C: A oes rheoliadau cyffredinol y diwydiant ynghylch cynnwys carbon y swbstrad ar gyfer coiliau galfanedig?
A: Ydw. Yn gyffredinol, mae terfynau rhifiadol clir ar gynnwys carbon y swbstrad ar gyfer coiliau galfanedig i fodloni gofynion y broses galfaneiddio dip poeth. Mae consensws diwydiant yn dangos bod swbstradau sy'n addas ar gyfer galfaneiddio dip poeth yn gyffredinol yn blatiau dur carbon isel gyda chynnwys carbon rhwng 0.05% a 0.15%. Mae hyn er mwyn rheoli dwyster yr adwaith sinc haearn, gan sicrhau adlyniad ac ansawdd wyneb y cotio. Terfyn uchaf cyffredin arall y diwydiant yw nad yw cynnwys carbon y swbstrad fel arfer yn fwy na 0.12%. Gan gymryd y radd DX51D gyffredin fel enghraifft, nid yw'r gofyniad cynnwys carbon ar gyfer ei swbstrad yn fwy na 0.12%. Dyma'r fframwaith cyfansoddiadol sylfaenol ar gyfer dur a ddefnyddir mewn coiliau galfanedig.
2. A yw'r gofynion cynnwys carbon ar gyfer coiliau galfanedig a ddefnyddir at wahanol ddibenion yn hollol yr un peth?
A: Ddim o gwbl. Cynnwys carbon yw'r dangosydd craidd sy'n gwahaniaethu gwahanol raddau o ddalennau dur galfanedig. Yn dibynnu ar berfformiad prosesu a gofynion cryfder, mae'r ystod a ganiateir yn amrywio'n sylweddol. Yn benodol, gellir ei rannu i'r tri chategori canlynol:
Ffurfio cyffredin a dur strwythurol: Dyma'r math mwyaf cyffredin. Dur carbon isel cyffredin yw'r deunydd sylfaen yn bennaf, ac mae ei gynnwys carbon fel arfer yn cael ei reoli rhwng 0.10% a 0.20%. Er enghraifft, mae dalennau dur gradd S320GD + Z a ddefnyddir ar gyfer cydrannau strwythurol cyffredinol yn mynnu bod cynnwys carbon y deunydd sylfaen yn cael ei reoli o dan 0.20%.
Dur stampio a lluniadu dwfn amrywiol: Er mwyn cael perfformiad lluniadu dwfn gwell, mae'n ofynnol i gynnwys carbon y dalennau dur hyn fod mor isel â phosibl. Er enghraifft, mae cynnwys carbon dalen galfanedig electro DC04E+Z, sy'n addas ar gyfer stampio siapiau cymhleth fel paneli corff, wedi'i gapio ar 0.08%; tra bod cynnwys carbon dur IF interstitial a ddefnyddir ar gyfer lluniadu dwfn iawn wedi'i gyfyngu'n llym i lai na 0.005%, hyd yn oed mor isel â 0.001% -0.005%.
Dur strwythurol cryfder uchel: Mae'r math hwn o ddur yn gwella ei gryfder trwy dechnolegau rholio ac oeri micro-aloi a rheoledig, ac mae ei ystod cynnwys carbon yn debyg i ystod dur strwythurol cyffredin. Er enghraifft, uchafswm cynnwys carbon y swbstrad mewn dalen galfanedig gradd G550 strwythurol cryfder uchel sy'n cydymffurfio ag ASTM A653 yw 0.15%. Gall uchafswm cynnwys carbon y swbstrad mewn rhai duroedd cryfder uchel arbennig hyd yn oed gyrraedd 0.18%, ond mae angen prosesau arbennig i sicrhau ansawdd galfaneiddio.
3. Pam ei bod yn hanfodol rheoli cynnwys carbon yr is-haen mewn coiliau galfanedig yn llym? Pa effaith y mae cynnwys carbon yn ei chael ar y broses galfaneiddio a'r ansawdd terfynol?
A: Mae rheoli cynnwys carbon yn llym yn bennaf er mwyn cael gorchudd cadarn o ansawdd uchel. Yn ystod-galfaneiddio dip poeth, mae'r haearn yn y swbstrad yn adweithio â'r sinc tawdd i ffurfio haen aloi sinc haearn. Wrth i'r cynnwys carbon yn y swbstrad gynyddu, mae'r adwaith hwn yn dod yn fwyfwy egnïol.
Mae'r adwaith egnïol hwn yn arwain at gyfres o broblemau: Yn gyntaf, mae colled haearn yn cynyddu'n ddramatig, yn gwastraffu deunyddiau ac yn cynhyrchu mwy o sinc dross yn y sinc tawdd, gan effeithio ar sefydlogrwydd cynhyrchu. Yn ail, mae adwaith gormodol yn achosi i'r haen aloi sinc haearn ffurfiedig ddod yn annormal o drwch. Mae'r haen aloi hon yn galed ac yn frau, gan leihau'n sylweddol blastigrwydd ac adlyniad y cotio. Yn ystod prosesau stampio a phlygu dilynol, mae'r cotio trwchus a brau yn dueddol o gracio neu blicio. Ar ben hynny, gall cynnwys carbon uchel achosi'r effaith cementite, lle mae carbon yn cronni ar yr wyneb dur yn ystod anelio, gan ffurfio cementite. Mae hyn yn lleihau gallu gwlychu'r sinc tawdd ar yr wyneb dur, gan arwain at blatio anghyflawn neu nodiwlau sinc.
4. Heblaw am y cynnwys carbon, a yw ffurf y carbon yn y swbstrad hefyd yn effeithio ar ansawdd y galfaneiddio?
A: Ydy, mae ffurf carbon mewn dur yr un mor hanfodol. Mae carbon mewn dur yn bodoli'n bennaf ar ffurf cyfansoddion carbon haearn, ac mae gan wahanol ficrostrwythurau effeithiau tra gwahanol ar gyfradd adwaith sinc haearn.
Mae canlyniadau arbrofol yn dangos, pan fydd carbon yn bodoli ar ffurf pearlite gronynnog neu berlog haenog, mae'r haearn yn hydoddi gyflymaf yn y bath sinc, gan arwain at adwaith sinc haearn annormal a ffurfio haen aloi rhy drwchus. I'r gwrthwyneb, os yw carbon yn bodoli mewn strwythur sorbite neu troostite gwasgaredig unffurf, mae'r adwaith yn dod yn llawer mwy cymedrol, gan arwain at haen aloi deneuach gyda gwell adlyniad. Mae'r ffaith hon yn dangos, ar gyfer duroedd â chynnwys carbon tebyg, y gall prosesau trin gwres gwahanol arwain at ymddygiadau galfaneiddio hollol wahanol; felly, mae microstrwythur gwreiddiol y swbstrad hefyd yn ffactor pwysig i'w ystyried.
5. Sut i fynd i'r afael â heriau galfaneiddio swbstradau carbon uchel mewn cynhyrchiant gwirioneddol?
A: Wrth gynhyrchu, defnyddir y dulliau optimeiddio canlynol, megis platio ymlaen llaw, yn bennaf i fynd i'r afael â'r heriau hyn:
Cyn{0}}blatio/nicel Cyn-blatio: Dyma un o'r dulliau mwyaf effeithiol o ddatrys problem galfaneiddio dur carbon uchel-silicon, uchel. Cyn i'r stribed dur fynd i mewn i'r bath sinc, mae haen denau o nicel (neu haen fetel arall) yn cael ei electroplatio. Mae'r haen nicel hon i bob pwrpas yn atal cyswllt uniongyrchol rhwng y swbstrad dur a sinc tawdd, gan arafu cyfradd a dwyster yr adwaith sinc haearn yn sylweddol, a thrwy hynny gael gorchudd tenau gydag adlyniad da. Mewn cynhyrchiad gwirioneddol, gellir cyflawni hyn trwy ychwanegu tua 0.05% o nicel i'r bath sinc.
Proses Anelio Wedi'i Optimeiddio: Trwy reoli'r awyrgylch a'r tymheredd yn y ffwrnais anelio yn fanwl gywir, gellir atal cronni carbon ar yr wyneb dur i ffurfio cementit, gan wella gwlybedd y bath sinc a lleihau diffygion arwyneb megis nodwlau sinc.
Rheoli Tymheredd a Chyfansoddiad Bath Sinc yn Gywir: Gall gostwng tymheredd y bath sinc a rheoli'r cynnwys alwminiwm yn y baddon sinc wneud y gorau o cineteg twf yr haen aloi sinc haearn a rhwystro ei drwchu gormodol.