Сравнение качества горячецинкового покрытия стали 08пс на автоматической линии Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

СРАВНЕНИЕ КАЧЕСТА ГОРЯЧЕЦИНКОВОГО ПОКРЫТИЯ СТАЛИ 08ПС НА АТОМАТИЧЕКОЙ ЛИНИИ Жадяев Александр Александрович, студент (e-mail: Alexander-zhadyaev@yandex.ru) Амосов Евгений Александрович, к.т.н.,доцент (e-mail: amosov-ea@yandex.ru) Самарский государственный технический университет,

г.Самара, Россия

В данной статье проводиться сравнение двух образцов горчецинкован-ной стали. На растровом электронном микроскопе Analysis Station JED-2300 была получена фотография поверхностей образцов.

Ключевые слова: оцинкование, цинковое покрытие, коррозия стали, сталь 08пс, структурный анализ, цинк, кислород, окисление.

В настоящее время процесс горячего цинкования широко применяется в машиностроении в качестве защиты металла от коррозии.

Горячее цинкование — это пользующийся популярностью и известный во всем мире способ защиты стальных конструкций от коррозии. Процесс нанесения на сталь слоя цинка осуществляется в результате погружения стального элемента в жидкий цинк (температура ванны 440-460 °С). Кроме горячего цинкования погружением различают также непрерывное горячее цинкование (для производства горячеоцинкованного металлопроката, прежде всего, листов).

Цинковая оболочка является защитным барьером, сводящим до минимума действие окружающей среды, а также устойчивым к механическим воздействиям. Цинк также обеспечивает электрохимическую защиту, так как при соприкосновении со сталью создает гальванический элемент. Возникающее в элементе напряжение даже при трещине цинковой оболочки приводит к коррозии цинка, а не стали.

Из всех известных способов защиты от коррозии горячее цинкование является оптимальным с точки зрения сочетания высокой экономической эффективности, повышения надежности металлоконструкций, а также универсальности данного метода по отношению к виду изделий.

Преимущества:

1. Надежность. Во время горячего цинкования сталь полностью погружается в расплавленный цинк, вследствие чего покрываются все поверхности детали, включая внутренние части, углы, щели.

2. Простота. Процесс является простым, тестируемым и легко контролируемым, в некоторых случаях — автоматизированным. Кроме того, он не требует много времени и может быть осуществлен в короткие сроки.

3. Эффективность. Покрытие, образующееся при горячем цинковании, служит прочным и, что самое главное, активным барьером на пути коррозии металла конструкции, обладает отличной устойчивостью к разруше-

нию и сопротивлению абразивному износу. Кроме того, цинкование уже готовых конструкций повышает их прочность.

4. Экономичность. Несмотря на относительно высокую цену цинка, данный метод является экономичным. Себестоимость горячеоцинкованных конструкций в долгосрочной перспективе оказывается меньше, чем изделий, оцинкованных другими методами: имея большой срок службы, такие конструкции не требуют дополнительных затрат на обследование, контроль и поддержание покрытия в надлежащем состоянии и остановок производства с целью замены и/или ремонта коррозирующих элементов. Кроме того, горячее цинкование позволяет экономить ресурсы — металл и электроэнергию для его производства.

5. Экологичность. Цинк является совершенно безопасным для окружающей среды.

Достоинства горячего цинкования:

• высокая коррозионная устойчивость покрытого изделия;

• относительная дешевизна горячего цинкования;

• простота реализации;

• простота обслуживания установок;

• высокая производительность;

• способность цинкового покрытия защищать основной металл даже после механического повреждения или нарушения сплошности покрытия;

• высокая электропроводность покрытия;

• хорошая теплопроводность;

• покрытие препятствует водородному охрупчиванию основного металла.

Недостатки горячего цинкования:

• ограниченные размеры изделия, предназначенного для горячего цинкования (зависит от размера ванны);

• трудности при сварке и дальнейшей обработке оцинкованных изделий;

• относительная неравномерность покрытия;

• невозможность получить очень тонкие покрытия.

• относительно большой расход цинка.

С помощью метода горячего цинкования получают покрытие толщиной от нескольких микрон до одного миллиметра. В следующей таблице приведены основные результаты сравнительного анализа методов цинкования.

В данной статье изучены образцы оцинкованной стали, один из которых был отбракован контролером ОТК, т.к не соответствовал требованиям выпускаемой партии продукции. На микроскопе Analysis Station JED-2300 был проведен элементный анализ образцов оцинкованной стали.

Ниже привидены структурные анализы образцов оцинкованной стали 08пс:

004

20000 -18000 ■ 16000 -14000 ■ 12000-[ОООО-80006000400020000-

_

■I

■2

0.00

1.00

■1

2.00

I

I

4.00

з.ОО 6.00

7.00

^г.з-щтпегл

Каа. ПэЬе

30. СО х ЕЕ

2С:г/Э4 Д-7 12 ЗС х 340

Асди! а .¿.Шоп Рагат е^е!

1Г.31Г шпегуЬ ез

Ясс. УоДладе 30 .0 №

РгоЬе СуггепЁ асоао га

РКА тесе 12

Р.её.1 тше 57 .12 гее

Т'те .СО гее

ОЙЕСЭ Г±гае гс |

Со "jr.it 1пд 51а ~е 1 - дра

Ег.егс у Яапде С - 2 С <е\'

10.00

ТМп .¿ЗапНее пЛеаэ Си

Сое: 11 0.ЕЁ52

ЕГГСГ^

0 к 0.52Е 0.74 0.44 2. ЗЕ 0. .3253

к Е.ЗЗЭ 2 .ЕЗ ¿ЗС.23 0.35 0. .Е353

2п к В. ЕЭС ЗЕ .57 34Е£.54 0.03 32. эе .СЗС0

Тс1:а1 ЮС .СО 100,00

Рисунок 1. Структурный анализ годного образца

Из приведенных структурных анализов видно, что отбракованный образец содержит на поверхности стали меньшее количество цинка(80.76% бракованного и 92.96% пригодного), повышенное содержание кислорода (16.02%) бракованного, обусловлено несплошностями покрытия, которые повлекли окислительный процесс с образованием оксида железа.

Брак на предприятии вызван плохо подготовленной поверхностью, нарушение состава расплава цинка в ванне цинкования, и нарушением технологии нанесения покрытия и дальнейшей сушки и охлаждения изделия.

Бракованный образец непригоден к использованию, нарушенное покрытия цинка на поверхности стали 08пс, привел к образованию оксидных

включении, что негативно сказывается на свойствах и сроке эксплуатации изделия.

Для предотвращения брака на предприятии следует: •Улучшить технологию подготовки поверхности для дальнейшего нанесения покрытия

• Больше уделять внимание подготовке состава расплава цинка •Внедрять более современное оборудования для проведения процесса цинкования

:itle

Instrument:

vol" ЭС.С0 iV

Xag. x 100

Pate 2 c:s/ai/c7

PIKE! i;sc * s so

005

5500 -5000 -4500 -4ÜOO -3500300025002ММ-1500 -ЮОО 5000 0.00

S

M

У

m

Г"?

I

I

I

I

Acquisition P Ins immer.! Ace- Voltage Probe Carrent PEA mode Real lime

live

Iirr.e

Dead lime Counting Raie Energy Range

LOO 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00

keV

9.00 10.00

Thin F iir. S~anC£rdl£3 s Stands = s Qu satitati vs Алэ1yeis

Fitïin ы Coefficient : 0.5S33

Iler.eri t (keV| XaSSÎ CtLFl ZB ErrorÏ AtOIT.i CüITpCLnÖ Kasa* daiion KL

Ù к (¡,525 4 .4B 17Ü4 . iE 0.05 IS,02 0.32ЭЭ

Fe К 6,399 3.15 EES. 51 0.33 3,22 0.5SS3

zn к (J»f.) Я.ЕЭС 92 .37 11531. 62 0.02 1,9000

Tctal 100.90 103,03

:ameter 6390 ЦА) 30,0 fcV 1 «Û00Q0 nA Z1

33.41 sec 21.62 sec

loeii ens С - 25 IceV

Рисунок 2. Структурный анализ бракованного образца

Список литературы

1. Цинкование. Справ. изд. Проскуркин Е. В., Попович В. А., Мороз А. Т. М.: Металлургия, 1988. 528 с.

2. http://rusvolt.ru/hot_dip_galvanizing_line

3. Энергетическая модель технологий упрочнения сплавов/ Амосов Е.А.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 2 (2). С. 196-199.

4. Моделирование размола порошка металла/ Амосов Е.А., Никитин К.В.// В сборнике: Современные инновации в науке и технике Материалы Международной научно-практической конференции. Под редакцией А. А Горохова. Курск, 2011. С. 14-17.

5. Модель упрочнения слава на основе алюминия/ Амосов Е.А., Быкова Н.В., Мош-няков М.Г.// В сборнике: Современные инновации в науке и технике, Материалы Международной научно-практической конференции. Под редакцией А.А Горохова. Курск, 2011. С. 7-11.

6. Предел измельчения частиц порошка/ Амосов Е.А., Мошняков М.Г.// В сборнике: Техника и технологии: пути инновационного развития, материалы Международной научно-практической конференции. Ответственный редактор: Горохов А.А.. 2011. С. 24-26.

7. Экспериментальная оценка тест-системы для исследования острой токсичности различных загрязнителей окружающей среды в лабораторных условиях/ Амосова А. А., Амосов Е.А., Козулина А.С.// Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16. № 5-2. С. 1042-1044.

8. Моделирование размола порошка металла/ Амосов Е.А., Марков Ю.М.// В сборнике: Современные инновации в науке и технике Материалы Международной научно-практической конференции. Под редакцией А.А Горохова. Курск, 2011. С. 11-14.

9. Оценка размера частиц нанопорошка/ Амосов Е.А.// В сборнике: Техника и технологии: пути инновационного развития, материалы Международной научно-практической конференции. Ответственный редактор: Горохов А.А.. 2011. С. 22-24. Проектирование дисковых фрез с конструктивной радиальной подачей для обработки профильных валов/ Куц В.В., Мальнева Ю.А., Горохов А.А.// Курск, 2015.

10. Моделирование номинальной поверхности тонкостенной детали с малыми углами конусности/ Куц О.Г., Емельянов С.Г., Горохов А.А.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 2 (2). С. 74-80.

11. Моделирование профиля производящей поверхности набора фрез, предназначенного для обработки тонкостенной детали с малыми углами конусности/ Куц О.Г., Емельянов С.Г., Горохов А.А.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 2 (2). С. 81-87.

12. Синтез вариантов схем установки сменных многогранных пластин относительно профиля производящей поверхности фасонных фрез/ Куц О.Г., Горохов А.А.// В сборнике: Прогрессивные технологии и процессы, Сборник научных статей 2-й Международной молодежной научно-практической конференции в 3-х томах. Ответственный редактор: Горохов А.А.. Курск, 2015. С. 122-130.

13. Новый способ обработки валов с равноосным контуром дисковой фрезой с радиальной конструктивной подачей/ Мальнева Ю.А., Куц В.В., Горохов А.А.// В сборнике: Молодежь и XXI век - 2015 материалы V Международной молодежной научной конференции: в 3-х томах. Ответственный редактор: Горохов А.А.. 2015. С. 142-145.

Zhadyaev A.A., student

(e-mail: Alexander-zhadyaev@yandex.ru), Tel. +79171476975 Samara State Technical University, Samara, Russia Amosov E.A., Cand.Tech.Sci., associate professor (e-mail: amosov-ea@yandex.ru)

Samara State Technical University, Samara, Russia

COMPARISON OF QUALITY OF HOT DIP GALVANIZED COATED STEEL 08PS ON AUTOMATIC LINES

Abstract. Here were report about comparison of the two samples of hot dip galvanized steel. On the scanning electron microscope Analysis Station JED-2300 photo of sample surface was received.

Keywords: galvanizing, zinc coating, corrosion of steel, steel 08ps, structural analysis, zinc, oxygen, oxidation

УДК 669-147

КОМПЛЕКСНЫЙ БАЗОВЫЙ РЕГЛАМЕНТ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МАКРОСТРУКТУРЫ НЕПРЕРЫВНО-ЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ

НА ОАО «ИЖСТАЛЬ» Зинченко Сергей Александрович, к.т.н., начальник лаборатории металловедения и термообработки ОАО «Ижсталь», г. Ижевск, Россия (e-mail: feb-zinchenko@yandex.ru) Ибрагимов Анвар Усманович, к.т.н., доцент, заведующий кафедрой управления качеством (e-mail:uk@istu.ru) ИжГТУ имени М.Т.Калашникова, г.Ижевск, Россия

В данной статье приведен освоенный на ОАО «Ижсталь» марочный сортамент стали, разливаемой методом непрерывной разливки. Описаны основные типы дефектов макроструктуры непрерывно-литой заготовки. Разработан комплексный базовый регламент оценки качества макроструктуры непрерывно-литой заготовки с обоснованными параметрами дефектности.

Ключевые слова: качество непрерывно-литого металла, методика оценки макроструктуры, параметры дефектности.

На ОАО «Ижсталь» введена в эксплуатацию машина непрерывного литья заготовки (МНЛЗ) радиального типа производства фирмы «STS», Италия. Машина предназначена для получения непрерывно-литых заготовок (НЛЗ) сечением 125х125 и 140х180 мм. МНЛЗ имеет следующие основные технические характеристики: технологический радиус - 7 м; радиус разгиба - 13 м; количество ручьев - 3; расстояние между осями ручьев - 1300 мм; вместимость стальковша - 40 т; вместимость промковша - 14,5 т; Отливка возможна как открытой струей с использованием системы MNC и стаканов-дозаторов, так и закрытой струей с использованием стопорного механизма SM-3 с аварийным шиберным затвором EG 115; для перемешивания металла в кристаллизаторе и в конце зоны затвердевания предусмотрено электромагнитное перемешивание; для вытягивания и выпрямления заготовки используется пятивалковая тянуще-правильная клеть, диапазон