„Galvalume“ plieno ritė yra sudėtinė medžiaga, gaunama padengus šaltai valcuotą plieno lakštą aliuminio ir cinko lydinio sluoksniu, naudojant paviršiaus apdorojimą. Joje aliuminio atsparumas korozijai derinamas su cinko apsauga, todėl ji plačiai naudojama statybose, buitinės technikos ir automobilių gamyboje. Jo sudėties esmė slypi aukštoje -temperatūroje karšto- panardinimo procese, kuris sukuria tvirtą metalurginį ryšį tarp metalinės dangos ir pagrindo, žymiai pagerindamas medžiagos atsparumą oro sąlygoms ir tarnavimo laiką.
Pagrindo parinkimas ir išankstinis apdorojimas
Galvuminio plieno ritės pagrindas paprastai yra mažai -anglies šaltai valcuoto- plieno ritė, kurioje anglies kiekis mažesnis nei 0,1 %. Jis išlyginamas ir atkaitinamas, kad būtų užtikrintas paviršiaus lygumas ir mechaninės savybės. Prieš dengiant plieninę ritę, atliekamas kruopštus išankstinis apdorojimas, įskaitant riebalų šalinimą ir cheminį aktyvavimą. Pašalinus riebalus, paviršiaus alyvos pašalinamos šarminiu tirpalu arba tirpikliu, po to ėsdinamas, kad būtų pašalintos geležies oksido nuosėdos. Plovimas vandeniu ir džiovinimas užtikrina švarų paviršių. Kai kurie procesai taip pat apima elektrolitinį aktyvavimą arba pasyvavimą, siekiant pagerinti sukibimą tarp dangos ir pagrindo.
Vonios sudėtis ir lydymosi procesas
Raktas dengti cinkuoto plieno ritinius yra vonios formulėje. Pagrindiniame procese naudojama aliuminio -cinko-trijų dalių silicio lydinio sistema, kurią paprastai sudaro 55 % aliuminio, 43,4 % cinko ir 1,6 % silicio (pagal masę), žinoma kaip Galvalume®. Šis santykis yra termodinamiškai optimizuotas, kad aukštoje temperatūroje susidarytų tanki Al2O3 oksido plėvelė, išlaikant katodinę apsaugą, kurią suteikia cinkas. Vonios lydymosi temperatūra reguliuojama 600-650 laipsnių diapazone. Per aukšta temperatūra sukels lydinio segregaciją, o per žema temperatūra paveiks dangos sklandumą.
Karštas-dengimas ir aušinimas
Iš anksto apdorota plieno ritė pastoviu greičiu patenka į vonią, kur oro peilis kontroliuoja dangos storį (paprastai 30{2}}200 g/m²). Dengimo proceso metu tarp plieno pagrindo ir išlydyto lydinio vyksta laikina metalurginė reakcija, kurios sąsajoje susidaro Fe-Al slopinimo sluoksnis, kad būtų išvengta pernelyg didelės difuzijos ir trapių fazių susidarymo. Padengta plieno ritė greitai atšaldoma aušinant oru arba gesinant vandens rūku, kad stabilizuotų dangos struktūrą. Kai kurie aukščiausios klasės gaminiai toliau apdirbami, naudojant ritininį kalandravimą, kad būtų pašalinti paviršiaus defektai ir sureguliuotas šiurkštumas.
Po{0}}apdorojimas ir našumo gerinimas
Siekiant pagerinti atsparumą pirštų atspaudams arba dangos suderinamumą, kai kurios cinkuoto plieno ritės yra pasyvinamos (pvz., chromato pasyvavimas) arba padengiamos organinėmis dangomis. Pastaraisiais metais aplinkai nekenksmingos pasyvavimo technologijos be chromo{1} (pvz., apdorojimas silanu) tapo vis populiaresnės. Galutinis produktas yra suvyniotas ant vyniotuvo ir plyšio, kad atitiktų įvairias specifikacijas.
Proceso pranašumai ir taikymo scenarijai
Cinkuoto plieno ritinių dangos storis gali siekti 2-6 kartus didesnį nei tradicinių cinko dangų. Jo atsparumas korozijai yra 2-4 kartus didesnis nei gryno cinkuoto plieno įprastomis atmosferos sąlygomis, todėl jis ypač tinka pakrančių zonose, kuriose yra didelis druskos rūkas arba pramoninė tarša. Aliuminio pridėjimas taip pat suteikia puikų atsparumą aukštai -temperatūrai (ilgalaikė darbo temperatūra iki 315 laipsnių), todėl tai yra ideali medžiaga aukštos temperatūros aplinkoje, pvz., stogo užuolaidų sienoms ir orkaitės viduje.
Tiksliai valdant lydinio sudėtį ir dengimo parametrus, cinkuoto plieno ritės pasiekia stiprumo, atsparumo korozijai ir ekonomiškumo{0}}balansą, todėl jos yra nepakeičiama funkcinė medžiaga šiuolaikinėje gamyboje.
