የጋልቫሉም ብረት ኮይል ቅንብር እና አፈፃፀም መካከል ስላለው ግንኙነት ጥልቅ ጥናት

እንደ የመጋረጃ ግድግዳዎች፣ የመሳሪያዎች መያዣዎች እና የፎቶቮልታይክ ቅንፎች ባሉ መስኮች፣ የጋልቫሉም ብረት ኮይሎች በዝገት መቋቋም እና ወጪ ቆጣቢነት ሁለት ጥቅሞች ስላሏቸው ቀስ በቀስ ባህላዊ የጋለቨል ብረት ኮይሎችን እንደ ዋና ምርጫ እየተተኩ ነው። የጋልቫሉም ብረት ኮይል ዋጋ፣ በምህንድስና ግዥ ውስጥ ቁልፍ ግምት ውስጥ የሚገባው፣ ወይምASTM A792 ጋልቫሉምበምርት ደረጃዎች ውስጥ በግልጽ የተገለጸው ዝርዝር መግለጫ፣ በዋናው አፈጻጸም ውስጥ ያለው ልዩነት የሚመነጨው ከቅንብር ትክክለኛ ቁጥጥር ነው። ዛሬ፣ የጋልቫሉም ብረት ኮይሎችን (የጋልቫሉም ሮል፣ የብረት ኮይል ጋልቫሉም፣ ወዘተ.ን ጨምሮ) የአፈጻጸም ምስጢሮችን ለመፍታት የቅንብር ትንተና እንጀምራለን።
I. የጋልቫሉም ብረት ኮይል ዋና ቅንብር ትንተና
የጋልቫሉም ብረት ኮይሎች አፈጻጸም የሚወሰነው በ"መሰረታዊ ቁሳቁስ" እና "ሽፋን" ነው። የተለያዩ የክፍሎች መጠኖች በቀጥታ የመጨረሻውን ምርት ተግባራዊ ሁኔታዎች ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ። ለምሳሌ፣ ከፍተኛ የዝገት መቋቋም የሚጠይቀው የጋልቫሉም ብረት ኮይል Az150 የቅንብር ዲዛይን ከተለመደው የጋልቫሉም ኮይል በእጅጉ ይለያል።
1. የሽፋን ቅንብር፡ የአሉሚኒየም፣ የዚንክ እና የሲሊከን “ወርቃማ ጥምርታ”

የአሉሚኒየም-ዚንክ ሽፋን አንድ ብረት ብቻ ሳይሆን የአሉሚኒየም (55%)፣ የዚንክ (43.5%) እና የሲሊከን (1.5%) ቅይጥ ስርዓት ነው። ይህ ጥምርታ በረጅም ጊዜ ልምምድ የተረጋገጠ ምርጥ መፍትሄ ነው፡
* አሉሚኒየም (አል): የሽፋኑ "ዝገት የሚቋቋም እምብርት"። አሉሚኒየም በብረት ኮይሉ ወለል ላይ ጥቅጥቅ ያለ የአል₂O₃ ኦክሳይድ ፊልም ይፈጥራል፣ ይህም እንደ አሲድ ዝናብ እና የጨው ስፕሬይ ካሉ አስቸጋሪ አካባቢዎች የሚመጣ ዝገትን መቋቋም ይችላል። ይህ የአሉሚኒየም-ዚንክ ሽፋን ያላቸው የብረት ኮይሎች ከመደበኛው ጋላቬንታል ብረት ኮይሎች ከ3-5 እጥፍ የሚበልጥ የዝገት መቋቋም ያላቸውበት ቁልፍ ምክንያት ነው፤
* ዚንክ (Zn): "የመስዋዕትነት አኖድ መከላከያ" ሚና ይጫወታል። ሽፋኑ ሲቧጭር ዚንክ የመሠረት ብረት እንዳይዝገት ለመከላከል ከኦክስጅን ጋር በተሻለ ሁኔታ ምላሽ ይሰጣል። በተመሳሳይ ጊዜ የዚንክ መኖር የሽፋኑን ተለዋዋጭነት ሊያሻሽል ይችላል፣ ይህም የጋልቫሉም ሮል እንዲታጠፍ እና እንዲታተም ቀላል ያደርገዋል፤
* ሲሊከን (ሲ): የ"ሽፋን ማጣበቂያ" ችግርን ይፈታል። ሲሊከን በአሉሚኒየም እና በብረት መካከል ያለውን ምላሽ በመቀነስ የተሰበረ እና ጠንካራ የ Fe-Al ኢንተርሜታልሊክ ውህዶችን በመፍጠር የሽፋን ልጣጭ አደጋን ይቀንሳል። የሲሊኮን የማረጋጋት ውጤት በተለይ ወፍራም ለሆኑ የጋልቫሉም ብረት ኮይል Az150 (AZ150 በአንድ ካሬ ሜትር 150 ግራም የሽፋን ክብደትን ይወክላል) አስፈላጊ ነው።
2. የንዑስ ክፍል ቅንብር፡- ዝቅተኛ የካርቦን ብረት “መሰረታዊ ዋስትና”

የንዑስ ክፍልየጋልቫሉም ብረት ሽቦዎችበአብዛኛው ዝቅተኛ የካርቦን ብረት (የካርቦን ይዘት ≤0.12%) ሲሆን በትንሽ ማንጋኒዝ (0.3-0.6%) እና ፎስፈረስ (≤0.045%) የተጨመረ ነው፡ ካርቦን (C): ከመጠን በላይ የካርቦን ይዘት ንጣፉን በጣም ጠንካራ ያደርገዋል፣ ይህም በማቀነባበር ወቅት ለመስበር የተጋለጠ ያደርገዋል፤ በጣም ዝቅተኛ ይዘት የብረት ሽቦውን ጥንካሬ ይቀንሳል። ስለዚህ፣ ዝቅተኛ የካርቦን ብረት የካርቦን ይዘት በ"ጥንካሬ እና የሂደት ሚዛን ክልል" ውስጥ በጥብቅ ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል፤ ማንጋኒዝ (Mn): አነስተኛ መጠን ያለው ማንጋኒዝ የንጣፉን የምርት ጥንካሬ በከፍተኛ ሁኔታ ሳይጎዳ ሊያሻሽል ይችላል፣ ይህም ለጭነት ተሸካሚ አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ያደርገዋል (እንደ ለፎቶቮልታይክ ቅንፎች የብረት ኮይል ጋልቫሉም ያሉ)፤ ፎስፈረስ (P): ፎስፈረስ የብረትን ብስባሽነት ይጨምራል፣ ስለዚህ በንጣፉ ውስጥ ያለው የፎስፈረስ ይዘት በጥብቅ የተገደበ መሆን አለበት፣ ይህም በ ASTM A792 Galvalume መስፈርት ውስጥ በግልጽ ከተገለጹት አመልካቾች አንዱ ነው።
II. በቅንብር እና በዋና ዋና የአፈጻጸም ባህሪያት መካከል ያለው ግንኙነት ቅንብሩን መረዳት አንዳንድ ምክንያቶችን በግልጽ እንድናይ ያስችለናል።ጋልቫሉም ኮይልስለቤት ውጭ ግንባታ ተስማሚ ሲሆኑ ሌሎቹ ደግሞ ለመሳሪያ ሽፋኖች ተስማሚ ናቸው - ዋናው ነገር በአፈፃፀም ልዩነቶች ላይ የተመሰረተው በዲዛይን ማስተካከያዎች ምክንያት ነው።

1. የዝገት መቋቋም፡ የአሉሚኒየም ይዘት "የመከላከያ ደረጃ"ን ይወስናል የዝገት መቋቋም ዋናው ተወዳዳሪነት ነውየጋልቫሉም ሮልስእና ከቅንብር ጋር ያለው ግንኙነት በተለይ ቀጥተኛ ነው፡ የሽፋኑ የአሉሚኒየም ይዘት ከ50% ወደ 55% ሲጨምር፣ የአል₂O₃ ኦክሳይድ ፊልም ጥግግት በከፍተኛ ሁኔታ ይሻሻላል። በባህር ዳርቻ ላይ ባሉ የጨው ርጭት አካባቢዎች፣ የብረት ሽቦው የዝገት ጊዜ ከ10 ዓመት ወደ 20 ዓመታት ሊራዘም ይችላል። የሲሊኮን ይዘት ከ1% በታች ከሆነ፣ በሽፋኑ እና በንጣፉ መካከል ያለው ማጣበቂያ እንዲቀንስ ያደርጋል፣ ይህም ሽፋኑ በጨው ርጭት ሙከራዎች ውስጥ እንዲወዛወዝ ያደርገዋል፤ ከ2% በላይ ከሆነ፣ የሽፋኑን ብስባሽነት ይጨምራል፣ በዚህም የዝገት መቋቋም ዘላቂነትን ይቀንሳል። ለዚህም ነው የጋልቫሉም ብረት ኮይል AZ150 ከAZ100 (በካሬ ሜትር 100 ግራም ሽፋን) የበለጠ ጠንካራ የዝገት መቋቋም ያለው - ሽፋኑ ወፍራም ከመሆኑ በተጨማሪ የአሉሚኒየም-ዚንክ-ሲሊከን ጥምርታ ለከፍተኛ የመከላከያ መስፈርቶች የተሻለ ተስማሚ የሆነው።
2. ሜካኒካል ባህሪያት፡ የንዑስ ክፍል ቅንብር "ጥንካሬ እና ሂደትን የመቆጣጠር ችሎታ" ይቆጣጠራል
ጥንካሬ፡- በንጥረ ነገሩ ውስጥ ባለው የማንጋኒዝ ይዘት ውስጥ በእያንዳንዱ 0.1% ጭማሪ፣ የብረት ኮይል የምርት ጥንካሬ በ5-8 MPa ሊጨምር ይችላል። ስለዚህ፣ በጭነት ተሸካሚ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ለሚውለው የጋልቫሉም ብረት ኮይል፣ የማንጋኒዝ ይዘት በ0.5-0.6% ቁጥጥር ይደረግበታል።
የሂደት አቅም፡- እንደ የመሳሪያ መያዣዎች ያሉ ውስብስብ ማህተም የሚያስፈልጋቸው አፕሊኬሽኖች፣ የካርቦን ይዘት ≤0.1% ያላቸው ንጣፎች ይመረጣሉ፣ የሽፋኑ የሲሊኮን ይዘት ደግሞ በማህተም ወቅት እንዳይሰበር ለመከላከል ወደ 1.5% አካባቢ ይቀንሳል። 3. ከፍተኛ የሙቀት መቋቋም፡- የአሉሚኒየም “ከፍተኛ የሙቀት መረጋጋት” ያለው ጥቅም
የአሉሚኒየም (660℃) የመቅለጥ ነጥብ ከዚንክ (419℃) በጣም ከፍ ያለ ነው፣ ስለዚህ የአሉሚኒየም ዚንክ ብረት ኮይሎች ከፍተኛ የሙቀት መቋቋም ከጋላቪን ብረት ኮይሎች በጣም የላቀ ነው፡
ከ200℃ በታች ባሉ አካባቢዎች (እንደ ምድጃ ሽፋኖች)፣ የሽፋን አፈጻጸም የተረጋጋ ነው፤
በአጭር ጊዜ ውስጥ ከፍተኛ የሙቀት መጠን 300℃ ቢሆንም፣ የአል₂O₃ ፊልም የሽፋን ኦክሳይድን ይከላከላል፣ ይህም ጋልቫሉም ሮል ለጭስ ​​ማውጫዎች እና ለከፍተኛ ሙቀት ላላቸው የቧንቧ መሸፈኛዎች ተስማሚ የሆነበት ዋና ምክንያት ነው።

III. በቅንብር፣ በአፈጻጸም እና በጋልቫሉም ብረት ኮይል ዋጋ መካከል ያለው ግንኙነት

ብዙ ሰዎች በግዥ ወቅት ይጠይቃሉ፡- ተመሳሳይ ዝርዝር መግለጫዎች ያሉት የጋልቫሉም ኮይል የዋጋ ልዩነት ለምን ከ100-200 RMB/ቶን ሊደርስ ይችላል? በመሠረቱ የዋጋ ልዩነት የክፍሎቹን ዋጋ ያንፀባርቃል፡- የሽፋን ወጪ፡- የአሉሚኒየም የገበያ ዋጋ ከዚንክ 2-3 እጥፍ ነው። ስለዚህ፣ በሽፋኑ ውስጥ ያለው የአሉሚኒየም ይዘት ከፍ ያለ ነው (ለምሳሌ፣ ከAZ90 ጋር ሲነጻጸር AZ150)፣ ዋጋው ከፍ ያለ ሲሆን የጋልቫሉም ብረት ኮይል ዋጋ ከፍ ያለ ነው። የመሠረት ቁሳቁስ ዋጋ፡- ዝቅተኛ የካርቦን ብረት ውስጥ የማንጋኒዝ ይዘት ከፍ ያለ እና የፎስፈረስ ይዘት ዝቅ ባለ ቁጥር፣ የማቅለጥ ወጪው ከፍ ያለ ሲሆን፣ ተጓዳኝ የጋልቫሉም ብረት ኮይል ዋጋ ከፍ ያለ ነው። መደበኛ ወጪ፡- ከASTM A792 የጋልቫሉም መስፈርት ጋር የሚጣጣሙ ምርቶች ጥብቅ የክፍል መቻቻል ቁጥጥር አላቸው (ለምሳሌ፣ የአሉሚኒየም ይዘት መዛባት ≤ ±1%)፣ በምርት ወቅት ከፍ ያለ የቆሻሻ መጠን እና ዋጋ ከመደበኛ ያልሆኑ ምርቶች 5-8% ከፍ ያለ ነው። IV. ተግባራዊ የአጠቃቀም ጉዳይ፡- የቅንብር ምርጫ አስፈላጊነት

የባህር ዳርቻ የግንባታ ፕሮጀክት ሁለት አይነት የጋልቫሉም ብረት ኮይሎችን አወዳድሯል፡ ተራ ጋልቫሉም ኮይል (50% አሉሚኒየም፣ 1% ሲሊከን)፡- ከ3 ዓመታት አጠቃቀም በኋላ አካባቢያዊ ዝገት ታይቷል፤ ጋልቫሉም ብረት ኮይል Az150 (55% አሉሚኒየም፣ 1.5% ሲሊከን)፣ ከ ASTM A792 ጋር የሚስማማ፡- ከ5 ዓመታት አጠቃቀም በኋላ ጉልህ የሆነ ዝገት የለም፣ እና በዐውሎ ነፋስ ተጽዕኖ ወቅት ምንም ለውጥ የለም (ከፍተኛ ሜካኒካል ባህሪያት)። ፕሮጀክቱ በመጨረሻ የኋለኛውን መርጧል። የጋልቫሉም ብረት ኮይል የመጀመሪያ ዋጋ 150 RMB/ቶን ከፍ ያለ ቢሆንም፣ የአገልግሎት ዘመኑ ከ10 ዓመታት በላይ ተዘርግቷል፣ ይህም አጠቃላይ የረጅም ጊዜ ወጪን ቀንሷል።

ማጠቃለያ፡ የጋልቫሉም ብረት ኮይሎች የቅንብር ዲዛይን “በትክክል የሚዛመዱ መስፈርቶችን” የመተግበር ሂደት ነው፡ AZ150 (ከፍተኛ አሉሚኒየም፣ ከፍተኛ ሲሊከን) ለከፍተኛ ዝገት መቋቋም የተመረጠ ነው፤ ዝቅተኛ ሲሊከን፣ ዝቅተኛ የካርቦን ንጣፎች ለውስብስብ ሂደት የተመረጡ ናቸው፤ እና የASTM A792 መደበኛ ምርቶች ለኤክስፖርት ፕሮጀክቶች ይመረጣሉ። የፎቶቮልታይክ እና አዳዲስ የኢነርጂ ኢንዱስትሪዎች የወደፊት እድገት ሲኖር፣ የቅንብር ማመቻቸት (እንደ የዝገት መቋቋምን ለማሻሻል የብርቅዬ የምድር ንጥረ ነገሮችን ዱካ መጨመር ያሉ) ለአሉሚኒየም ዚንክ ብረት ኮይሎች አስፈላጊ የልማት አቅጣጫ ይሆናል፣ ይህም የአተገባበር ወሰኖቻቸውን የበለጠ ያሰፋዋል።