Een blik op aluminiumhoudend staal

Staal en aluminium lijken misschien een onwaarschijnlijke combinatie, maar samen vormen ze een ideaal composietmateriaal. Gealuminiseerd staal maakt gebruik van de sterkte en corrosiebestendigheid van beide materialen en vormt zo een uiterst veelzijdig hybride materiaal.

Gealuminiseerd staal kent tal van toepassingen, van uitlaatdempers tot kookgerei. Het reflecteert stralingswarmte goed en is bestand tegen temperaturen die andere staalsoorten niet aankunnen.

Hittebestendigheid

Aluminiumstraalstaal combineert zijn sterkte met de oppervlakte-eigenschappen van aluminium tot een materiaal met superieure hittebestendigheid en esthetische kwaliteiten, waardoor het geschikt is voor gebruik bij hoge temperaturen en er tegelijkertijd aantrekkelijk uitziet. Aluminiumstraalstaal is hittebestendiger dan gegalvaniseerd staal en behoudt tegelijkertijd een grotere structurele integriteit dan roestvrij staal voor industriële toepassingen.

Thermisch dompelen is de belangrijkste methode voor de productie van gealuminiseerd staal. Bij deze methode wordt staal ondergedompeld in een bad met aluminium, waardoor er een laag van een aluminium-siliciumlegering op ontstaat die zowel de vervormbaarheid als de corrosiebestendigheid verhoogt en het staal beter bestand maakt tegen hitte en roest dan standaard koolstofstaal.

Deze coating is zeer veelzijdig en kan zowel in industriële als commerciële omgevingen voor diverse doeleinden worden gebruikt. Hij kan worden gewalst, gesneden, gevormd en in complexe vormen gebogen zonder zijn hittebestendige eigenschappen te verliezen; lastechnieken moeten bovendien op de juiste wijze worden toegepast om te voorkomen dat de lasnaden bezwijken.

Gealuminiseerd staal is bestand tegen zuur en condensatie zonder te roesten, dankzij de aluminium-siliciumcoating die als een beschermend schild tussen het materiaal en de omgeving fungeert. Op bekraste of beschadigde oppervlakken kan de stalen kern echter gaan roesten; daarom wordt aanbevolen om bij het werken met dit materiaal siliconen of plastic gereedschap te gebruiken en te vermijden dat het materiaal wordt geraakt door scherpe voorwerpen die de beschermlaag zouden kunnen beschadigen of bekrasen.

Gealuminiseerd staal onderscheidt zich zowel door zijn hittebestendigheid als door zijn reflectievermogen; de coating is bestand tegen temperaturen tot wel 900F voordat deze begint af te breken, en reflecteert tot 80% van de warmte die erop valt terug in de vorm van lichtstraling – waardoor het perfect geschikt is voor gebruik in beschermende kleding, zoals de uitrusting die brandweerlieden dragen.

Gealuminiseerd staal kan worden gebruikt voor dakbedekking en gevelbekleding, behuizingen van airconditionercondensors, droogmachines, graansilo’s en droogovens. Voor toepassingen die een nog hogere corrosiebestendigheid vereisen, kan gealuminiseerd staal van type 2 worden vervaardigd door middel van calorisatie; hierbij wordt het staal onder extreme hitte in een aluminiummengsel ondergedompeld alvorens het aan calorisatie te onderwerpen; uiteindelijk vormt deze coating een uiterst duurzame aluminiumlaag op het oppervlak en zorgt deze voor een uiterst langdurige aluminiumoppervlaktecoating.

Corrosiebestendigheid

Staal is een sterk materiaal, maar kan in bepaalde omgevingen gaan roesten. Bij het aluminiseren worden beide eigenschappen benut – de sterkte van staal in combinatie met de corrosiebestendigheid van aluminium – om een ideaal materiaal te verkrijgen dat geschikt is voor toepassingen waarbij hittebestendigheid en duurzaamheid van belang zijn.

Gealuminiseerd staal ontstaat wanneer gewoon koolstofstaal wordt voorzien van een coating van een aluminium-siliciumlegering met een siliciumgehalte van 5-11%, om de hechting tussen het oppervlak en het basismetaal te bevorderen. Hierdoor ontstaat een sterke metaalbinding tussen staal en aluminium die bestand is tegen extreme temperaturen, zonder dat er na verloop van tijd corrosie optreedt.

Staal en aluminium gaan naadloos samen in dit veelzijdige materiaal, dat zowel in de industrie als in huishoudelijke toepassingen op grote schaal wordt gebruikt. De toepassingen variëren van huishoudelijke apparaten zoals uitlaatdempers, ovens, fornuizen, kachels, open haarden, barbecuebranders en bakvormen tot daken, gevelbekleding, opslagtanks en graansilo’s – en zelfs industriële leidingen voor het transport van stoom of zuren!

Een van de redenen waarom gealuminiseerd staal een superieure corrosiebestendigheid biedt, is dat de aluminium-siliciumlaag fungeert als een effectieve barrière tussen het staal en oxiderende elementen, waardoor wordt voorkomen dat er roest op het oppervlak ontstaat. Bovendien fungeert de oxidehuid als een opofferingsanode; deze biedt bescherming aan het onderliggende staal door zichzelf opofferingsgewijs als anode te gebruiken. Bovendien leiden gematigde vervormings-, draai- en trekbewerkingen er niet toe dat de beschermende laag op significante wijze afbladdert of afschilfert.

Gealuminiseerd staal kan net als gewoon koolstofstaal worden gelast, waardoor het een uitstekende keuze is voor toepassingen waarbij zowel duurzaamheid als corrosiebestendigheid vereist zijn. Gealuminiseerd staal wordt vaak gebruikt voor bouwprojecten die bestand moeten zijn tegen hoge temperaturen en tegelijkertijd hun structurele integriteit moeten behouden, zoals bekledingen van ovens en ketels, voertuigonderdelen zoals veiligheidskooien, deurliggers, schommelarmen en stijlen, of de bekledingen van ovens en ketels. De door Usibor geproduceerde, door persen hardbare gealuminiseerde staalsoorten, voorzien van een coating van een aluminium-siliciumlegering met een treksterkte tot 1500 MPa, zijn bijzonder geschikt voor dit gebruik, aangezien hun weerstand tegen terugvering het mogelijk maakt complexe vormen met een hoge sterkte te vervaardigen zonder terugveringsproblemen.

Duurzaamheid

Aluminium is veel sterker dan staal en is daardoor beter bestand tegen druk; het kan meer dan twee keer zoveel gewicht dragen voordat het onder druk breekt. Maar ingenieurs houden bij het meten van de duurzaamheid van materialen nog steeds rekening met andere factoren; bij het beoordelen van de duurzaamheid kijken ze naar hoe goed een materiaal herhaalde belasting en vervorming doorstaat; hiervoor maken ze gebruik van verschillende mechanische testmethoden.

Bij het beoordelen van de duurzaamheid van een aluminiëringslaag is het in de eerste plaats van essentieel belang om de weerstand tegen corrosie en hoge temperaturen te beoordelen. Aluminiseren beschermt staal door het te voorzien van een laag van een aluminium-siliciumlegering, die het beschermt tegen oxidatie en extreme temperaturen; bovendien is bekend dat deze laag tot 80% van de binnenkomende straling weerkaatst, waardoor warmte effectiever wordt afgevoerd dan bij traditionele coatingmethoden.

Thermisch gealuminiseerd staal is verkrijgbaar in twee hoofdsoorten: type 1 en type 2. Elk type heeft zijn eigen unieke eigenschappen en toepassingen. Type 1 is voorzien van een coating van een aluminium-siliciumlegering met een siliciumgehalte tussen 5 en 11% voor een superieure hechting; het wordt het best gebruikt in producten waarbij zowel corrosiebestendigheid als hoge hittebestendigheid belangrijke factoren zijn, zoals uitlaatdempers, ovens, fornuizen, verwarmingsapparatuur, boilers en open haarden.

Aangezien gealuminiseerd staal een combinatie is van de eigenschappen van zowel staal als aluminium, is het een uitstekende materiaalkeuze voor industriële toepassingen waarbij zowel sterkte als corrosiebestendigheid vereist zijn. Gealuminiseerd staal kan worden gebogen, gelast, gewalst of gegolfd, terwijl het zijn vervormbaarheid behoudt, zelfs wanneer het wordt blootgesteld aan omgevingen met hoge temperaturen. Bovendien zorgt de aluminium-siliciumcoating voor een uitzonderlijke roest- en hittebestendigheid, waardoor verdere oxidatie of kromtrekken van de onderliggende staallaag wordt voorkomen.

Bovendien is de gealuminiseerde coating uiterst bestendig tegen chemische aantasting; deze is bestand tegen hoge concentraties zwavelzuur, fosforzuur en natronloog zonder dat er corrosie of etsing optreedt – waardoor gealuminiseerd staal een ideale keuze is voor toepassingen in de automobielindustrie, de commerciële sector en de industrie, waar het regelmatig in contact komt met agressieve chemicaliën en hoge temperaturen. Bovendien is gealuminiseerd staal geschikt voor de opslag van drinkwater, aangezien het hogere chloorconcentraties kan verdragen zonder dat de kwaliteit ervan na verloop van tijd wordt aangetast.