O privire la oțelul aluminizat

Oțelul și aluminiul pot părea două materiale greu de asortat, dar, atunci când sunt combinate, dau naștere unui material compozit ideal. Oțelul aluminizat valorifică atât rezistența, cât și proprietățile anticorozive ale celor două materiale, formând un material hibrid extrem de versatil.

Oțelul aluminizat are numeroase aplicații, de la tobe de eșapament până la ustensile de bucătărie. Acesta reflectă bine căldura radiantă și este capabil să reziste la temperaturi pe care alte tipuri de oțel nu le pot suporta.

Rezistența la căldură

Oțelul aluminizat combină rezistența sa cu proprietățile de suprafață ale aluminiului, formând un material cu o rezistență termică superioară și calități estetice deosebite, fiind astfel potrivit pentru condiții de temperatură ridicată, fără a-și pierde aspectul atractiv. Oțelul aluminizat este mai rezistent la căldură decât omologul său galvanizat, menținând în același timp o integritate structurală mai puternică decât oțelul inoxidabil destinat utilizărilor industriale.

Căldarea prin imersie este principala metodă de producere a oțelului aluminizat. Această metodă presupune scufundarea oțelului într-o cuvă cu aluminiu pentru a forma pe suprafața acestuia un strat de aliaj de aluminiu-siliciu care îi sporește atât ductilitatea, cât și rezistența la coroziune, făcându-l mai rezistent la căldură și la rugină decât oțelul carbon standard.

Acest strat de acoperire este extrem de versatil și poate fi utilizat atât în mediul industrial, cât și în cel comercial, pentru diverse aplicații. Poate fi laminat, tăiat, modelat și îndoit în forme complexe fără a-și pierde proprietățile de rezistență la căldură; de asemenea, tehnicile de sudare trebuie aplicate corespunzător pentru a evita defectarea îmbinărilor.

Oțelul aluminizat are capacitatea de a rezista la aciditate și condens fără a fi afectat de coroziune, datorită stratului de aluminiu-siliciu care acționează ca un scut protector între acesta și mediul înconjurător. Cu toate acestea, suprafețele zgâriate sau deteriorate vor permite coroziunea miezului său de oțel; din acest motiv, se recomandă utilizarea ustensilelor din silicon sau plastic atunci când se lucrează cu acest material și evitarea lovirii acestuia cu obiecte ascuțite care ar putea deteriora sau zgâria stratul protector.

Oțelul aluminizat se remarcă atât prin rezistența la căldură, cât și prin proprietățile sale de reflexie, stratul de acoperire fiind capabil să reziste la temperaturi de până la 900F înainte de a începe să se degradeze, reflectând până la 80% din căldura care îl lovește, transformând-o în radiație luminoasă – ceea ce îl face ideal pentru utilizarea în îmbrăcămintea de protecție, cum ar fi echipamentul purtat de pompieri.

Oțelul aluminizat poate fi utilizat în aplicații de acoperișuri și fațade, carcase pentru condensatoarele aparatelor de aer condiționat, uscătoare, silozuri pentru cereale și cuptoare de uscare. Pentru aplicațiile care necesită o rezistență la coroziune și mai ridicată, oțelul aluminizat de tip 2 poate fi produs prin calorizare; acest proces implică scufundarea oțelului într-un amestec de aluminiu în condiții de căldură extremă, înainte de a-l supune procesului de calorizare; în final, acest strat formează un strat de aluminiu extrem de durabil pe suprafața sa și asigură o acoperire de suprafață din aluminiu extrem de rezistentă.

Rezistența la coroziune

Oțelul este un material rezistent, dar poate fi afectat de coroziune în anumite medii. Procesul de aluminizare combină aceste două proprietăți – rezistența oțelului cu rezistența la coroziune a aluminiului – pentru a obține un material ideal, potrivit pentru aplicații care necesită rezistență la căldură și durabilitate.

Oțelul aluminizat se obține prin acoperirea oțelului obișnuit cu carbon cu un strat de aliaj de aluminiu-siliciu care conține 5-11% siliciu, pentru a favoriza aderența între suprafața acestuia și metalul de bază. Astfel se creează o legătură metalică puternică între oțel și aluminiu, capabilă să reziste la temperaturi extreme fără a se produce coroziune în timp.

Oțelul și aluminiul se îmbină perfect în acest material versatil, utilizat pe scară largă atât în sectorul industrial, cât și în cel casnic, pentru o gamă largă de aplicații, de la aparate de uz casnic – precum tobe de eșapament, cuptoare, aragaze, încălzitoare, șeminee, arzătoare pentru grătar și tăvi de copt – până la acoperișuri, placări exterioare, rezervoare de stocare și silozuri pentru cereale – și chiar conducte industriale care transportă abur sau acizi!

Unul dintre motivele pentru care oțelul aluminizat oferă o rezistență superioară la coroziune se datorează stratului de aluminiu-siliciu, care acționează ca o barieră eficientă între acesta și elementele oxidante, împiedicând astfel apariția ruginii pe suprafața sa. În plus, stratul său de oxid acționează ca un anod sacrificial, oferind protecție oțelului de dedesubt prin sacrificarea sa ca anod. În plus, operațiunile moderate de formare, centrifugare și tragere nu desprind sau nu exfoliază stratul său protector în mod semnificativ.

Oțelul aluminizat poate fi sudat la fel ca oțelul obișnuit cu conținut de carbon, ceea ce îl face o opțiune excelentă pentru aplicații care necesită atât durabilitate, cât și rezistență la coroziune. Oțelul aluminizat este adesea utilizat în proiecte de construcții care trebuie să reziste la temperaturi ridicate, păstrându-și în același timp integritatea structurală, cum ar fi căptușelile cuptoarelor și cazanelor, componentele vehiculelor, precum cuștile de siguranță, grinzile ușilor, balansierele și stâlpii, sau căptușelile cuptoarelor și cazanelor. Oțelurile aluminizate Usibor, care pot fi întărite prin presare, având acoperiri din aliaj de aluminiu-siliciu cu rezistențe la tracțiune de până la 1500 MPa, sunt deosebit de potrivite pentru această utilizare, deoarece rezistența lor la revenire elastică permite fabricarea unor forme complexe la niveluri ridicate de rezistență, fără probleme legate de revenirea elastică.

Durabilitate

Aluminiul este mult mai rezistent decât oțelul și, prin urmare, rezistă mai bine la presiune, suportând o greutate de peste două ori mai mare înainte de a se rupe sub presiune. Cu toate acestea, inginerii iau în considerare și alți factori atunci când evaluează durabilitatea materialelor; atunci când evaluează durabilitatea, aceștia analizează cât de bine rezistă un material la solicitări și deformații repetate; în acest scop, ei utilizează diverse metode de testare mecanică.

În primul rând, atunci când se evaluează durabilitatea aluminizării, este esențial să se analizeze rezistența acesteia la coroziune și la temperaturi ridicate. Aluminizarea protejează oțelul prin acoperirea acestuia cu un aliaj de aluminiu-siliciu care îl protejează de oxidare și de temperaturi extreme; în plus, s-a constatat că acesta reflectă până la 80% din radiația primită, contribuind la disiparea căldurii mai eficient decât metodele tradiționale de acoperire.

Oțelul aluminizat prin imersie la cald se prezintă în două variante principale: tipurile 1 și 2. Fiecare dintre acestea oferă proprietăți și aplicații unice. Tipul 1 prezintă un strat de acoperire din aliaj de aluminiu-siliciu cu un conținut de siliciu cuprins între 5-11%, asigurând o aderență superioară; acesta este cel mai potrivit pentru produsele în care atât rezistența la coroziune, cât și rezistența la temperaturi ridicate sunt factori cheie, cum ar fi tobe de eșapament, cuptoare, aragaze, echipamente de încălzire, încălzitoare de apă și șeminee.

Deoarece oțelul aluminizat îmbină proprietățile oțelului cu cele ale aluminiului, acesta reprezintă o alegere excelentă ca material pentru aplicații industriale care necesită atât rezistență mecanică, cât și rezistență la coroziune. Oțelul aluminizat poate fi îndoit, sudat, laminat sau ondulat, păstrându-și în același timp capacitatea de formare chiar și atunci când este expus la temperaturi ridicate. În plus, stratul său de aluminiu-siliciu îi conferă o rezistență excepțională la rugină și la căldură, care împiedică oxidarea ulterioară sau deformarea stratului de oțel din miez.

În plus, stratul de aluminizare prezintă o rezistență ridicată la atacul chimic; acesta poate rezista la concentrații ridicate de acid sulfuric, acid fosforic și sodă caustică fără a suferi coroziune sau erodare – ceea ce face ca oțelul aluminizat să fie o alegere ideală pentru aplicații din industria auto, comercială și industrială, care intră în mod regulat în contact cu substanțe chimice agresive și temperaturi ridicate. Mai mult, oțelul aluminizat constituie un recipient eficient pentru apa potabilă, deoarece poate tolera concentrații mai mari de clor fără a-și pierde calitățile în timp.