تعریف فرآیند آلومینایزینگ
فولاد یکی از متریال هایی است که با داشتن ویژگی خاص، کاربردهای فراوانی در صنعت دارد. در صنعت متالوژی با انجام عملیاتی خاص بر روی فولاد کارآیی آن را بیشتر کرده و خواصش را بهبود می بخشند. آلومینایزینگ فرآیندی است که بر روی فولاد انجام گرفته تا با پوشش دهی آن به وسیله آلومینیوم مقاومت آن را در برابر حرارت بالا، اکسیداسیون در دماهای بالا و خوردگی افزایش دهند، همچنین این عمل از تضعیف فولاد جلوگیری می کند. فرآیند آلومینایزینگ می تواند بر روی سطوح غیر فلزی و حتی پلیمری نیز پیاده سازی گردد. فولاد آلومینایز شده در مجاورت با گازهای خورنده ای همانند SO2 و رطوبت و تماس با آب شور دریا مقاوم بوده و دچار خوردگی نمی شود.
قابل ذکر است که فولاد آلومینایز شده از پرمصرف ترین فولادها در صنایع مختلف همانند صنعت پتروشیمی، سیمان و دیگر صنایع شیمیایی می باشد. پوشش دهی فولاد بوسیله آلومینیوم عمر مفید آن را در دماهای بالا و محیط های اکسید کننده افزایش می دهد.
ویژگی های ورق های آلومینایز
میزان ضخامت لایه پوشش دهنده، دمای فرآیند و زمان آن، سختی، استحکام چسبندگی و ساختار پوشش های تشکیل شده از عوامل اصلی هستند که روی خواص محصول تاثیر می گذارند از این رو کنترل شرایط فرآیند در کیفیت نهایی حائز اهمیت می باشد. ویژگی های ورق های آلومینایز در ادامه بیان شده است.
روش های انجام آلومینایزینگ
انجام این فرآیند به چند روش مختلف انجام می شود که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد.
- غوطه وری گرم (Hot Dipping)
- آبکاری الکتریکی
- پاشش حرارتی (Thermal Spray)
از میان این روش ها، غوطه وری گرم از مقرون به صرفه ترین راه های پوشش دهی فولاد به وسیله آلومینیوم می باشد. از این روش اغلب برای قطعاتی همانند تسمه، ورق ها و سیم های فولادی استفاده می شود. همانطور که از نام این روش مشخص است قطعه مورد نظر را در داخل یک وان حاوی مذاب آلومینیوم غوطه ور می نمایند. در روش آبکاری از جریان الکتریسیته برای پوشش دهی فولاد استفاده شده و یک روش به نسبت کنترل شده ای می باشد. محصول این فرآیند دارای مقاومت زیادی در مقابل خوردگی، ضعیف شدن، اکسیداسیون و پوسته پوسته شدن در دماهای بالا خواهد بود.
در روش پاشش حرارتی ابتدا آلومینیوم را به شکل پودر در آورده و این ماده اولیه با شتاب زیاد به سطح قطعه مورد نظر پاشیده می شود. در اثر برخورد بین ذرات آلومینیوم و فولاد یک پیوند مکانیکی نسبتا قوی میان آن دو بوجود می آید و ذرات تغییر شکل داده و به صورت یک لایه روی فولاد تشکیل می شوند. این روش اغلب برای عایق سازی حرارتی و تولید عایق های الکتریکی مقاوم در برابر سایش و خوردگی مورد استفاده قرار می گیرد.
دوام بالا
این ورق ها در برابر خوردگی اتمسفریک مقاومت بالایی داشته و عمر آنها در مقایسه با فولاد معمولی به اندازه 20 سال بیشتر می باشد، به خصوص این که ورق های آلومینایز در محیط های مرطوب دوام بالایی داشته و به راحتی می توان از آنها در این شرایط استفاده کرد.
ساختار یکپارچه ورق ها
یکی از خواص منحصر بفرد ورق های آلومینایز یکپارچگی در ظاهر آنها و ثبات کیفیتی می باشد. این امر به جهت نوع فرآیند تولید این ورق ها بوده که موجب سطحی یکدست محصولات می گردد. این ویژگی در کارهایی که ظاهر محصول دارای اهمیت می باشد به کار گرفته می شوند.
شکل پذیری خوب
از خصوصیت های مهم دیگر ورق های آلومینایز شکل پذیری بالای آنها می باشد. پایه اصلی این محصول ورق نورد سرد است که خود قابلیت شکل پذیری خوبی دارد و با کاربرد روش های تولید این خاصیت را بهبود بخشیده و هنگام فرم دهی ورق ها از تغییرات منفی بر روی ظاهر آن جلوگیری به عمل می آید.
مقاوم نسبت به دماهای بالا و خوردگی
از خصوصیات اصلی و بااهمیت ورق های آلومینایز همین مقاومت در برابر دماهای بالا و خوردگی می باشد. این امر سبب شده تا از این محصولات برای ساخت مبدل های حرارتی و واحدهای ضد خوردگی استفاده گردد.
انواع فولاد آلومینایز
در طی انجام فرآیند آلومینایز دو نوع فولاد آلومینایز شده برحسب خلوص پوشش آنها تولید می شود. نوع اول ورق آلومینایزی است که پوشش آن حاوی 5 الی 11 درصد سیلیکون می باشد. این نوع ورق ها برای محیط هایی با دمای بالا همانند عملیات حرارتی و پخت به کار گرفته می شوند.
نوع دیگر ورق های آلومینایز با روکشی از آلومینیوم خالص تولید شده و ضخامتی کمتر از نوع اول دارند. این مدل از ورق ها به منظور پوشش دهی عایق ها مورد استفاده قرار می گیرند.
کاربردهای فولاد آلومینایز در صنعت
فولاد آلومینایز به دلیل مقاومت حرارتی بالایی که دارد به طور گسترده در ساخت تجهیزات گرمایشی همانند مبدل های حرارتی، آب گرمکن ها، آسترهای اجاق گاز، صفحات تابنده و صدا خفه کن در اتومبیل ها استفاده می شود.
همچنین این ورق ها با خاصیت ضد خورندگی اتمسفری خود برای ساخت پنل های ساختمانی، سقف های سیلو، محفظه های تهویه مطبوع، سقف های صنعتی موج دار و لوله های ضد خوردگی در صنایع، کارخانجات سیمان و دودکش های جریان گاز در واحدهای صنعتی به کار گرفته می شوند.