Metalinių medžiagų srityje cinkuoto plieno lakštai ir šaltai valcuoti{0}} plieno lakštai yra du plačiai naudojami produktai, kurių charakteristikos labai skiriasi. Šaltai -valcuotas plieno lakštas yra pagrindinė plieno valcavimo apdirbimo forma, o cinkuotas plieno lakštas yra patobulintas šaltai -valcuoto plieno lakšto produktas po paviršiaus apdorojimo. Jų gamybos procesų, eksploatacinių charakteristikų ir taikymo scenarijų skirtumai tiesiogiai lemia skirtingas jų pozicijas pramonės grandinėje. Gilus šių skirtumų supratimas gali ne tik suteikti mokslinį medžiagų pasirinkimo pagrindą, bet ir padėti rasti optimalią pusiausvyrą tarp išlaidų kontrolės ir veiklos užtikrinimo.
Esminiai gamybos procesų skirtumai
(1) Šaltai valcuotas{1}} plieno lakštas: pagrindinis valcavimo ir formavimo procesas
Gaminant šaltai -valcuotą plieno lakštą, kaip žaliava naudojamas karštai Jo pagrindiniai procesai apima:
Valcavimo procesas: karštai valcuotos plokštės (3–8 mm storio) valcuojamos iki 0,15–3,0 mm naudojant šalto valcavimo staklę. Riedėjimo važiavimų skaičius koreguojamas pagal tikslinį storį (plonesnėms specifikacijoms reikalingi 5-8 važiavimai), sumažinant 15–30 % per eigą. Tai pagerina grūdelių dydį ir padidina stiprumą dėl plastinės metalo deformacijos.
Atkaitinimo apdorojimas: Dėl darbinio sukietėjimo po šaltojo valcavimo sumažėja plieno lakšto plastiškumas. Norint atkurti plastiškumą, reikalingas nuolatinis atkaitinimas (700-800 laipsnių kampu), siekiant skirtingų kietumo būsenų (pvz., minkštas, pusiau kietas, kietas), priklausomai nuo poreikių.
Apdailos procesas: tai apima išlyginimą (gerina lakšto formą ir kontroliuoja nelygumą Ra0,5-2,0 μm) ir kraštų apipjaustymą (užtikrina matmenų tikslumą), galiausiai suformuojant lygų, tikslių matmenų šaltai valcuoto plieno lakštą.
Šaltojo valcavimo pagrindas yra plieno tankinimas ir našumo kontrolė naudojant mechaninę jėgą, nekeičiant medžiagos sudėties cheminiu ar terminiu apdorojimu. Jis naudojamas kaip „pagrindinė žaliava“ tolesniam plieno apdirbimui.
(2) Cinkuoto plieno lakštas: paviršiaus apdorojimas, siekiant padidinti atsparumą korozijai
Cinkuoto plieno lakštas kaip substratas naudojamas šaltai-valcuoto plieno lakštai (sudaro daugiau nei 90 %). Cinkavimo procesas suteikia atsparumą korozijai. Pagrindiniai procesai skirstomi į dvi kategorijas: karštąjį-galvanizavimą ir elektro{5}}galvanizavimą:
Karštas -cinkavimas: nuriebalinus ir ėsdinant, substratas panardinamas į išlydytą cinką 450-460 laipsnių temperatūroje, suformuojant sudėtinę cinko ir geležies lydinio sluoksnio dangą (storis 5-15 μm) + gryno cinko sluoksnį (iš viso 50-25 m²5). Cinko sluoksnis ir pagrindas yra metalurgiškai sujungti, sukibimo stipris viršija 80N/cm.
Elektro{0}}cinkavimas: substratas elektrolizuojamas elektrolite, kuriame yra cinko jonų, todėl cinko jonai nusėda ant paviršiaus ir sudaro gryno cinko sluoksnį (5–50 g/m²). Cinko sluoksnis ir pagrindas yra fiziškai sujungti, sukibimo stipris 30-50N/cm, o paviršius lygesnis (Ra0,1-0,5μm).
Cinkavimo pagrindas „pagrindinį plieną“ paverčia „korozijai{0}}atspariu plienu“, suformuodamas cinko sluoksnį ant šaltai valcuotų plieno lakštų. Gamybos procesas apima 3-5 paviršiaus apdorojimo etapus daugiau nei šaltai valcuotų plieno lakštų.
Pagrindiniai našumo skirtumai
(1) Atsparumas korozijai: absoliutus cinkuoto plieno lakštų pranašumas
Šaltai valcuoti{0}}plieniniai lakštai pasižymi itin mažu atsparumu korozijai. Rūdys pasirodys po 2-3 dienų nuo oro poveikio, o pastebimos raudonos rūdys susidarys per mėnesį drėgnoje aplinkoje. Korozijos mechanizmas apima geležies reakciją su deguonimi ir oro drėgme, kad susidarytų birus Fe₂O₃・nH₂O, kuris negali užkirsti kelio nuolatiniam korozijos procesui.
Cinkuoto plieno lakštai užtikrina apsaugą nuo korozijos naudojant cinko dangą:
Apsauga nuo anodo: cinko elektrodo potencialas (-0,76 V) yra mažesnis nei geležies (-0,44 V). Kai danga yra pažeista, cinkas pirmiausia korozuoja, apsaugodamas plieninį pagrindą.
Fizinis barjerinis poveikis: cinko sluoksnis sudaro tankią oksido plėvelę (ZnO, Zn(OH)₂), neleidžiančią korozinėms terpėms liestis su pagrindu. Karštai cinkuoto plieno lakštai (cinko danga 275 g/m²) pramoninėje aplinkoje atsparūs rūdims 8-12 metų, 50-100 kartų ilgiau nei šaltai valcuoti plieno lakštai; Net elektrocinkuoto plieno lakštai (cinko danga 20g/m²) turi 5-10 kartų didesnį atsparumą korozijai nei šaltai valcuoti plieno lakštai.
(2) Mechaninės savybės: subtilūs substrato skirtumai
Šaltai-valcuoti plieno lakštai pasižymi įvairiomis mechaninėmis savybėmis. Reguliuojant valcavimo procesą ir atkaitinimo laipsnį, galima pasiekti:
Minkšta būsena (SPCC - S): tempiamasis stipris 270 - 330 MPa, pailgėjimas 30 % - 40%, tinka sudėtingam štampavimui;
Kieta būsena (SPCC - H): tempiamasis stipris 380 - 500 MPa, pailgėjimas 5 % - 10%, tinka konstrukciniams komponentams, kuriems reikalingas didelis stiprumas.
Cinkuoto plieno lakštų mechanines savybes lemia pagrindas. Cinkavimas turi minimalų poveikį (stiprumo pokytis ±5%), tačiau reikia atkreipti dėmesį į:
Aukšta karštojo -karščiojo cinkavimo temperatūra (virš 450 laipsnių) gali sumažinti šaltai valcuotų kietojo plieno lakštų stiprumą 10 % - 15 % (atkaitinimo minkštėjimas);
Elektro{0}}cinkavimas yra kambario temperatūros procesas, kuris neturi įtakos pagrindo savybėms ir gali visiškai išsaugoti šaltai valcuotų plieno lakštų stiprumą ir plastiškumą.
