Metal Şerit Kalitesini Sağlamaya Yardımcı Olmak

Sac metal hem imalat hem de yapımında kullanılan ince çelik, alüminyum veya diğer alaşımlı metallerdir. Gücü ve esnekliği vardır ve binalar, arabalar, nakliye araçları, ısıtma ve iklimlendirme sistemleri, enerji üretimi, tıbbi cihazlar, siding, tabelalar vb. Endüstriyel ve tüketici uygulamaları için ideal bir malzemedir.

Birçok farklı ürün ve endüstride kullanıldığı için, sac levha vidalar ve cıvatalar için delik açmaya, kaynak yapmaya, perçinlemeye ve lehimlemeye dayanır. Malzemenin sadece “reçetesinin” doğru olması gerekmiyor, aynı zamanda metal şeridin kalınlığı da aynı olmalıdır.

Birçoğu metal şerit kalitesinin çelikhanede başladığına ve bunun gerçeklerden uzak olmadığına inanıyor. Çeliğin kimyası ve termal tarihçesini kontrol etmek sadece üretilen kalitenin nihai ürünün istenen mekanik özelliklerini karşılamasını sağlamakla kalmaz aynı zamanda şeridin yüksek hızda haddeleme işleminin tonlarca basıncını ve gerginliğini kaldıracağını garanti eder.

BusinessDictionary'ye göre, soğuk haddelenmiş çelik, “çeliğin şekil ve yapısının, çeliğin yeniden kristalleşme noktasının altındaki sıcaklıklarda çekme, ekstrüzyon, çekiçleme, presleme, haddeleme, eğirme ve / veya germe yoluyla değiştirildiği metal biçimlendirme işlemidir (genellikle oda sıcaklığı). Bu işlemler metalin bileşiminde sertliğini ve gerilme direncini kalıcı olarak artıran ve yüzey kalitesini artıran, sünekliği ve darbe direncini azaltan değişikliklere neden olmaktadır. ”

Kaba değirmenlerde, çeliğin kalınlığını düşürmek için ekipman kullanılırken, aynı zamanda toplam uzunluğu uzatırken, metalin kabaca son kalınlığa kadar çıkması için kullanılır. Sıcak Finish değirmeni şeridi nihai boyuta oluşturur. Yüzey kaplaması kalitesini ve tabaka kalınlığını belirlediği için sıcaklık sadece bu işlemlerde çok önemli bir rol oynamakla kalmaz, aynı zamanda hız da sağlar. Bahsettiğim gibi, metal yüksek hızda haddeleme işleminin ton basıncına ve gerilimine maruz kalır.

Sac metal hem imalat hem de yapımında kullanılan ince çelik, alüminyum veya diğer alaşımlı metallerdir. Gücü ve esnekliği vardır ve binalar, arabalar, nakliye araçları, ısıtma ve iklimlendirme sistemleri, enerji üretimi, tıbbi cihazlar, siding, tabelalar vb. Endüstriyel ve tüketici uygulamaları için ideal bir malzemedir.

Birçok farklı ürün ve endüstride kullanıldığı için, sac levha vidalar ve cıvatalar için delik açmaya, kaynak yapmaya, perçinlemeye ve lehimlemeye dayanır. Malzemenin sadece “reçetesinin” doğru olması gerekmiyor, aynı zamanda metal şeridin kalınlığı da aynı olmalıdır.

Birçoğu metal şerit kalitesinin çelikhanede başladığına ve bunun gerçeklerden uzak olmadığına inanıyor. Çeliğin kimyası ve termal tarihçesini kontrol etmek sadece üretilen kalitenin nihai ürünün istenen mekanik özelliklerini karşılamasını sağlamakla kalmaz aynı zamanda yuvarlak çelik çubuk fiyatları gibi şeridin yüksek hızda haddeleme işleminin tonlarca basıncını ve gerginliğini kaldıracağını garanti eder.

BusinessDictionary'ye göre, soğuk haddelenmiş çelik, “çeliğin şekil ve yapısının, çeliğin yeniden kristalleşme noktasının altındaki sıcaklıklarda çekme, ekstrüzyon, çekiçleme, presleme, haddeleme, eğirme ve / veya germe yoluyla değiştirildiği metal biçimlendirme işlemidir (genellikle oda sıcaklığı). Bu işlemler metalin bileşiminde sertliğini ve gerilme direncini kalıcı olarak artıran ve yüzey kalitesini artıran, sünekliği ve darbe direncini azaltan değişikliklere neden olmaktadır. ”

Kaba değirmenlerde, çeliğin kalınlığını düşürmek için ekipman kullanılırken, aynı zamanda toplam uzunluğu uzatırken, metalin kabaca son kalınlığa kadar çıkması için kullanılır. Sıcak Finish değirmeni şeridi nihai boyuta oluşturur. Yüzey kaplaması kalitesini ve tabaka kalınlığını belirlediği için sıcaklık sadece bu işlemlerde çok önemli bir rol oynamakla kalmaz, aynı zamanda hız da sağlar. Bahsettiğim gibi, metal yüksek hızda haddeleme işleminin ton basıncına ve gerilimine maruz kalır.

Aşağıdaki tablo, her bir değirmen tipi için tipik kalınlıkları ve haddeleme hızlarını özetlemektedir. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, malzeme inceldikçe, hızlar çarpıcı biçimde artar.

Otomatik Ölçer Kontrolü (AGC), modern haddehanelerin önemli bir bileşenidir. Kapsamlı AGC algoritmaları, kalınlığı kontrol etmek için değirmen etrafındaki düzinelerce sensörden yüksek toleranslara kadar değerleri içerir.

AGC giriş parametrelerinin bazıları hız ve gerginliktir. Kütlenin korunması, değirmene giren birim zaman başına kütlenin değirmenden çıkan birim zaman başına kütleye eşit olması gerektiğini belirtir. Malzeme inceltildiği için, hızların artması gerekir. Tahrik motorları kapalıysa, dakikada birkaç santimetre bile olsa, şerit kırılabilir veya felaket sonuçlara neden olabilir. Frezeleme kuvvetinin neden olduğu azalma ile malzemenin boşluktan çekilmesi (ekstrüzyonlanması) nedeniyle oluşan azalma arasında hassas bir denge vardır.

Metal kaplama ağırlık ve kalınlık ölçüm göstergeleri, hammadde kullanımını en üst düzeye çıkarırken çeşitli uygulamaların özelliklerine uygun yardımcı olan hassas, gerçek zamanlı ölçümler sağlar. Kalınlık göstergeleri öncelikle kalınlıktaki dramatik sapmaları aramak için kullanılır - bu da bitmiş ürünün mekanik özelliklerini etkileyebilir. Motor gücü çok hızlı bir şekilde kontrol edilebildiğinden, küçük değişiklikler hız ve gerginlikteki hafif ayarlarla düzeltilebilir. Daha büyük değişiklikler, değirmen stantındaki hidrolik silindirler ile telafi edilebilir ve bu, bir milisaniye içinde reaksiyona girebilir.

X-ışını ölçerler, soğuk haddeleme tesisini çalıştırmak için gereken hızı ve doğruluğu sağlamak için en uygun kalınlık ölçer teknolojisidir. X-ışını tabanlı sensör sistemleri, üreticilerin malzeme tasarrufu ve kalite iyileştirmeleri gerçekleştirmelerine olanak tanıyan son derece hassas yüksek hız / düşük gürültü ölçümleri sağlar.

Kombine Yüzey Analiz Teknolojileri

İmalat dünyasında, çinko kaplama korozyonu önlemek, mukavemeti korumak ve çeliğin ömrünü ve performansını artırmak için en etkili ve en yaygın kullanılan malzemedir. Önceki bir makaleden galvanizli çelik kalitesinin çinko kaplama ağırlığına bağlı olabileceğini ve bazen kurşun ve çinko arasında ayrım yapmanın zor olduğunu öğrendik.

Çinko kaplı çelik yüzeyler genellikle, çelik yüzeyini koruyan veya görünümünü dekoratif nedenlerle değiştiren ek bir organik kaplamaya sahiptir. Bu organik kaplamaların uzun ömürlü olmaları beklenir ve sıklıkla dışarıda kullanıldığı için dayanıklı olmaları ve iyi hava koşullarına sahip olmaları gerekir. Özel bir organik kaplamayı çelik korumaya uygun kılan özellikler, organik maddenin elementel ve kimyasal bileşimine bağlı olacaktır.

X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), bir yüzeyin en üstteki birkaç nanometresinden derinlikteki birçok mikrona kadar kimyasal bağlanma bilgisi sağlayan bir analiz tekniğidir. Örneğin, organik bir kaplamadaki karbon fonksiyonel gruplarını tanımlamak için ideal bir tekniktir. Bununla birlikte, XPS hidrojeni tespit edemez, ancak Yansıma Elektronu Enerji Kaybı Spektroskopisinin (REELS) tamamlayıcı tekniği hidrojeni hem algılayabilir hem de nicelleştirebilir. REELS ayrıca alifatik ve aromatik karbonu ayırt etmek için de kullanılabilir.

XPS ve REELS'i birleştiren çok teknikli bir yüzey analiz sistemi, çelik üzerindeki organik bir kaplamayı analiz etmek için kullanılabilir ve hidrojen konsantrasyonu da dahil olmak üzere tam bir elementel ve kimyasal miktar belirleme sağlar. Organik Bir Kaplamanın Hidrojen ve Kimyasal Miktarının Belirlenmesi, böyle bir enstrüman kullanan bir deneyi ayrıntılandırmaktadır.

Geniş tarama XPS araştırma verileri, organik kaplamanın yüzeyinden, 25μm kalınlığına ve çinko kaplı uac çelik profil gibi bir yüzeyde bitimine kadar mevcut tüm öğeleri tanımladı. XPS verilerinin ölçülmesi, derinlik fonksiyonu ve karbon bağlanma durumlarının etkin bir çalışması olarak numunenin (hidrojen hariç) bir temel profilini sağladı.

Yüksek enerjili çözünürlüğe sahip olan karbon spektrumları, her noktada bir hat dizisi boyunca elde edildi ve bu da derinin bir fonksiyonu olarak karbonun bağlanmasına izin verdi. XPS element analizi, organik kaplamada HMMM bakımından zengin ve HMMM'nin tükenmiş olduğu iki ayrı bölge tanımladı.

Organik kaplama kesitinde bir REELS linescan gerçekleştirildi ve XPS analizine tamamlayıcı bilgiler sağladı. REELS spektrumları, hidrojenin miktarını belirlemek ve aromatiklikteki değişimin derinliğin bir fonksiyonu olarak araştırılması için analiz edildi.

Bir REELS spektrumundaki en güçlü tepe, numuneden elastik olarak saçılmış elektronlardan kaynaklanmaktadır. Elastik pikin tabanındaki küçük pik, organik kaplamadaki hidrojen atomları ile etkileşime giren elektronlardan kaynaklanmaktadır. Bu omza karşı elastik tepe yerine basit tepe uyumu, hidrojenin, hidrojen olmayan tüm tepe noktalarına karşı miktarının ölçülmesini sağlar. Bu veriler, kaplama boyunca toplam element ölçümü yapmak için XPS ölçümü ile birleştirildi.

Karbon kimyasının yüksek enerji çözünürlüğü XPS analizi, HMMM bakımından zengin bölgede artan aromatikliğin yalnızca HMMM çapraz bağlayıcısından kaynaklanmadığını gösterdi. Organik kaplamanın REELS analizi bu sonucu doğruladı.

Metal Gücü ve Sertliği: Fark Nedir?

Çelik endüstrisi dünyadaki en büyük endüstrilerden biridir ve inşaat, ulaşım, enerji ve imalat gibi çok sayıda bitişik endüstrinin ayrılmaz bir parçasıdır. Çelik, mukavemeti için yaygın olarak kullanılır, ancak yapmak için kullanıldığı son ürüne bağlı olarak sertlik için belirli gereksinimleri de karşılaması gerekir. Sertlik ve güçlük terimleri sık sık karışıktır; thefabricator.com'daki bir makale farkı açıklıyor:

Dayanıklılık: Dayanıklılık, bir malzemeye kalıcı olarak deforme olmadan (akma dayanımı) veya kırılmadan (çekme dayanımı) önce uygulanabilecek gerilmenin bir ölçüsüdür. Uygulanan gerilme, akma dayanımından azsa, gerilme giderildiğinde malzeme orijinal haline döner. Uygulanan gerilme, akma dayanımını aşarsa, plastik veya kalıcı deformasyon meydana gelir ve yük kaldırıldıktan sonra materyal artık orijinal şekline geri dönemez.

Sertlik: Sertlik, bir bileşen yük altında nasıl bükülürken, yine de yük çıkarıldıktan sonra orijinal şekline geri döner. Bileşen boyutları, yük kaldırıldıktan sonra değişmediğinden sertlik elastik deformasyonla ilişkilendirilir.

Bir malzeme yüksek mukavemet ve upn çelik profil fiyatları gibi düşük sertliğe sahip olabilir. Bir metal kolayca çatlarsa, düşük mukavemete sahiptir, ancak düşük sertliğe sahipse, yüksek bir yük saptırır. Makale, sertliğin, belli bir metal için sabit olan Young Modülü olarak da bilinen esneklik modülüne bağlı olduğunu açıklıyor. Young’ın çelik için olan Modülü, alüminyumdan üç kat daha fazla olduğundan, yük altındaki bir alüminyum parça, benzer şekilde yüklenmiş bir çelik parçadan üç kat daha fazla saptırır. Oluşturulan kısmın kalınlığı ve şekli, sertliğine de katkıda bulunur.

Bütün çelik yaklaşık olarak aynı sertliğe sahiptir, ancak kullanılan alaşım metallerine bağlı olarak birçok farklı güçtedir. Paslanmaz çelik, ısı direnci, mukavemet, esneklik ve süneklik gibi özellikler kazandırmak için krom, silikon, nikel, karbon, azot ve manganez gibi alaşımlar eklenerek oluşturulan 100'den fazla kaliteyle gelir. Martensitik veya yarı östenitik çelikler, alüminyum, bakır ve niyobyum gibi elementlerin eklenmesi nedeniyle en güçlüdür.

Dayanıklılık ve sağlamlık arasındaki farkın önemine bir örnek olarak, Kurumsal Ortalama Yakıt Ekonomisi (CAFE) standartlarını göz önünde bulundurun. Otomobil üreticileri, gelişmiş yakıt ekonomisi sağlayan daha hafif, daha güçlü çelik bileşenleri kullanarak CAFE gereksinimlerini karşılar. Gelişmiş yüksek dayanımlı çelikler (AHSS) olarak adlandırılan bu yeni çelik kaliteleri, araç gövdesi yapılarını daha güçlü ancak daha hafif hale getiriyor. Otomobil üreticileri aynı zamanda daha az sert olan alüminyumu çeliğe hafif bir alternatif olarak görüyorlar. Bir çarpma durumunda, kuvvet açıkça araç bileşenlerinde kritik bir güvenlik önlemidir, ancak araç gövde bölümünün işlevine bağlı olarak sertlik de öyledir. Bir arabadaki çelik parça aynı (şekil, kalınlık) alüminyum parça ile değiştirilirse, düşük sertliği nedeniyle daha fazla yön değiştirebilir. Bir parça 'sarkıyorsa' ve başka bir parçaya sürtünüyorsa, bu bir sorun olabilir. Bununla birlikte, alüminyum parçanın tasarımını (şeklini, kalınlığını) ayarlayarak, parçanın kütlesini düşürürken, gereken mukavemeti ve sertliği elde etmek mümkündür.

Çelik düz sac veya plaka olarak başlar ve kullanıldığı uygulamaya bağlı olarak kesin kalınlık özelliklerine göre imal edilmelidir. Ayrıca kolayca işlenebilmeli, böylece çatlamadan kalıcı bir şekilde oluşabilmelidir. Güç, birçok uygulamada bir avantaj olsa da, güçlendirici alaşımların eklenmesi, düşük işlenebilirliğe katkıda bulunabilir; bu, malzemenin kesilmesi zor olduğu ve takımları yıprandığı anlamına gelir. İşlem hattı çeliğinin doğru kalınlık ölçümü, bitmiş ürünlerin, uygulamalarında uygun sağlamlık ve sertlik dahil olmak üzere spesifik mekanik özelliklere sahip olmasını sağlar. Bunu başarmanın mükemmel bir yolu, malzemeyi soğuk haddeleme tesisinde işlemektir. Soğuk haddeleme, kalınlığı azaltmak, mukavemeti arttırmak ve yüzey kaplamasını iyileştirmek için bir metal levhanın bir çift merdane preslendiği bir metal şekillendirme işlemidir.

Amaca Uygun Çelik

Çelik ve diğer metaller, alaşım elementlerinden mukavemet, süneklik ve korozyon direnci gibi özellikleri türetir. Alaşım ajanları eklemek karmaşık bir işlemdir; Son ürünün beklendiği gibi performans göstermesi için doğru içerikler doğru yüzdelere eklenmelidir. Çeliğin ve diğer metallerin bütünlüğünü etkileyebilecek diğer hususlar arasında gevrekleşme, sürtünme elemanları ve hidrokarbon işleme endüstrisinde, çelikteki veya yağın içindeki yabancı maddeler bulunur. Bu sorunlardan bazıları taşınabilir XRF analizörleri ile tespit edilebilir.

Hidrojen gevrekleşmesi

Phys.org, büyük mühendislik ve inşaat projelerinde yıkıcı başarısızlıklara yol açan hidrojen alaşımı gevşemesi sorununu rapor ediyor. Queensland Üniversitesi Mikroskopi ve Mikroanaliz Merkezi Direktörü Profesör Roger Wepf, hidrojen gevrekliğine dirençli yeni nesil çelik ve metal alaşımlarını geliştirmek için uluslararası bir araştırma projesi yürütüyor.

“Bu metallerin mevcut üretimi, üretim ve işleme sırasında kazara hidrojenin girmesi nedeniyle kırılgan ve kırıldıkları yerde hidrojen gevrekleşmesine maruz kalabilir” dedi. “2013 yılında San Francisco-Oakland köprüsünün doğusundaki cıvataların inşaat sırasında testlerde başarısız olduğu önemli bir alaşım gevrekliği örneği ortaya çıktı. Araştırma işbirliğimiz ilk defa çeliklerde ve alaşımlarda yerelleştirildi ve görselleştirildi. Bu, daha fazla dayanıklılığa sahip yeni alaşımların geliştirilmesi için şarttır. ”Araştırma Science'ta yayınlandı.

Kirleticiler ve safsızlıklar

Rafinaj endüstrisindeki kazalar, hatalı metal alaşımdan yapılan boru ve ekipmanların korozyonu veya spesifikasyonlara uymayan bir malzemeden kaynaklanabilir. Boru korozyonu ayrıca yağdaki yabancı maddelerden de kaynaklanabilir. Ham Petrolde Bulunabilen 6 Aşındırıcı Bileşen, Korozyona İlişkin bir makale olup, genellikle ham petrolde boru hatlarında, gemilerde ve rafineri ekipmanlarında korozyona neden olabilecek yabancı maddeleri tanımlamaktadır. (Bir müşterinin 347 Paslanmaz Çelik PMI testini nasıl kullandıklarını, boruların nasıl "kaynak" olarak "teslim edildikleri" den farklı olduğunu göstermek için yazılan makaleyi okuyun.)

Tipik olarak daha düşük konsantrasyonlarda ortaya çıkan ya da iz miktarlarında bulunan tramp elementleri, genellikle kasıtlı olarak eklenmeyen ve tipik metalurjik işlemlerle tamamen giderilemeyen olarak tanımlanır. Üreticiler, gelen ham maddelerindeki sünnet elementlerinin farkında olmalıdırlar, çünkü bir alaşımda bazı hatalı metallerin bir dakikalık varlığı bile, bileşimi değiştirebilir ve bitmiş ürünlerdeki yüzey kusurları veya gevreklik gibi istenmeyen niteliklere neden olabilir. Ulusal Fiziksel Laboratuar raporuna göre, “Bakır ve bakır-nikel alaşımları artan akış hızı ile daha az asil olma eğilimindedir ve daha fazla aşındırır…” Bu, otomotiv, transmisyon mili, havacılık, denizcilik ve tıbbi cihaz endüstrilerindeki üreticiler için oldukça büyük bir sorun olacaktır. mamullerinin kolayca korozyona uğramadığından emin olması gerekenler.

Günümüzün en iyi uygulamaları, kalite güvence / kalite kontrol (QA / QC) programının bir parçası olarak kritik malzemelerin% 100'ünü test etmeyi içerir. Pek çok üretici, özellikle ISO 9000 tesisleri, metaller geldiğinde, metaller ayrıldıktan sonra ve bitmiş ürün tesisten çıkmadan önce son analiz için, tesisler genelinde taşınabilir XRF analizörleri kullanmaktadır. Aslında, elde taşınır XRF teknolojisindeki ilerlemeler, günümüzün analizörlerinin kompozisyon içinde neredeyse aynı olan alaşım derecelerini birbirinden ayırt edebildikleri noktaya kadar genişletti.

Yeni Çelik Sınıfları Otomotiv İmalatında PMI Programlarını Geliştirdi

Modern otomobil üreticilerine olan talepler iki yönlüdür: Her zaman gerekli olan malzeme doğrulamasına ek olarak, daha fazla yakıt tasarruflu otomobiller oluşturmak için artan yasal baskılara uymaları gerekir. Örneğin, Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi, son zamanlarda Kurumsal Ortalama Yakıt Ekonomisi (CAFE) standartlarını arttırmıştır. Otomobil üreticileri, gelişmiş yakıt ekonomisi sağlayan daha hafif, daha güçlü çelik bileşenleri kullanarak CAFE gereksinimlerini karşılar. Gelişmiş yüksek dayanımlı çelikler (AHSS) olarak adlandırılan bu yeni çelik kaliteleri, araç gövdesi yapılarını daha güçlü ancak daha hafif hale getiriyor. Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsüne göre, AHSS sadece güvenlik ve yakıt tasarrufunu artırmakla kalmıyor, diğer malzemelerle karşılaştırıldığında, aracın kullanım ömrü boyunca CO2 emisyonlarını azaltmaya yardımcı oluyor.

Gelişmiş yüksek mukavemetli takım çeliği, farklı otomotiv parçalarını yapmak için kullanılan çok sayıda çelik ve paslanmaz çelik sınıfına katkıda bulunur. Çelik çeşitlerinin bazı örnekleri ve uygulamaları şunları içerir:

Düşük karbonlu veya yumuşak çelik, karbon, manganez, silikon ve diğer elementlerin izlerinden oluşur. Düşük karbonlu çelik debriyaj mahfazaları, burçlar ve braketler ve kontrol kolları gibi süspansiyon bileşenlerini yapmak için kullanılır. Kaynak kabiliyetini arttırdığından, düşük karbonlu çelik, otomotiv jant kapakları gibi dekoratif uygulamalarda ve somun, cıvata, vida ve rondela gibi bağlantı elemanları olarak da kullanılır.

Alüminyuma öldürülmüş çekme kalitesi (AKDQ) çeliği, alüminyum ve bazen de silikonla deokside edilir. Bu alaşımlar incelmeye karşı son derece dirençli olacak şekilde işlenir ve iç kapı panelleri ve korkuluklar yapmak için kullanılır.

Yüksek mukavemetli düşük alaşımlı (HSLA) çelikler güçlüdür, ancak hafif ve kaynak yapılabilir. HSLA çeliği, oturma bileşenlerinde, beyaz gövde ve süspansiyon tertibatlarında ve şasi bileşenlerinde kullanılır.

Özelliklerini yüksek oranda krom ve çok az nikelden türeten ferritik paslanmaz çelik sınıfları, genellikle otomotiv egzoz sistemlerinde bulunur çünkü daha iyi korozyona, ısıya ve çatlama direncine sahiptir.

Her bir sınıf, farklı elemanların belirlenmiş yüzdelerinde yapılır ve belirli otomotiv bileşenleri için uygun özelliklere sahip olması için rafinasyon işlemlerinden geçirilir. Tarifteki ufak değişiklikler bile parçaları kusurlu hale getirebilir. Çok sayıda çelik türünden yalnızca birkaçını temsil eden yukarıdaki liste ile PMI'nin neden bu kadar önemli olduğunu anlamak kolaydır. Taşınabilir XRF Analizörleri, gelen hammaddelerin PMI'sini, devam eden çalışmaları ve bitmiş parçaların nihai kalite güvencesini gerçekleştirmek için vazgeçilmez bir araçtır çünkü bir numunenin elementer bileşimini saniyeler içinde belirleyebilirler. Günümüzün en iyi uygulamaları, kalite güvence / kalite kontrol (QA / QC) programının bir parçası olarak kritik malzemelerin% 100'ünü test etmeyi içerir.

Kütle Spektrometresi, Özel Çelik Üretim Süreçlerini Optimize Ediyor

Geleneksel çelik üretim işlemleri, standart dereceli yumuşak çeliklerin üretimi için idealdir. Bununla birlikte, yüksek kalitede özel çeliklere olan talebin artması için ikincil çelik üretimi olarak adlandırılan ilave bir işleme aşaması gerekmektedir. Argon gibi inert gazlarla karıştırılması, alaşımların eklenmesi, Vakumlu Oksijen Dekarburizasyonu (VOD) ve Ruhrstahl Heraeus (RH) gibi vakumlu gaz giderme işlemleri ve toz enjeksiyonunu içeren bir dizi farklı işlem mevcuttur. Vakum koşulları altında erimiş çeliğe oksijen üflenmesi, geleneksel çelik üretim yöntemlerine göre zaman ve para tasarrufu sağlar. Aynı zamanda çok düşük seviyede artık karbon, hidrojen ve azot içeren yüksek kromlu çelikler üretmekte ve çok çeşitli paslanmaz, ısıya ve korozyona dayanıklı çelikler vermektedir.

Paslanmaz çelik, yüzde krom seviyelerini içerir. Krom kolayca oksitlendiğinden, krom kaybını önlerken paslanmaz çeliği düşük karbon seviyesine dekarburize etmek önemlidir. Bu, karbonun erimiş halde krom üzerinde tercihli bir şekilde çıkarılmasını sağlamak için karbon monoksitin kısmi basıncını düşürerek elde edilir. Uygulamada bu, Argon Oksijen Decarburization (AOD) fırında, argon kullanılarak seyreltilerek veya VOD veya RH işlemlerinde erimiş metal üzerindeki basıncı azaltarak yapılır.

Fırın Egzoz Gazı Dinamik Takibi

Yukarıda belirtilen çeşitli uzmanlık işlemleri, arzu edilen diğer alaşımlı malzemelerin seviyelerini korurken ultra düşük seviyelerde artık karbon elde edebilmektedir. Bu işlemler, yüksek kalitede çelik elde etmek için fırın egzoz gazının hızlı ve sürekli analizini gerektirir. Fırından çıkan gazın bileşimi hakkında kesin bilgi olmadan, dekarburizasyon işlemindeki herhangi bir değişiklik ancak olaydan sonra tespit edilir ve spesifikasyon dışı çelik elde edilir. Fırın egzoz gazının bileşiminin analiz edilmesi, örneğin:

CO & CO2: Decarburisation rate, artık karbon içeriği, cüruf gelişimi

O2: Lance pozisyonu, eğim tahmini, cüruf gelişimi

N2: Artık karbon, fosfor ve manganez içeriği, eğim tahmini

H2: Soğutma kaçaklarının erken tespiti, akı ilavelerinde su içeriği.

Kütle Spektrometresinin Avantajları

Geleneksel Dispersif Olmayan Infra-Red (NDIR) analizörleri, CO ve CO2'yi ölçmek için birçok geleneksel çelik yapım işleminde kullanılır, ancak yalnızca atmosferik basınçta numune alabilirler. Vakumlu çelik yapımında işlem basıncı, tipik olarak atmosfer basıncından 20-30 dakika boyunca, erimenin 20-30 dakikası boyunca çarpıcı bir şekilde değişir. Bu nedenle, NDIR analizörleri işlemden sonra aşağıya doğru bir mesafe örneklemelidir. Analitik veriler, gaz eriyikten çıktıktan birkaç dakika sonra güncellenir ve kontrol sistemi gerçek zamanlı verilerden ziyade tarihsel olarak çalışmak zorunda kalır.

Paramanyetik analizörler O2'yi ölçmek için kullanılabilirken termal iletkenlik analizörleri H2'yi ölçmek için kullanılabilir. Bu analizörler aynı zamanda yavaş yanıt vermekte zorluk çekerken, üç farklı analizör tipinin çalıştırılması ihtiyacı tesis bakım yüküne katkıda bulunuyor. Dahası, üç analizör inert gazları analiz edemez, bu yüzden N2, üç analitik tekniğin hatalarının toplamından muzdarip bir sonuç olan fark ile hesaplanır.

Kütle spektrometresi (MS) yüksek vakumda çalışır, bu nedenle vakum işlemlerini izlemek için idealdir. Tesis kontrol modelinin açıkça görülebilen doğru kompozisyon verileriyle sık sık güncellenmesini sağlamak, dakikalar yerine saniyeler içinde hızlı analiz sağlar. MS, eriyiğin tam bir gaz profilini elde etmek için egzoz gazındaki (N2, O2, CO, CO2, H2, Ar, hatta Helyum izleyici gaz) tüm bileşenleri izler.

Uygulama notunu okuyun Thermo Scientific Prima PRO Kütle Spektrometresi ile özel çelik işlemlerde düşük karbonlu çelik ve sementasyon çeliği üretiminin veri ve analiz için iyileştirilmesi ve bu cihazın vakumlu gaz alma prosesi izleme ve kontrolü için hassasiyetini ve kararlılığını gösteren veriler.

OES Temiz Çelik Üretiminde Verimliliği Artırıyor

Çelik, hemen hemen her binada, köprüde, taşıtta, alette ve makinede bulunan yaşamımızın hemen hemen her tarafında yaygındır. Dünya Çelik Birliği'ne göre, dünya genelinde yıllık 1.500 megatondan fazla çelik üretiliyor.

Çelik, iki aşamalı bir işlemde öncelikle demir ve karbondan yapılır. İlk adımda, birincil çelik üretimi olan sıvı demir, temel oksijen fırını (BOF) işlemi ile veya bir elektrik ark fırında hurda çeliği veya doğrudan indirgenmiş demir (DRI) eritilerek çeliğe dönüştürülür. İkincil çelik üretimi veya metalurji, alaşım metallerin eklendiği ve saflaştırılmış çelik ürünün kalitesini sağlamak için safsızlıkların giderildiği bir arıtma işlemidir.

İkincil adım “temiz” veya karbon (C), azot (N), oksijen (O), kükürt (S), hidrojen (H) ve fosfor (P) gibi kirleticilerden arındırılmış çelik üretmek için kritiktir. . Bu, özellikle istenmeyen veya bilinmeyen elementleri karışıma getirecek olan hurda demir ile çalışırken önemlidir. Birincil ve ikincil çelik üretim aşamaları bu safsızlıkları düşük seviyelere indirecek olsa da, mukavemet, şekil verilebilirlik, tokluk, kaynaklanabilirlik ve yorulma direnci gibi çelik mekanik özelliklerini etkilemeye yetecek kadar kalmaktadır ve çelik imalat sürecinde dikkatle kontrol edilmelidir. Temiz çelik ayrıca, aşınmış, kırılgan veya çatlak çelikle sonuçlanabilecek oksit ve sülfit inklüzyonları gibi metalik olmayan kapanımlar olarak bilinen indirgen safsızlıklara da bağlıdır.

Kirlilikler giderilirken, çeliğin kullanılacağı uygulamaya bağlı olarak, belirli özelliklere sahip farklı derecelerde çelik üretmek için çeşitli alaşım elementleri eklenir. Krom ve nikel, örneğin paslanmaya çok dayanıklı paslanmaz çelik oluşturmak için eklenir. Mukavemeti artırmak ve diğer özellikleri sağlamak için çeliğe eklenebilecek diğer bazı alaşım elementleri şunlardır:

Bor: Deforme olabilirliği ve işlenebilirliği arttırır.

Kobalt: Yüksek sıcaklıklarda ve manyetik geçirgenlikte kuvveti arttırır.

Bakır: Yağmura karşı sertleşme özellikleri üretir ve korozyon direncini arttırır.

Manganez: Yüksek sıcaklıklarda kuvveti arttırır, sertleşebilirliği, sünekliği ve aşınma direncini arttırır.

Molibden: Yüksek sıcaklıklarda sertliği ve sağlamlığı arttırır, klorür ve kükürt kimyasallarının neden olduğu çukur korozyonuna karşı korur.

Selenyum: İşlenebilirliği arttırır.

Silikon: Gücü, elastikiyeti, asit direncini arttırır ve daha yüksek manyetik geçirgenliğe yol açar.

Titanyum: Gücü ve korozyon direncini arttırır.

Tungsten: Yüksek sıcaklıklarda sertliği arttırır.

Tam mekanik özellikleri karşılayan temiz çelik, rekabetçi bir gerekliliktir. Diğer elementlere ek olarak düşük konsantrasyonlarda C, N ve O seviyelerinin hızlı, doğru tespiti ve analizi, çelik üreticilerinin ürünlerinin kalitesini müşterilerinin güvence altına alabilmeleri için özellikle önemlidir. Nihai ürünün, uygulama için doğru yüzdelerde uygun elemanları içermesini sağlamak için çelik üretim sürecinde temel analizler için gelişmiş teknolojiler ortaya çıkmıştır. Böyle bir teknoloji Optik Emisyon Spektroskopisidir (OES).

OES, metal ve alaşımların analizi için sağlam, güvenilir ve yaygın olarak kullanılan bir teknolojidir. Geleneksel analizörlerle karşılaştırıldığında, (Not: yanma, C, N ve O gibi bazı elementlere özgüdür. Diğer analiz teknikleri, diğer elementler için de kullanılabilir) OES, en çok ihtiyaç duyulan elementlerin yüksek hassasiyet ve hassasiyetle daha hızlı ve daha ucuz elementel analizini sağlar. demir ve çelik sanayi boruları fiyatları, alüminyum, bakır, magnezyum, değerli metaller ve diğer özel metaller / alaşımlar.

OES analizi, numune malzemesinin elektrik kıvılcım plazması tarafından ablasyonuna dayanmaktadır. Ablasyona uğramış malzeme plazmada uyarılır ve VUV tarafından görülebilen aralıktaki karşılık gelen bir ışık yayılır. Yayılan dalga boyları, her bir elementin karakteristiğidir ve yoğunluğu, numunenin numunedeki konsantrasyonuyla orantılıdır. Yayılan ışık optik sisteme yönlendirilir. Sistemin ana bileşeni olan kırınım ızgarası, polikromatik ışığı, belirli bir dalga boyu aralığında dağılma yoluyla monokromatik bileşenlerine ayırır. İlgili dalga boylarının fotonları, genellikle PMT'ler (Foto-Çarpan Tüpleri) ile tespit edilir ve elektriksel sinyallere dönüştürülür. Alternatif olarak, tam spektrum veya bunun bir kısmı CCD dedektörleriyle toplanabilir.

OES, üretim sürecinde ihtiyaç duyulan tüm öğelerin doğru bir şekilde belirlenmesini sağlayarak çelik üretiminin daha etkin bir şekilde kontrol edilmesini sağlama yeteneğini göstermiştir. Bir OES cihazının, çelik üreticilerinin C, N ve O ile ilgili en son analitik gereksinimlerini nasıl yerine getirdiğini gösteren veri tabloları dahil olmak üzere ayrıntılı analizlere bakın.

Demir Çelik Üretiminde Proses Kütle Spektrometreleri

Proses kütle spektrometreleri, yüksek fırın, bazik oksijen çelik üretimi, kok fırını gazı analizi, ikincil çelik proses kontrolü, yakıt gazı analizi ve doğrudan indirgeme demir yapımı prosesleri dahil olmak üzere demir ve çelik tesislerinde birçok önemli gaz analiz uygulamasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Proses kütle spektrometrisi, primer ve sekonder dönüşüm yöntemlerinin etkin bir şekilde izlenmesini sağlayan hızlı, doğru, kapsamlı gaz bileşimi analizi ile ürün kalitesini ve verimliliğini artırmaya yardımcı olabilir.

Daha önce Kütle Spektrometresinin Özel Çelik Üretim Süreçlerini Nasıl Optimize Ettiğini Yazdık. Yüksek kaliteli özel çelikler yapmak için ikincil çelik üretimi, argon gibi inert gazlarla karıştırılması, alaşımların eklenmesi, Vakumlu Oksijen Dekarburizasyonu (VOD) ve Ruhrstahl Heraeus (RH) gibi vakumlu gaz giderme işlemleri ve toz enjeksiyonunu içeren bir dizi farklı işlem gerektirir. Vakum koşulları altında erimiş çeliğe oksijen üflenmesi, geleneksel çelik üretim yöntemlerine göre zaman ve para tasarrufu sağlar. Aynı zamanda çok düşük seviyede artık karbon, hidrojen ve azot içeren yüksek kromlu çelikler üretmekte ve çok çeşitli paslanmaz, ısıya ve korozyona dayanıklı çelikler vermektedir.

Kütle spektrometresi (MS) yüksek vakumda çalışır, bu nedenle vakum işlemlerini izlemek için idealdir. Tesis kontrol modelinin açıkça görülebilen doğru kompozisyon verileriyle sık sık güncellenmesini sağlamak, dakikalar yerine saniyeler içinde hızlı analiz sağlar. MS, eriyiğin tam bir gaz profilini elde etmek için egzoz gazındaki (N2, O2, CO, CO2, H2, Ar, hatta Helyum izleyici gaz) tüm bileşenleri izler.

Gelişmiş proses kontrolü ve matematiksel modelleme ile gaz verimliliği, ısı ve kütle dengesi ve hidrojen analizi için hızlı, doğru MS gazı analizinin bir kombinasyonunu kullanan bir proses kütle spektrometresi, entegre çelik fabrikalarını ve mini'yi mümkün kılan, hızlı, doğru, kapsamlı gaz analizi sağlar -Birincil ve ikincil dönüşüm yöntemlerini etkin şekilde izlemek için değirmenler. Ayrıca galvaniz sac kok tüketimini ton başına 100 kg'a kadar azaltabilir ve demir üretimini artırabilir.

Editörün Notu: İkincil çelik üretimi ve gaz izlemesi için (veya çelik üretimi süreci boyunca herhangi bir yerde) farklı teknolojilerin nasıl kullanıldığını daha iyi anlamak istiyorsanız, Çelik Üretim Süreçlerini ve Üretim Yöntemlerini İyileştirme web sayfalarımızı ziyaret edin. Çelik yapımı süreci hakkında ücretsiz Infographics, videolar, uygulama notları, teknoloji astarları, teknik incelemeler ve e-kitaplar bulacaksınız.

Polimer Kompozitlere ve Çelik

Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi'nin Kurumsal Ortalama Yakıt Ekonomisi (CAFE) standartları, otomobil üreticilerinin otomobil ve hafif kamyonların yakıt ekonomisini 2025 yılına kadar 50 mpg'den fazla artırmalarını gerektirmektedir. Bu hedefe ulaşmayı ummanın bir yolu daha hafif kullanmaktır. yüksek mukavemetli çelik parçalar; bir diğeri, aracın ağırlığını azaltmak için plastik ve polimer kompozit malzemeleri kullanmak ve böylece daha iyi güvenlik ve performans sağlamanın yanı sıra daha iyi yakıt ekonomisi sağlamaktır.

Önceki blog yazısında belirtildiği gibi, Fiberle Güçlendirilmiş Polimer Kompozitleri: ABD Enerji Verimliliği ve Yenilenebilir Enerji Ofisi ABD'nin Hafif Ağır Vurucuları, daha düşük bir maliyetle, fiber takviyeli kompozitlerin (FRP'ler) daha düşük maliyetlerle binek otomobilinin ağırlığı% 50 oranındadır ve performans veya güvenlikten ödün vermeden yakıt verimliliğini yaklaşık% 35 arttırır - bu da Amerikan ailelerinin otomobilin kullanım ömrü boyunca yakıt maliyetlerinde 5.000 $ 'dan fazla tasarruf etmesine yardımcı olur. FRP'ler ayrıca doğal gaz yakıtlı araçlar için yüksek basınçlı tanklar üretmek için kullanılabilir.

Fikir momentum alıyor. Bu yılın Ocak ayında, Enerji Sekreteri Ernest Moniz, fiyatı düşürme ve elektrikli, alternatif yakıt ve konvansiyonel araçların verimliliğini artırma projeleri de dahil olmak üzere temiz enerji araç teknolojilerini finanse etmek için 55 milyon doların üzerinde satış yapılacağını açıkladı. Ele alınan konular hafif malzemelerdir.

ABD DRIVE Ortaklığı tarafından yayınlanan Malzeme Teknik Ekibi (MTT) Yol Haritası, hafif hizmet araçlarında (binek araçları ve hafif kamyonlar dahil) gövde ve şasi gibi yapısal sistemlerin kütlesini% 50 oranında azaltmanın yollarını araştırmak için kuruldu . MTT, teknoloji boşluklarını belirlemeyi, AR-GE hedefleri oluşturmayı ve uygun maliyetli, yüksek performanslı malzemeler kullanarak yüksek hacimli araç üretimine yönelik malzemeler ve üretim teknolojileri için yol haritaları geliştirmeyi planlamaktadır.

Ekibin teknik kapsamı, polimer kompozitler de dahil olmak üzere hafif malzemelerin yaygın olarak kullanılmasını kolaylaştırmak için tasarım, birleştirme, korozyon azaltma, çarpma enerjisi yönetimi, öngörücü ve hesaplama araçları ve bileşen üretim süreçlerindeki gelişmeleri kapsar. Çok çeşitli polimer kompozit bileşimleri olduğu için, siyah sac gibi bu malzemelerin çeliğe oranla araç kütlesini azaltmak için,% 25–30 (cam elyaf sistemleri) ila% 60-70 (karbon elyaf sistemleri) arasında değişen büyük potansiyelleri vardır. Bununla birlikte, MTT belgesine göre, polimer kompozitlerin kitlesel olarak benimsenmesinin önündeki zorluklar hem malzemeler için maliyet, hem de metal bileşenlerle uğraşacak şekilde tasarlanmış bir altyapının dönüştürülmesinin yanı sıra, tedarikçi kabiliyeti ve verimli yüksek hacimli üretime ulaşma maliyetleridir.

İlgili yayın, Otomotiv Pazarlarındaki Plastik Teknolojisi Yol Haritası: Amerikan Kimya Konseyi tarafından yayınlanan Önümüzdeki Yeni Bir Vizyon, bu sınırlamaları kabul etse de, “2020 yılına kadar, otomotiv endüstrisi ve toplumun büyük bir çoğunluğunun plastikleri tercih edilen bir malzeme çözümü olarak tanıdığını tahmin ediyor. otomotiv performansı ve sürdürülebilirlik gerekliliklerini karşılar ve çoğu durumda belirler. ”

Plastik kompozit malzeme takviyeleri olarak çeşitli elyaflar kullanılır ve özelliklerini geliştirmek için kimyasal olarak modifiye edilebilir. Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), ürün tasarımı ve üretimi için değerli bir polimer karakterizasyon aracıdır. Fourier Transform İnfrared Spektroskopisi hakkında bazı temel bilgiler edinmek için, FT-IR'ye Giriş'i indirin.

Plastik ve polimer malzemelerinizin şartnamelere ve kalite standartlarına uymasını sağlamak için FTIR ve diğer analitik araçların nasıl kullanılabileceği hakkında çeşitli eğitim kaynakları için Polimerler Topluluğunu ziyaret edin.

Paslanmaz Çelik Gerçekten Paslanmaz mı?

Önceki yayınlarda, metale korozyona dayanıklı özellikler kazandırmak için karbon çeliğine krom ekleyerek oluşturulmuş bir metal olan paslanmaz çelik çeşitleri ve türleri tartışılmıştır. Paslanmaz çelik, adını sıradan karbon çeliği gibi pas lekeleri alamaması gerçeğinden alıyor - ama bu her zaman tamamen paslanmaz olduğu anlamına mı geliyor?

Paslanmaz çelik aslında ortamdaki oksijen yeterince düşükse paslanabilir. Çeliğe krom eklendiğinde, ince, görünmez pasif bir film olan krom oksit oluşturmak için atmosferdeki oksijenle reaksiyona girer. Metal kesilirse veya çizilirse, daha fazla oksit hızla aşınır ve korozyonu önlemek için maruz kalan yüzeyi geri kazanır. Oksijen seviyelerinin düşük ve kloridlerin (tuzlar) deniz suyuna, yol tuzuna veya kimyasal maddelere maruz kalma gibi yüksek olduğu ortamlarda, pasif film yenilenmesi gereken oksijenden yoksundur. Bazı alaşım elementlerinin eklenmesi, çeliğin tuzlu suya veya tuzlu suya maruz kalacağı uygulamalar için korozyon direncini arttırır. Anahtar, ortamınız için hangi kalitede paslanmaz çeliğin uygun olduğunu bilmektir.

Paslanmaz çelik paslandığında, birkaç şekilde olabilir:

Çukurluk korozyon

Nedir: Çukur korozyonu, en yaygın korozyon şeklidir ve genellikle metal yüzeyinde küçük, koyu kahverengi çukurlar olarak görülür. Nedenler arasında yüksek klorür (deniz tuzu, yol tuzu) veya asidik ortamlar ve yüksek sıcaklıklar bulunur. Oyma işlemi paslanmaz çeliğin mekanik özelliklerine engel olmamakla birlikte, oyuklar görünümünü bir araya getirerek yüzeyi yayabilir ve delebilir.

Nasıl önlenir: Krom, molibden ve azot bakımından yüksek bir paslanmaz çelik kalitesi seçin.

Çatlak korozyonu

Nedir: Çatlak korozyonu, durgun, yüksek klorürlü çözeltilerde, cıvata ve civata gibi keskin veya açık alanlarda oluşur. Çatlak korozyonu, dkp sac gibi çeliğin mekanik özellikleri üzerinde bir etkisi olmadığı için oyuklaşmaya benzer, ancak daha düşük sıcaklıklarda ortaya çıkabilir.

Nasıl önlenir: Paslanmaz çelik bileşenler, çatlakların oluştuğu alanları ortadan kaldırarak veya çatlakların oksijenin içeri girip pasif filmi düzeltmesine izin verecek kadar büyük olduğundan emin olarak çatlak korozyonunu önlemek için tasarlanabilir. Paslanmaz çeliğin derecesi yüksek oranda krom, molibden ve azot içermelidir.

Galvanik korozyon

Nedir: Elektriksel olarak iletken bir sıvı varlığında iki farklı metal birbiriyle temas ettiğinde galvanik korozyon meydana gelebilir.

Nasıl önlenir: Mümkünse karışık metal imalatlarından kaçının, metalleri koruyucu bir kaplama ile boyayın veya teması önlemek veya elektroliti çıkarmak için başka araçlar kullanın.

Gerilme korozyonu çatlaması

Nedir: Gerilme korozyonu çatlaması, mekanik gerilmeler, çevre ve yüksek sıcaklıklar birleştiğinde, metalde hızlıca genleşebilen küçük çatlaklar oluşturur.

Nasıl önlenir: Stres korozyon çatlağı çeliğin nikel içeriği ile ilgilidir. % 8 ila% 20 arasında olan bir nikel muhtevasına sahip olan çelik, korozyon çatlağına karşı özellikle hassastır,% 30'dan daha fazla bir nikel muhtevasına sahip olan çelik bu korozyona karşı dayanıklıdır.

Taneler arası aşınma

Nedir: Paslanmaz çelikler uzun süre yüksek sıcağa maruz kaldığında, tanecikler arası korozyon meydana gelir. Çelikteki krom ve karbon, çelik boyunca tane sınırları boyunca krom karbür parçacıkları oluşturmak üzere birleşir. Bu karbürler oluştuğu için, krom çıkarılarak metalin tane sınırlarında korozyona karşı duyarlı hale gelir. Bu durumda çelik, "duyarlı" olduğu söyleniyor.

Nasıl önlenir: Krom karbür oluşumunu önlemek için yeterince düşük karbon seviyesine sahip kaliteler seçin. Titanyum ve niyobyum alaşımlı stabilize kaliteler kaynak gibi uygulamalar için iyi seçeneklerdir.

İnşaattan nakliyeye, gıda işlemeye ve cerrahi cihaza kadar, bu bölümde tartışılan konu türlerinden kaçınmak için uygun kalitede paslanmaz çelik kullanılmalıdır. Aslında, işlenmiş paslanmaz çelik ürünlerinin bozulmaması için, üretim sürecinin tüm yönleri, ham madde karışımından üretim ve bitim işlemlerine kadar dikkatle izlenmelidir. Metalürji laboratuvarlarında, dökümhanelerde ve haddehanelerde paslanmaz çeliklerinin teknik özellikleri karşıladığından emin olmak için çeşitli aletler mevcuttur.

X-Işını Floresansı (XRF), Optik Emisyon Spektroskopisi (OES) ve X-Işını Kırınımı (XRD).

XRF, OES ve XRD, imalat sürecinde paslanmaz çelik bileşiminin hızlı, doğru temel ve faz analizini sağlayan teknolojilerdir.

Kalınlık Sıcak ve soğuk haddehaneler için ölçerler. Soğuk haddeleme, paslanmaz çeliğin nihai ürün için kalınlık gereksinimlerini karşılamasını sağlayan metal şekillendirme işlemidir. Soğuk haddehaneler paslanmaz çeliğin spesifik olmasını sağlamak için doğru, gerçek zamanlı ölçümler için x-ışını tabanlı kalınlık sensörlerine güvenir. Çelikteki alaşım elementlerinin çeşitliliği, x-ışını kalınlık ölçer ölçümünü zorlaştırır, çünkü alaşım elementleri x-ışınlarını farklı oranlarda absorbe eder.

Bu nedenle, haddelenen metalin kesin kimyasını bilmek çok önemlidir. Bu ilişki hem doğru element analizi hem de iyi alaşım telafisi yapmayı önemli kılar.

Metal Analiz Yazılımı. Yazılım paketleri, laboratuarların demir ve çelik üretiminde metallerin ve metal olmayan numunelerin analizini gerçekleştirmesine yardımcı olur.

Pahalı Çelik Kaplama Malzemesini Harcıyor musunuz?

Çelik, hem tüketici hem de endüstriyel uygulamalar için en yaygın kullanılan malzemelerden biridir. Dünya Çelik Birliği web sitesine göre:

Dünya ham çelik üretimi 2001 yılında 851 megatondan (Mt), 2013 yılında 1.606 Mt'a yükselmiştir.

Kişi başına dünya ortalama çelik kullanımı 2001 yılında 150kg'dan 2013'te 225 kg'a yükselmiştir.

Konut ve inşaat sektörü, dünya çelik üretiminin yaklaşık% 50'sini kullanan, bugün en büyük çelik tüketicisidir.

Çelik, yenilenebilir enerji sağlamada kullanılan ana malzemedir.

Ortalama bir bilgisayarın yaklaşık% 25'i çelikten yapılmıştır.

Her yıl yaklaşık 200 milyar gıda tenekesi çelikten üretiliyor.

Olağanüstü güç, esneklik ve geri dönüştürülebilirlik ile belki de çeliğin tek gerçek kusuru korozyona ve paslanmaya karşı duyarlılığıdır. Çelik, diğer elementlerle kombinasyon halinde doğada oluşan demirden yapılır. Demir cevheri çelik yapmak için saf bir formda yapay olarak manipüle edildiğinde, dengesiz hale gelir ve kolayca oksijenle yeniden birleşerek metalin paslanmasına neden olur.

Çeliği korozyondan korumanın bir yolu, paslanmaz çelik yapmak için onu krom (Cr) veya nikel (Ni) gibi diğer metallerle alaşımlamaktır. Çelik sac, korozyona karşı bariyer koruması sağlamak, ürünün ömrünü uzatmak ve görünümü iyileştirmek için metalik ve metalik olmayan kaplamalarla kaplanmıştır. Kaplama malzemeleri boya, çinko, kadmiyum, alüminyum, krom, nikel, nikel-krom, demir oksit ve gümüşü içerir. Kaplama seçimi, çeliğin tipine ve önlemeye çalıştığınız korozyon tipine bağlıdır. Örneğin çinko ve alüminyum kaplamalar, galvanik korozyonu önlemek için kullanılır; bu, elektriksel olarak iletken bir sıvı varlığında iki farklı metal birbiriyle temas ettiğinde ortaya çıkar. Kadmiyum kaplamalar, mekanik baskılar, çevre ve yüksek sıcaklıklar bir araya geldiğinde çelik profil fiyatları metalde küçük ama hızlı bir şekilde genişleyen çatlaklar oluşturmak için meydana gelen gerilme çatlağı korozyonunun önlenmesinde yararlıdır.

Kaplama malzemesi pahalıdır ve yanlış uygulanırsa, kaplama çeliği ile birlikte israf edilir. Kaplama ölçüm sistemleri, kaplamanın spesifikasyonları karşıladığını doğrulamak için kullanılır, ancak bu cihazlar üretim hattından uzağa yerleştirildiğinde, üretim tamamlandıktan sonra saatlerce işlem verimsizlikleri tespit edilebilir, bu noktada tüm bobinlerin hurdaya atılması gerekir. Malzeme israfını ve yeniden çalışmayı önlemek için, kaplama ağırlığı ölçüm cihazı için ideal konum tüm şeridi tarayabildiği ve gerçek zamanlı olarak geri bildirim sağlayabildiği çevrimiçidir. Bu ölçüm bilgisi, işlem homojenliğini iyileştirmek, hammadde kullanımını optimize etmek, enerji tüketimini kontrol etmek ve ürün verimini artırmak için proses değişkenlerinde ince ayar yapmak için kullanılabilir.

Çevrimiçi kaplama ölçüm cihazlarında kullanılan temassız sensör teknolojileri arasında X-ışını floresansı (XRF) ve tam spektrumlu kızılötesi (FSIR) bulunur.

FSIR, özellikle boya, astar ve organik kaplamalar gibi ince ve ultra ince kaplamalar ve çok katmanlı kaplamaların seçici ölçümü için uygundur, ancak çoklu kaplama tipleri içeren üretim durumları için uygundur. Tüm hidrokarbon bağları yelpazesiyle ilişkili dalga boylarını ölçmek üzere yapılandırılmış bir FSIR sensörü, neredeyse her boya türü için kaplama ağırlıklarını doğru bir şekilde ölçebilir.

Kaplama ölçümü, XRF teknolojisi için ideal bir uygulamadır çünkü X ışınları diğer tekniklerden daha yüksek penetrasyon derinliklerine ulaşabilir, böylece çoklu kaplama katmanları ölçülür. XRF'ye dayanan metal kaplama ağırlık göstergeleri, radyasyon kaynağı olarak X-ışını veya Gama ışını jeneratörleri kullanan ölçüm kafalarına sahiptir. X ışını kaynağından gelen fotonlar, kaplanmış şeritte XRF radyasyonunun üretilmesine neden olur. XRF radyasyonu, ölçüm ünitesine monte edilmiş uygulamaya özel dedektörler tarafından tespit edilir. Özel olarak tasarlanmış filtrelerin kullanılmasıyla, şerit üzerindeki çeşitli metal katmanların seçici kaplama ağırlık ölçümü mümkündür.

Tam spektrumlu bir kızılötesi sensöre sahip bir kaplama ağırlık kalınlığı ölçerin gerçek zamanlı olarak organik kaplama kalınlığının güvenilir bir şekilde ölçülmesini sağlayan bu çalışmayı okuyun.

Çelik Uygulamalarında Metal Kalınlık Ölçerlerinin Karşılaştırılması

Dünyanın geçen yıl 1.600 milyon tondan fazla çelik ürettiğini biliyor muydunuz? Dünya Çelik Birliği, sadece elli yıl önce, 500 milyon tondan daha az üretim yaptığını bildirdi. Bu büyümeyi Brezilya, Çin, Hindistan, İran ve Meksika'nın yeni sanayi ülkelerine bağladılar.

Bu çok fazla çelik. Ama şaşılacak bir şey yok. Çelik çok yönlüdür ve karayolları ve demiryollarından, petrol ve gaz kuyularına ve rüzgar türbinlerine, gökdelenlere ve köprülere, paketlemeye, ev aletlerine ve hatta çatal bıçak takımımıza kadar her yerde bulunabilir.

Sıcak ve soğuk haddehaneler, istenen özelliklere tam olarak uyan çelik ürünler sunmalıdır. Rüzgar türbini destek kulelerinde veya otoyol koruma raylarında kullanılacak çeliğin çok ince olup olmadığını hayal edebiliyor musunuz? Felaketlerin nedeni olabilir.

Bu nedenle, sıcak ve soğuk haddeleme çelik üreticilerinin hızlı ve doğru, temassız ve tahribatsız kalınlık ve kaplama ağırlığı ölçümleri sağlamak için kalınlık ölçer ve ölçme sistemlerini kullanmasının nedeni budur. Ürün homojenliğini sağlamak ve yüksek ürün kalitesini elde etmek için hassas ölçümler gerekir. Kalınlık ölçerler, en sıkı toleransların karşılanmasına yardımcı olmak ve bitmiş otomat çeliği gibi ürünlerin özel mekanik özelliklere sahip olmasını sağlamak için yüksek hızda çelik levha ve sac üretimi sırasında kesin, gerçek zamanlı ölçümler sağlar.

Ancak uygulamaya bağlı olarak farklı kalınlık ölçerler vardır. Sıcak şerit değirmenleri, soğuk haddeleme ve işlem hatları için temassız kalınlık göstergeleri, sıcak plaka hatları için temassız kalınlık göstergeleri ve optik kalınlık göstergeleri vardır. Biraz kafa karıştırıcı olabilir. Dolayısıyla, işlem hatları, soğuk değirmenler, sıcak değirmenler ve levha değirmenleri için mevcut olan metal kalınlığı ölçüm göstergelerinin türünü belirlemenize yardımcı olacak bir karşılaştırma çizelgesi.

Paslanmaz Çelik Nedir

Paslanmaz çelik aslında çeşitli çelik türlerine atıfta bulunan genel bir terimdir. Diğer tüm çelik türleri gibi, paslanmaz çelik de iki aşamalı bir işlemde öncelikle demir ve karbondan yapılır. Paslanmaz çeliği farklı kılan, korozyona dayanıklı bir ürün oluşturmak için krom (Cr) ve nikel (Ni) gibi diğer alaşım elementlerinin eklenmesidir.

Çelik paslanır çünkü çelik yapmak için kullanılan metal, doğada diğer elementlerle birlikte oluşur. Demir cevheri çelik yapmak için yapay olarak saf bir formda manipüle edildiğinde, kararsız hale gelir ve kolayca oksijen ile tekrar birleşir.

Çeliğe krom eklendiğinde, normal çelikte olduğu gibi hava ve nemin paslanmasını önlemek için koruyucu bir yüzey görevi gören krom oksit oluşturur. Çeliğin kullanılacağı uygulamaya veya ortama bağlı olarak% 10,5 ile% 30 arasında değişen miktarlarda krom eklenir. 100'den fazla farklı paslanmaz çelik kalitesi vardır ancak bunlar beş ana tipte gruplandırılabilir:

Östenitik en yaygın kullanılan paslanmaz çelik türüdür. Çok çeşitli sıcaklıklarda iyi mekanik özelliklere sahip mükemmel korozyona ve ısı direncine sahiptir. Östenitik çelik, ev eşyalarında, endüstriyel boru ve kaplarda, inşaat ve mimari cephelerde kullanılır.

Ferritik paslanmaz çelik, hafif çeliğe (en yaygın çelik) benzer özelliklere sahiptir, ancak daha iyi korozyon, ısı ve çatlama direncine sahiptir. Ferritik çelik genellikle çamaşır makinelerinde, kazanlarda ve iç mekan mimarisinde kullanılır.

Martensitik paslanmaz çelik çok sert ve güçlüdür, ancak östenitik veya ferritik kaliteler kadar korozyona dayanıklı değildir. Yaklaşık% 13 oranında krom içerir ve bıçak ve türbin kanadı yapımında kullanılır.

Dubleks paslanmaz çelik, hem güçlü hem de esnek kılan östenitik ve ferritik çeliklerin bir bileşimidir. Dubleks çelikler kağıt, kağıt hamuru, gemi yapımı ve petrokimya endüstrilerinde kullanılır. Daha geniş çapta uygulamalar için yeni dubleks kaliteleri geliştirilmektedir.

Martensitik veya yarı östenitik çelikler, çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler olarak da sınıflandırılabilir. Bu çelikler, alüminyum, bakır ve niyobyum gibi elementlerin eklenmesiyle son derece güçlü olacak şekilde yapılmıştır.

Korozyon direnci paslanmaz çeliğin temel avantajıdır, ancak kesinlikle tek değildir. Paslanmaz çelik de:

Yüksek ve düşük sıcaklığa dayanıklı

Kolayca fabrikasyon

Güçlü ve dayanıklı

Kolay temizlenir ve bakımı yapılır

 Düşük kullanım ömrü maliyeti ile uzun ömürlü

Estetik olarak çekici

Çevre dostu ve geri dönüştürülebilir.

Kromun yanı sıra, paslanmaz çelikler silikon, nikel, karbon, azot ve manganez alaşımları ile yapılır. Örneğin azot, süneklik gibi gerilme özelliklerini geliştirir. Esnekliği arttırmak için östenitik çeliğe nikel eklenir. Bu alaşımlar, belirli son kullanım uygulamalarını karşılamak için çeşitli miktarlarda ve kombinasyonlarda eklenir, bu nedenle paslanmaz çelik üreticilerinin her bir alaşımın doğru yüzdelerinin kullanıldığını doğrulaması çok önemlidir. Yüksek kalitede paslanmaz çelik üretmek için gereken temel analizi sağlayan iki teknoloji vardır: X-Işını Floresansı (XRF) ve Optik Emisyon Spektroskopisi (OES).

Portatif XRF, hurda metal piyasasında oldukça değerli bir teknolojidir. Paslanmaz çelik% 100 geri dönüştürülebilirdir ve bu nedenle hurdalık alanında büyük miktarda paslanmaz çelik değerlendirilmelidir. Elde taşınır XRF analizörleri, hurda metal geri dönüşümcülerine çok büyük bir değer katar çünkü metal numuneyi saniyeler içinde numune hazırlamaya gerek kalmadan birkaç saniye içinde analiz edebilen son derece hassas, tahribatsız bir test tekniğidir. XRF ile, paslanmaz çelik hurda hızlı bir şekilde analiz edilebilir ve sınıf ve türüne göre sıralanabilir.

OES, laboratuardaki metal ve alaşımların analizi için sağlam, güvenilir ve yaygın olarak kullanılan bir teknolojidir. Geleneksel yanma analizörleriyle karşılaştırıldığında, OES, demir ve çelik, alüminyum, bakır, magnezyum, değerli metaller ve diğer özel metaller / alaşımlarda yüksek hassasiyet ve hassasiyetle daha hızlı element analizi sağlar. OES, üretim sürecinde doğru numune analizi sağlayarak çelik üretiminin daha verimli bir şekilde kontrol edilmesini sağlayabildiğini göstermiştir.

Çelik Kesimi İçin En İyi Metot Nasıl Seçilir

Çeliği kesmek için çeşitli yöntemler ve bunlarla çakışmak için birden fazla teknoloji ve işlem vardır.

Belirlenen bir çeliğe en uygun metodun belirlenmesi zor olabilir. Bazı yöntemler hızlıdır, bazıları zaman alır. Bazıları kalın çelik için tasarlanmıştır; Bazıları jilet gibi ince çeliği mükemmel hassasiyetle kesebilir. Aşağıdaki kurallar, en doğru ve istenen kesim için en iyi yöntemi belirlemede yardımcı olacaktır.

1. Çeliğin kalınlığını analiz eder

Lazerle kesme, 0,080 ”den daha ince çelikler için mükemmeldir.

Lazer veya plazma kesimi, 0.125 ″'dan daha ince çelikler için uygundur.

Lazer, plazma veya su jeti yöntemleri, 0.250 than'dan daha ince çeliklere uygun olacaktır.

Oxyfuel 8 ”üzerindeki her şeyi mükemmel hassasiyetle keser

Oksijen yakıtı veya su jeti ile kesme 2 ”kalınlığında çelik için yeterlidir.

2. İstediğiniz kenar kalitesini ve doğruluğunu belirleyin

Plazma kesme genellikle çelik üretimi için en doğru yöntemdir. Isı istenmiyorsa (oksi yakıt, plazma ve lazer ile kullanılır), su jeti yöntemi ideal bir seçenektir.

3. Maliyet analizi

Su jeti çelik kesimi genellikle en pahalı çelik kesimidir. Oxyfuel genellikle en uygun maliyetlidir.

Çok sayıda plazma torç formuyla çelik konstrüksiyon boruları gibi çelik kesmek (lazer veya plazma kesiminde yaygındır), daha fazla maliyet biriktirebilir, oysa su jeti ile kesme işlemi bir maliyeti arttırma işlemine başlamadan önce fiyatlandırma işleminin tam fiyatına yakın olmasına olanak tanıyan bir yoğunlaştırıcı pompanın birden fazla memesini çalıştırabilir. çelik kesme işi.

Bazı karmaşık çelik kesimler, çok işlemli kesme yöntemleri gerektirir. Plazma ve su jeti kesimi, oksi-yakıt kesimi ile çakışan su jeti çelik kesimi gibi yaygın olarak birlikte kullanılır. Çok işlemli kesim, karmaşık konturlar için uygun olan hassas ve daha yavaş hassasiyet sağlar ve gereken çelik kesime bağlı olarak hızlı ve verimli bir sonuç elde etmek için birlikte çalışabilir. Çok işlemli kesme yöntemleri, sadece bir çelik türündeki farklı kesimler için yalnız bir yönteme odaklanmaktan daha uygun maliyetli olabilir.

Kaplamalı Plaka Nedir

Kaplı çelik levha, inşaat ve kimyasal işleme gibi zorlu sektörlerde çalışırken tasarımcıların karşılaştıkları hemen hemen her sorunun cevabıdır.

Daha aşındırmaya dayanıklı bir çelik mi ihtiyacınız var? Güçlü ve üretimi daha ucuz bir metale mi ihtiyacınız var? Sorun veya teknik özellikler benzersizse, çok daha üstün bir malzeme oluşturmak için iki metalin en iyisini bir araya getiren kaplı bir plaka çözümü bulacaksınız. Ancak, bürünmüş plaka kullanmanın yararlarına girmeden önce, net bir tanımla başlayalım.

Kaplamalı çelik levha nedir?

Kaplı çelik paslanmaz sac, kompozit çelik olarak sınıflandırılır ve iki veya daha fazla metalin birbirine bağlanmasıyla üretilir. Çelik levha üzerine kaplanmış tipik malzemeler arasında paslanmaz çelik, nikel, bakır, yüksek nikel alaşımları ve bakır nikel alaşımları bulunur. Kaplama, daha iyi ve daha yüksek performanslı bir ürün üretmek için her bir metalin özelliklerini birleştirmenize olanak sağlar.

Kaplamalı plaka uygulamalarına örnekler:

Tank ve basınçlı kap imalatı

Baş plakaları

Endüstriyel yıkayıcılar

Kimyasal taşıma ve işleme

Deniz suyu arıtma tesisi

Endüstri için faydalar

Kaplanmış malzemeler, ağır sanayi ve kimyasal işlemeye büyük yarar sağlar. Kaplama malzemesinin kombinasyonuna bağlı olarak, kaplama hafif bir ağırlıkta ve daha düşük maliyette üstün güç üretebilir. Ayrıca mükemmel termal ve elektriksel iletkenlik veya korozyon direnci oluşturabilir. Bu nedenle, kaplama levhası genellikle madencilik, hafriyat, işleme ve pompalama durumlarının yanı sıra kâğıt, kağıt hamuru ve yiyecek işlemede aşırı aşındırıcı koşullarda kullanılır.

Kaplı plaka sadece inanılmaz dayanıklı değil, aynı zamanda büyük imalat avantajları sunar. Kaplanmış plaka, plazma kesme, çekme, bükme ve sıcak şekillendirme dahil kesilebilir ve oluşturulabilir, ancak zımbalama, delme veya makineyi inanılmaz derecede zorlaştırır.

Nasıl üretilir?

Yukarıda kısaca belirtildiği gibi, kaplanmış levha iki veya daha fazla metalin birlikte tek bir çelik levha veya levhaya bağlanmasıyla üretilir. Özel gereksinimlere bağlı olarak, metalürjik olarak bağlanmış bir kaplama üretmek için, bakır veya paslanmaz çelik gibi özel bir metal gibi özel bir metal gibi çeşitli kaplama veya destek malzemeleri, metal çelik kaplı düşük karbonlu çelik üretmek için karbonlu çelik veya düşük alaşımlı çelik gibi bir baz metale bağlanmış rulo veya füzyon olabilir.

Farklı süreçler olsa da, belki de en yaygın olanı rulo bağlamadır. Rulo bağlı kaplamalı levha üretmek için iki birleştirme yüzeyi ilk önce temizlenir ve temas ettirilir. Plaka kenarları daha sonra sıcak haddeleme aşamasında hareket ve havanın girmesini önlemek için kaynak yapılır. Son boyutta kesmeden sonra, giydirilmiş plaka daha sonra nispeten parlak bir yüzey elde etmek için temizlenir.