Сыртқы қабаты цинкпен қапталған болаттың иілуі мен пішіндеуі бойынша негізгі техникалық көрсеткіштер
Қыздырылған балқытылған цинкпен сырланған болат – құрылыс пен жасау саласында ең кең таралған сырланған болат өнімдерінің бірі. Сонымен қатар, ол илеу мен пішіндеу кезінде ең көп кездесетін дұрыс қолданылмаған материалдардың бірі. GI орамымен көп жұмыс істеген жасаушылардың көбі сізге бірдей нәрсені айтады: салқын тартылған қапталмаған болатқа қолданылатын ережелер автоматты түрде қыздырылған балқытылған цинкпен сырланған материалға таратылмайды. Цинк-темір қоспасы құрылымды өзгертеді. Жиі қате тек аяқталған бөліктегі сызатталған сыр қабатын көргеннен кейін анықталады.
Бұл мақала ыстық батырма арқылы цинктелген болат рулондарды иілу немесе пішімдеу кезінде ең маңызды техникалық тақырыптарды қамтиды — марка таңдаудан бастап, цинк қабатының салмағына, ең аз иілу радиусының стандарттарына дейін және пішімдеуден кейінгі шеттерді өңдеуге дейін. Сіз ролл-пішімдеу сызықтары үшін пішімделетін GI рулондарды таңдасаңыз да немесе құрылымдық бөлшектер үшін дәл кесілген GI рулондарды басқарсаңыз да, бұл негізгі принциптер қолданылады.
Цинк қабатының құрылымының пішімделу қабілетіне әсері
Электролиттік цинктеуден айырмашылығы неде? Ыстық батырма арқылы цинктелген болаттағы цинк қабаты жалғыз, біртекті металдық қабықша емес. Ыстық батырма процесі кезінде болат шамамен 450–460°C (842–860°F) температурада балқытылған цинк банның ішіне батырылады, ол қабатты құрылымды тудырады: сыртқы қабат — бос цинк, ал оның астында — негізгі металлға бекітілген интерметалдық цинк-темір қоспаларының фазалары (дельта, зета және гамма қабаттары).
Бұл қорытпалы қабаттар таза цинк немесе қарапайым болатқа қарағанда табиғи түрде аз созылғыш. Материалды иілген кезде қорытпалы қабаттар негізгі металлмен бірге деформациялануы керек. Егер иілу өте күшті немесе қабықтың салмағы материалдың қалыңдығына қарағанда артық болса, қорытпалы қабаттар жарылып кетуі мүмкін — бұл иілу бойынша сыртқы радиуста цинк бетінде көрінетін сызықтарды пайда етеді. Бұл тек көрініс мәселесі емес: цинктің жарылуы негізгі болатты дәл осы жерде — формалау кезіндегі кернеу ең жоғары болған жерде ашады.
Дәрежені таңдау: Барлық формаланатын GI рулондар бірдей иілмейді
Негізгі металдың созылғыштығы ыстық батырма әдісімен цинктелген болат рулондарын қабықтың бұзылуынсыз қалай формалауға болатынын тікелей анықтайды. ASTM A653 — ыстық батырма әдісімен цинкпен қапталған болат парағы үшін стандарттық талаптар — формалау қабілетіне негізделген бірнеше белгілеулерді анықтайды:
- CS (Коммерциялық болат): Орташа иілуге жарамды; қарапайым профильдер мен стандарттық конструкциялық компоненттер үшін жеткілікті.
- FS (Пішімдеу болаты): Жоғары созылғыштық; жоғары өндіріс көлемінде тұрақты иілу бүтіндігін қажет ететін рулонды-пішімделген бөліктер мен профильдер үшін қолайлы.
- DDS (терең тартуға арналған болат) және EDDS (қосымша терең тартуға арналған болат): Тар иілулер мен күрделі пішіндер үшін ең жоғары пішінделгіштік; әдетте 2t-ден тарырақ иілулерді талап ететін өңдеу процесі кезінде көрсетіледі.
Ең көп тараған дайындау қателерінің бірі — және ол өңдеу сапасына әсер ететін қателердің бірі — GI рулонды тек қана жабын салмағы мен қалыңдығы бойынша таңдау, пішінделгіштік белгілеуін тексермей-ақ. Егер иілген профильдер немесе тар радиусты конструкциялық каналдар өндіретін рулонды-пішімдеу сызығы үшін пішінделгіш GI рулонды көрсетсеңіз, болат маркасының белгілеуін растау жабын сипаттамасын растауға тең маңызды.
Минималды иілу радиусы стандарттары мен практикалық нұсқаулар
ASTM A143/A143M standarty qizdirilgan galvanizdelgen qurilys temir-betoni ondimen ishleytugyn zhasandar, sol sebepli egilu men embrittlement (suyqtilu) turaly talaptar kiritilgen. Amerikalik galvanizdeushiler assotsiatsiyasy 3t (material qalinliginin ushin esesi) minimum egilu radiusy sypatynda galvaniz qaplama butintiligyn saqtaw ushin jalgiz jalgiz jol korsatqysh beredi.
Jelisimde, minimum egilu radiusy birneshe faktorlarǵa baylanysty:
- Материалдың қалыңдығы: Qalinlaǵan negizgi metall ushin egilu radiusy qoshymsha ulaytiriluı kerek, sebebi qoshymsha qalin galvaniz qaplamanyn syrtqy qabatyna qosymsha kergi tikelenedi. Birdey galvaniz qaplama salmagynda 1,5 mm qalinliqtaǵy list 3,0 mm qalinliqtaǵy listten qatay egiluǵa tuwyra ketedi.
- Qaplama salmagy klassy: Aǵyr qaplamalar — meselen, Z275 ya da Z350 — proportsionaly qalin intermetalldy qospa qatlamlary bar, sondyqtan Z120 ya da Z180 sekildi jengil qaplamalarga qaraǵanda qatay egilularda qatlama sheshiluǵa qabiliyeti joǵari.
- Темір сипаттамасы: Jogarǵy plastiklikli sinflar (FS, DDS) qaplama sheshilmesinshi 1t-ge jaqyn egilu radiusyga jete aladi, al CS sinfi materialy ushin 2t–3t aralyǵy tiyisli.
- Egilu baǵytysy: Дөңгелектелген болат рулоның дәл осы бағытта (бойлық) иілуі, әдетте, дөңгелектелген болат рулоның анизотропты созылғыштығына байланысты, дөңгелектелген болат рулоның бағытына қарсы (көлденең) иілуіне қарағанда, кіші радиуста иілуге мүмкіндік береді.
Жұмыс ережесі ретінде: Z120–Z275 қаптама салмағы мен CS немесе FS белгіленуі бар стандартты ыстық батырып цинктейтін болат рулоны үшін, ең аз иілу радиусы ретінде 2t–3t сенімді бастапқы нүкте болып табылады. Қалың қаптамалы немесе жоғары аққыштық шегі бар материалдар үшін 3t-ті мақсат емес, ал ең төменгі шек деп қабылдау керек.
Иілу реті: Цинктейтіннен бұрын ма, әлде кейін бе?
Жасалған конструкциялық жинақтар үшін негізгі болаттан барлық иілу және пішіндеу операцияларын бөлшек цинктейтілгенге дейін аяқтау — қалаған тәсіл. Бұл цинк қаптамасымен қапталған бетті иілген кезде пайда болатын интерметалдық қоспалар қабатымен шектелген бетті иілу проблемасын болдырмауға көмектеседі. Егер иілу цинктейтілгеннен кейін орындалуы керек болса — мысалы, қызмет орталығынан алынған алдын ала қапталған ыстық батырып цинктейтін болат рулонында — қосымша ерекше ұстамдылық қажет.
Бөлшекті түзетуден кейін гальванизацияланған материалды қайтадан иілу қауіпті болып табылады. Цинк бір бағытта деформацияға ұшырағаннан кейін қайтадан деформацияға ұшырағанда трещиналарға ұшырайды. Егер түзету мен қайтадан иілу болмаса, төменгі матрицаның радиусы сәйкес келетін пресс-тормоздың құрал-жабдығын және баяу иілу жылдамдығын қолдану цинктің бетіндегі шыңдық кернеуді азайтады.
Құрылымдық каналдар мен рулонды формаланған бөліктер үшін дәл кесілген GI рулондарында иілу ретін бақылау — сонымен қатар материалдың жеткізу алдында суық деңгейленгенін қызмет орталығынан растау — сатып алу сипаттамасына енгізуге құнды.
Матрица құрал-жабдығы мен үдеріс ескертулері
Пресс-тормозтың құрал-саймандарының күйі цинкпен жабылу бүтіндігіне материалдың сипаттамасы сияқты әсер етеді. Сүйір матрицаның жиегі немесе тозған соққыштың радиусы цинк бетіндегі кернеуді шоғырландырады және жабылудың сынғыштығын жылдамдатады. Соққыштың радиусын материал үшін белгіленген ең аз иілу радиусының шегінде немесе одан жоғары ұстау — қарапайым, бірақ тиімді алдын-ала қорғану шарасы.
Пресс-тормозбен иілу алдында цинк бетіне жеңіл майланғыш қолдану иілу сызығы бойынша үйкеліс тудырған микросынықтарды азайтады. Бұл интерметалдық қабаттары қалың болған ауыр жабылған материалдар үшін әсіресе маңызды. Майланғыш сонымен қатар матрица радиусының цинк бетіне жүктеме кезінде сырғанау орнына біркелкі түсуіне көмектеседі.
Пішіндеу жылдамдығы екіншілік, бірақ нағыз фактор. Қисықта динамикалық деформация жылдамдығын көтеретін тез бүгілу циклдары цинк-темір қорытпасының әсерлі тұрақтылығын төмендетеді. Ауыр қапталған ыстық батырма әдісімен цинктелген болаттағы тар бүгілулер үшін престің цикл жылдамдығын баяулату — қолжетімді ең төмен шығынды технологиялық реттеулердің бірі.
Дәл кесуден кейінгі шеттің өңделуі
Дәл кесілген GI рулонды қайшымен кескенде, жарықшақпен кескенде немесе лазермен кескенде, кесілген шетте цинк қабаты бұзылады да, негізгі металл ашылады. Бұл ашық шет бұйымның аяқталған нұсқасында коррозияға қарсы ең әлсіз нүктесі болып табылады — әсіресе цинк қабатының беттегі салмағы ұзақ қызмет көрсету мерзімін қамтамасыз ететін, ал кесілген шеттер әлсіз әрекет ететін теңіздік немесе ылғалды орталарда.
Ұзын мерзімді коррозияға төзімділік қажет болатын қолданыстар үшін пішімдеуден кейін қиылған жиектерге суық цинк шашу немесе цинкке бай алдын ала бояу қолданылуы — бұл стандарттық салалық шара. Агрессивті ортадағы құрылымдық компоненттер үшін бастапқы рулонда жоғары негізгі бояу салмағын (Z275 немесе Z350) көрсету цинктің гальваникалық әсері арқылы қиылған жиектерде катодтық қорғауды күшейтеді — жиектерді өңдеусіз де.
Yuanhe Steel-дің дәлме-дәл ені бойынша кесілген GI рулон қызметі сатып алушыларға өздерінің пішімдеу мен қию талаптарына сәйкес дәл рулон ендерін көрсетуге мүмкіндік береді, бұл төменгі деңгейдегі өңдеу кезінде қажетті қиғыш қиылулар санын азайтады және аяқталған компонент басында ашық таза жиектің жалпы ұзындығын азайтады.
Пішімделетін GI рулондарын сатып алу кезіндегі ескерілетін факторлар
Әрбір GI рулонның сипаттамасы бірдей өлшемдік дәлдікпен сипатталмайды. Рулон ішіндегі қалыңдықтың ауытқуы — тіпті ±0,03 мм дәлдік шегінде болса да — материалды тұрақты тоқтату орнына иілу кезінде өндіріс циклы бойынша иілу бұрыштарының тұрақсыздығына әкелуі мүмкін.
Жоғары көлемді операциялар үшін пішімделетін GI рулондарын сатып алатын сатып алушылар сатып алу тапсырысында қалыңдық дәлдігінің класын, рулонның жиегінің иілуін (камбер) және жазықтық бағасын растауы керек. Бұл параметрлер сипаттама сатысында бақылануы мүмкін, бірақ рулон келгеннен кейін оларды түзету қиын.
Халықаралық стандарттар бойынша жұмыс істейтін сатып алушылар үшін GI рулондарының пішімделу сапасы ASTM A653 (АҚШ нарығы), JIS G3302 (Жапония нарығы) және EN 10346 (Еуропа нарығы) стандарттарында анықталады. Сапа белгілеулері мен ең төменгі созылу талаптары стандарттар арасында өзгереді — сіздің март тестілік есебіңіз қай стандартқа сүйенетінін растау сізге материалдың пішімделу қабілетін тұрақты негізде бағалауға мүмкіндік береді.
Әрбір орам ыстығы үшін көп стандартқа сәйкес келетін құжаттама мен дәлелдеу есептерін ұсына алатын тәжірибелі тәрбиешімен жұмыс істеу, әсіресе бір уақытта бірнеше нарыққа жеткізілетін жобалар үшін, талаптардың белгісіздігін азайтады.