1. ما هي أنواع التشكيل الحراري؟
الختم الساخن (تصلب الضغط): هذا هو المصطلح الأكثر شيوعًا. يتم تسخين الصفائح الفولاذية إلى درجة حرارة الأوستنيتي (حوالي 900 درجة أو أعلى)، ثم يتم نقلها بسرعة إلى القالب من أجل الختم. في الوقت نفسه، يتم إخماد القالب بواسطة نظام تبريد القالب، مما يؤدي في النهاية إلى إنتاج بنية مارتنسيتية فائقة القوة-عالية-.
التشكيل الساخن بدرجة حرارة منخفضة متوسطة-: يتم تسخين الورقة إلى درجة حرارة منخفضة نسبيًا (على سبيل المثال، 200 درجة إلى 600 درجة ) لزيادة اللدونة، وتقليل الارتداد، وتسهيل تشكيل أشكال أكثر تعقيدًا.
2. ما هي التحديات الرئيسية في تشكيل الملفات المجلفنة بالضغط الساخن؟
تبخر الزنك: تبلغ نقطة غليان الزنك حوالي 907 درجة، وتتجاوز درجات حرارة الختم الساخن 900 درجة، مما يتسبب في تبخر الزنك بعنف وحرقه. ولا يؤدي هذا إلى إتلاف الطبقة المضادة للتآكل- فحسب، بل يشكل الغاز المتبخر أيضًا وسادة هوائية بين اللوحة الفولاذية والقالب، مما يسبب مشاكل في جودة السطح (مثل قشر البرتقال والنقر).
صناعة السبائك والهشاشة: عند درجات الحرارة المرتفعة، ينتشر الزنك والحديد في بعضهما البعض، مما يشكل طبقة حديدية من سبائك الزنك- (FeZn بشكل أساسي13). طبقة السبائك هذه صلبة ولكنها هشة، ويمكن أن تسبب بسهولة شقوقًا صغيرة أثناء الختم والتشوه اللاحق، وقد تتسبب في تقشر الطلاء.
تقصف المعدن السائل: في ظل درجات الحرارة المرتفعة للختم الساخن، إذا تلامس الزنك مع حدود حبيبات الفولاذ، فقد يتسبب ذلك في تقصف المعدن السائل، مما يؤدي إلى تشققات في صفائح الفولاذ الأساسية ويؤثر بشكل خطير على قوة الجزء وسلامته. وهذا من أخطر المخاطر.
3.كيفية التغلب على التحديات في ختم الصفائح المعدنية الساخنة؟
طبقة من الألومنيوم-والسيليكون: يعد هذا هو الحل الأكثر انتشارًا ونجاحًا في الوقت الحالي. يتم تطبيق طبقة من سبائك Al-Si على صفائح الفولاذ الأساسية. تبلغ نقطة انصهار Al-Si حوالي 600 درجة، وهي أعلى بكثير من نقطة غليان الزنك في عملية الختم الساخن. ولذلك، فإنه يظل ثابتًا أثناء التسخين والتشكيل، مما يمنع التبخر ويمنع بشكل فعال أكسدة وإزالة الكربنة من صفائح الفولاذ. في الختم الساخن للأجزاء الهيكلية للسيارات عالية القوة- (مثل أعمدة A-، وأعمدة B-، والمصدات)، حل طلاء Al-Si محل طلاء الزنك النقي إلى حد كبير.
الطلاءات الخاصة التي تعتمد على الزنك-: تعمل بعض مصانع الصلب أيضًا على تطوير الطلاءات التي تعتمد على الزنك- والتي تكون أكثر مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة. على سبيل المثال، عن طريق إضافة المغنيسيوم (Mg) والألمنيوم (Al) لزيادة نقطة انصهار الطلاء وثباته، مما يقلل من خطر التبخر وLME، لكن التكنولوجيا والتطبيق ليسا ناضجين أو منتشرين مثل طلاءات Al-Si.
4.كيفية التحكم في صب التدفئة ذات درجة الحرارة المتوسطة والمنخفضة؟
هذه العملية سهلة التحكم نسبيًا. المفتاح هو الحفاظ على درجة الحرارة أقل من النقطة الحرجة حيث تنعم طبقة الزنك أو تذوب أو تزيد عن -السبائك (يوصى عادةً بدرجة حرارة أقل من 300 درجة). عند درجة الحرارة هذه، تتحسن ليونة الفولاذ، مما يعزز قابلية التشكيل بينما تظل طبقة الزنك سليمة إلى حد كبير ولا تزال توفر حماية جيدة من التآكل.
5.كيف يجب علينا اختيار الأجزاء الهيكلية فائقة القوة-والمتطلبات العالية للغاية؟
من الممارسات القياسية الحالية في الصناعة تفضيل الألواح الفولاذية المطلية بـ Al{0}}Si للختم الساخن بدلاً من الملفات المجلفنة العادية.