Алюминированная сталь

Алюминированная сталь — это сталь , покрытая алюминием или алюминиево - кремниевым сплавом способом, аналогичным горячему цинкованию . Стальную заготовку погружают в расплавленный алюминий, чтобы обеспечить прочную металлическую связь между сталью и покрытием. Продукт обладает уникальным сочетанием свойств, которыми не обладают ни сталь, ни алюминий. Алюминированная сталь более устойчива к коррозии, чем голая сталь. ^[1] сохраняя при этом свойства стали при температуре ниже температуры плавления алюминия, 800 ° C (1470 ° F). Общие области применения включают теплообменники в бытовых печах, коммерческих HVAC установках на крыше, автомобильных глушителях , духовках, кухонных плитах, водонагревателях, каминах, горелках для барбекю и противнях. Алюминированная сталь передает тепло более эффективно, чем голая сталь. Он часто используется там, где оцинкованная сталь , без недостатков оцинкованной стали. исторически могла использоваться ^{[ который? ]}.

Характеристики варьируются в зависимости от используемого алюминиевого сплава.

Типы

Тип 1: Покрытие методом горячего погружения тонким слоем алюминиево-кремниевого сплава. Добавление кремния от 5% до 11% способствует лучшему прилеганию. Он предназначен главным образом для жаростойких применений, а также для применений, где требуется устойчивость к коррозии и нагреву. Возможные конечные области применения: глушители, печи, духовки, плиты, обогреватели, водонагреватели, камины и противни. Алюминированная сталь выдерживает температуру 550 °C (1022 °F) практически без изменений в основном материале. Но из-за содержания кремния на нем появляется черное пятно. Алюминированная сталь постепенно начала заменять противни для выпечки, которые ранее изготавливались из оцинкованной или гальванизированной стали, поскольку она не содержит ядовитого свинца. Тип 1 также часто встречается в промышленных продуктах.
Тип 2: Покрытие горячим погружением технически чистого алюминия. Он предназначен главным образом для применений, требующих устойчивости к атмосферной коррозии. Из типа 2 в конечном итоге можно изготавливать гофрированную кровлю и сайдинг, зерновые бункеры, сушильные печи и корпуса конденсаторов кондиционеров.

Характеристики

Базовая структура алюминизированной стали представляет собой тонкий слой оксида алюминия снаружи, затем интерметаллический слой, представляющий собой смесь алюминия, кремния и стали, и, наконец, стальной сердечник. ^[2]

И Тип 1, и Тип 2 демонстрируют превосходные характеристики высокой отражательной способности. При температуре до 842 °C (1548 °F) алюминизированная сталь отражает до 80% проецируемого на нее тепла. ^[3] Алюминированная сталь способна сохранять свою прочность при температуре до 677 ° C (1251 ° F). Хотя нержавеющая сталь является более прочной из двух, алюминизированная сталь имеет большую электростатическую поверхность и, следовательно, может лучше отражать тепло.

Алюминированная сталь обладает высокой устойчивостью к коррозии благодаря тонким слоям алюминия и кремния, которые предохраняют сталь от окисления . Эти тонкие слои также предотвращают возникновение точечной коррозии, особенно при воздействии солей, которые воздействуют на большинство других металлов. Однако, несмотря на хорошую коррозионную стойкость алюминизированной стали, если слой алюминия будет разрушен и сталь обнажится, сталь может окислиться и возникнуть коррозия.

Потребление

В Северной Америке ежегодно потребляется около 700 000 тонн алюминизированной стали. ^[4] Некоторые из распространенных продуктов, изготовленных из алюминизированной стали, включают водонагреватели, плиты, печи, обогреватели и грили.

Обработка

Алюминированную сталь можно производить с использованием различных процессов: плакирования, горячего погружения, гальванического покрытия, металлизации и калоризации, но наиболее эффективным процессом является горячее погружение. Процесс горячего погружения начинается с очистки стали, затем ее помещают в ванну с Al-11%Si при температуре 988 К, встряхивают, затем вытаскивают и сушат на воздухе. ^[5] Алюминий диффундирует в сталь, создавая интерметаллический слой над базовым слоем стали, но под внешним алюминиевым покрытием. Алюминиевое покрытие окисляется, чтобы защитить внутреннюю сталь от коррозии и дальнейшей диффузии алюминия. ^[6] Кремний добавляется в алюминиевую ванну для создания более тонкого слоя алюминия на стали. Процесс горячего погружения дешевле и эффективнее для производства алюминизированной стали, чем любой другой процесс. ^[7]

Использование

Алюминированная сталь была разработана для обеспечения большей прочности конструкции и высокого предела текучести в высокоагрессивных средах. Он сохраняет прочность высоколегированной стали, но его дешевле производить, чем высоколегированные стали, и поэтому он является предпочтительным материалом для изготовления систем выхлопных газов автомобилей и мотоциклов. ^[7]

Покрытия Al-Si используются для защиты бористой стали при горячем прессовании .

См. также

Ссылки

^ « Алюминированная сталь обладает привлекательными физическими характеристиками для использования в строительстве промышленных воздуховодов». Национальная ассоциация подрядчиков по листовому металлу и кондиционированию воздуха. Проверено 26 февраля 2011 г.» . Архивировано из оригинала 20 февраля 2011 г. Проверено 26 февраля 2011 г.
^ Ки-Хён, Ким. Ван-Дэйл, Бенни. Ван-Тенделоо, Гусфааф. и Чон Гю, Юн. (2006). «Наблюдения за образованием интерметаллических соединений в стали, алюминированной горячим погружением». Форум материаловедения, 519-21 (2), 1871-75.
^ Atlas Steel - алюминизированная сталь.
^ «Специалисты по алюминизированной стали по блокам» . Архивировано из оригинала 30 сентября 2010 г. Проверено 29 ноября 2011 г.
^ Раджендран, Р. Венкатасвами, С. Джайкришна, У. Говришанкар, Н. и Раджадурай, А. (2006). «Влияние технологических параметров при горячем алюминировании среднеуглеродистой стали».
^ Децин, Ван. и Цзыюань, Ши. (2003) «Формирование слоя Al2O3 на стали». Журнал «Письма о материаловедении», 22 (14), 1003–1006.
^ Jump up to: ^а ^б Ван, Чаур. Дженг. Бадаруддин, Мохд.. (2010) «Зависимость жаростойкости алюминизированной стали, подвергнутой окислению водяным паром». Технология поверхности и покрытий, 205(5), 1200-1205.

[1] « Алюминированная сталь обладает привлекательными физическими характеристиками для использования в строительстве промышленных воздуховодов». Национальная ассоциация подрядчиков по листовому металлу и кондиционированию воздуха. Проверено 26 февраля 2011 г.» . Архивировано из оригинала 20 февраля 2011 г. Проверено 26 февраля 2011 г.

[Kee-Hyun-2] Ки-Хён, Ким. Ван-Дэйл, Бенни. Ван-Тенделоо, Гусфааф. и Чон Гю, Юн. (2006). «Наблюдения за образованием интерметаллических соединений в стали, алюминированной горячим погружением». Форум материаловедения, 519-21 (2), 1871-75.

[3] Atlas Steel - алюминизированная сталь.

[4] «Специалисты по алюминизированной стали по блокам» . Архивировано из оригинала 30 сентября 2010 г. Проверено 29 ноября 2011 г.

[5] Раджендран, Р. Венкатасвами, С. Джайкришна, У. Говришанкар, Н. и Раджадурай, А. (2006). «Влияние технологических параметров при горячем алюминировании среднеуглеродистой стали».

[6] Децин, Ван. и Цзыюань, Ши. (2003) «Формирование слоя Al2O3 на стали». Журнал «Письма о материаловедении», 22 (14), 1003–1006.

[Wang,_Chaur_2010-7] Jump up to: ^а ^б Ван, Чаур. Дженг. Бадаруддин, Мохд.. (2010) «Зависимость жаростойкости алюминизированной стали, подвергнутой окислению водяным паром». Технология поверхности и покрытий, 205(5), 1200-1205.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]