus, kas ir 50-100 reizes ilgāk nekā auksti-velmētas tērauda loksnes; pat elektrocinkotām tērauda loksnēm (cinka pārklājums 20g/m²) ir 5-10 reizes lielāka izturība pret koroziju nekā auksti velmētām tērauda loksnēm.
(2) Mehāniskās īpašības: smalkas atšķirības, kurās dominē substrāts
Auksti{0}}velmētām tērauda loksnēm ir plašs mehānisko īpašību klāsts. Pielāgojot velmēšanas procesu un atkvēlināšanas pakāpi, var sasniegt:
Mīkstais stāvoklis (SPCC - S): stiepes izturība 270 - 330 MPa, pagarinājums 30% - 40%, piemērots sarežģītai štancēšanai;
Cietais stāvoklis (SPCC - H): stiepes izturība 380 - 500 MPa, pagarinājums 5% - 10%, piemērots konstrukcijas sastāvdaļām, kurām nepieciešama augsta izturība.
Cinkota tērauda lokšņu mehāniskās īpašības nosaka pamatne. Cinkošanas apstrādei ir minimāla ietekme (stiprības izmaiņas ±5%), taču jāņem vērā:
Karstās -iegremdēšanas cinkošanas augstā temperatūra (virs 450 grādiem) var samazināt auksti velmētu cieto tērauda lokšņu izturību par 10% - 15% (atlaidināšanas mīkstināšana);
Electro{0}}cinkošana ir istabas temperatūras process, kas neietekmē pamatnes īpašības un var pilnībā saglabāt auksti velmētu tērauda lokšņu izturību un plastiskumu.
