Hãy tưởng tượng môi trường khắc nghiệt nơi nhiệt độ cực cao hoặc các yếu tố ăn mòn sẽ khiến thép thông thường bị rỉ sét và yếu đi, trong khi thép đặc biệt có bề mặt bạc vẫn mạnh mẽ và bền.Đây là thép nhôm - một vật liệu tổng hợp được tạo ra bằng cách phủ thép với nhôm hoặc hợp kim nhôm-silicon, kết hợp sức mạnh của thép với khả năng chống ăn mòn của nhôm để đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp.

Thép nhôm đề cập đến một vật liệu tổng hợp trong đó thép thông thường được phủ bằng hợp kim nhôm hoặc nhôm-silicon thông qua các quy trình chuyên biệt.Tương tự như kẽm nóng nhưng sử dụng nhôm thay vì kẽm, nguyên tắc cốt lõi liên quan đến việc đắm thép trong nhôm nóng chảy để tạo ra một liên kết luyện kim.Sự hợp nhất này mang lại cho thép nhôm lợi thế hiệu suất độc đáo vượt trội hơn cả thép thông thường và nhôm tinh khiết.

Lợi ích chính của vật liệu bao gồm khả năng chống ăn mòn và nhiệt độ đặc biệt.trong khi điểm nóng chảy cao của nó (660 ° C) giúp duy trì các tính chất vật lý trong môi trường nhiệt độ caoNgoài ra, thép nhôm cung cấp khả năng phản xạ nhiệt tuyệt vời, hiệu quả lệch bức xạ nhiệt đến nhiệt độ bề mặt thấp hơn.

Dựa trên thành phần lớp phủ, thép nhôm phân thành hai loại chính:

• Thép nhôm loại 1:Có lớp phủ hợp kim nhôm-silicon với hàm lượng silicon 5-11%.Chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng chống nhiệt và ăn mòn như máy tắt tiếng ô tôTrong khi silicon có thể gây ra các đốm tối ở nhiệt độ cao, hiệu suất tổng thể vẫn rất tốt.
• Thép nhôm loại 2:Bao gồm lớp phủ nhôm tinh khiết, chủ yếu được áp dụng ở những nơi cần bảo vệ chống ăn mòn khí quyển, bao gồm mái nhà, tấm tường, silo ngũ cốc, lò sấy khô và vỏ máy điều hòa không khí.Lớp phủ nhôm tinh khiết cung cấp sức đề kháng vượt trội chống lại các yếu tố ăn mòn trong khí quyển.

Thép nhôm có cấu trúc nhiều lớp tinh vi:

1. Lớp oxit:Lớp oxit nhôm mỏng bên ngoài hình thành thông qua phản ứng với oxy khí quyển, cung cấp bảo vệ đặc biệt chống lại xâm nhập ăn mòn.
2. Lớp nhôm:Lớp chức năng chính cung cấp khả năng chống ăn mòn và nhiệt.
3. Lớp chuyển tiếp:Một hợp chất liên kim loại quan trọng được hình thành thông qua sự khuếch tán của nhôm, silicon (nếu có) và sắt, đảm bảo độ dính lớp phủ và tính toàn vẹn tổng thể.
4. Thép nền:Lớp lõi cung cấp sức mạnh cấu trúc và độ cứng.

Việc áp dụng rộng rãi thép nhôm xuất phát từ ba lợi ích chính:

• Chống ăn mòn vượt trội:Lớp oxit nhôm ngăn chặn hiệu quả các chất ăn mòn, với các tính chất tự chữa lành ngăn ngừa sự ăn mòn lây lan ngay cả khi bị trầy xước.
• Chống nhiệt tuyệt vời:Thép nhôm loại 1 duy trì hiệu suất ở nhiệt độ lên đến 550 ° C, vượt trội hơn thép thông thường trong các ứng dụng nhiệt độ cao.
• Khả năng phản xạ nhiệt cao:Phản xạ lên đến 80% bức xạ nhiệt, làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng nhạy cảm với nhiệt.

Dầu nhôm ngâm nóng vẫn là phương pháp sản xuất thống trị do hiệu quả chi phí và tính nhất quán về chất lượng.

1. Chuẩn bị bề mặt (giặt sạch, loại bỏ vỏ)
2. Nâng nhiệt trước (100-200°C)
3. Ngâm trong nhôm nóng chảy (680-720 °C)
4. Điều khiển làm mát
5. Tiếp ứng xử lý tùy chọn (bất hoạt hóa, sơn)

Thép nhôm phục vụ các lĩnh vực khác nhau:

• Thiết bị:Nồi lò vi sóng, lò sưởi nước và lò sưởi
• Ô tô:Hệ thống xả (hiệu quả hơn so với thép không gỉ)
• Xây dựng:Các thành phần mái nhà, vòm và HVAC
• Thiết bị công nghiệp:Các lò, máy sấy và máy trao đổi nhiệt
• Dịch vụ thực phẩm:Thiết bị nướng bánh (thay thế không có chì)

Bắc Mỹ tiêu thụ khoảng 700.000 tấn mỗi năm, với nhu cầu tăng dự kiến trong:

• Các thành phần xe năng lượng mới (bộ pin, hệ thống nhiệt)
• Các vật liệu xây dựng tiết kiệm năng lượng

Các thách thức bao gồm cải thiện độ cứng lớp phủ và khả năng hàn thông qua:

• Các công thức hợp kim mới
• Kỹ thuật hàn tiên tiến
• Cải thiện chức năng (tự chữa lành, tính chất kháng khuẩn)

Khi tiến bộ công nghệ tiếp tục, thép nhôm sẽ đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong phát triển công nghiệp.cung cấp cho các kỹ sư và nhà sản xuất một giải pháp vật liệu linh hoạt cân bằng hiệu suất với hiệu quả chi phí.