1. Шта је "тачка росе"? Шта контролише тачку росе код жарења хладног ваљања?
Тачка росе се односи на температуру на којој водена пара у атмосфери почиње да се кондензује у течну воду. Код жарења хладног ваљања, тачка росе заправо представља садржај воде (парцијални притисак водене паре) атмосфере пећи.
Срж контроле тачке росе је прецизно управљање оксидационим{0}}редукционим капацитетом атмосфере пећи-што је нижа тачка росе (што је мањи садржај воде), то је јача редукциона снага атмосфере; што је већа тачка росе, то је јача оксидациона моћ. За заштитну атмосферу (Х₂+Н₂), тачка росе се обично контролише између -40 степени и -60 степени како би се осигурало да је атмосфера у стабилном редукционом региону гвожђа.
2. Зашто тачка росе директно утиче на то да ли површина траке оксидира?
Према равнотежној реакцији гвожђа, кисеоника и водене паре:
Фе + Х2О ⇌ ФеО + Х2
Константа равнотеже за ову реакцију је К=П(Х2О)/П(Х2).
Када је П(Х2О)/П(Х2) већи од равнотежне вредности, реакција се наставља удесно и гвожђе се оксидира да би се формирао оксид гвожђа (ФеО).
Када је П(Х₂О)/П(Х2) нижи од равнотежне вредности, реакција се наставља улево, а оксид гвожђа се редукује у метално гвожђе.
Пошто је П(Х₂О) директно одређен тачком росе, тачка росе одређује да ли атмосфера „оксидира“ или „редукује“. Ако тачка росе расте неконтролисано, чак и са увођењем чистог водоника, челик за траку може и даље оксидирати, што доводи до „оксидационе боје“ или „плавкастих“ дефеката.
3. Које специфичне недостатке квалитета може да изазове неправилна контрола тачке росе у хладно-ваљаним котуровима?
Боја оксидације површине: Када је тачка росе превисока, на површини траке се формира изузетно танак оксидни филм, који изгледа жуто, плаво или сиво, што утиче на изглед и каснију адхезију премаза.
Селективна оксидација: За челике који садрже легирне елементе као што су силицијум, манган и алуминијум, прекомерно високе тачке росе узрокују да се ови легирајући елементи акумулирају и оксидирају на површини, формирајући оксидно „причвршћивање“ и озбиљно погоршавајући перформансе премаза.
Декарбонизација: Када је тачка росе превисока, а температура је такође висока, водена пара у атмосфери реагује са угљеником у челику: Ц + Х₂О → ЦО + Х₂, што доводи до декарбонизације површине, смањујући површинску тврдоћу и перформансе замора.
Карбуризација: Реверзна карбуризација може да се деси када је тачка росе изузетно ниска и атмосфера која{0}} садржи угљеник је абнормална, али у стварној производњи ризик од разугљиковања је чешћи.
4. Које су разлике у захтевима за контролу тачке росе за различите врсте челика?
Обичан угљенични челик (нпр. ЦК, ДК граде): Тачка росе од -30 степени до -40 степени је довољна да испуни основне захтеве површине, пошто садржи мало легирајућих елемената и мање је склон селективној оксидацији.
Челик високе{0}}чврстоће (који садржи Си, Мн): Захтева тачку росе мању или једнаку -45 степени, или чак ултра ниске тачке росе испод -60 степени, како би се спречило акумулирање и оксидацију силицијума и мангана на површини; у супротном ће се током цинковања појавити „непремазивање“ или „лоша адхезија премаза“.
Спољне плоче аутомобила (ИФ челик, челик који се очвршћава за печење): Тачка росе мора бити стриктно стабилизована на -50 степени до -60 степени, у комбинацији са атмосфером високог садржаја водоника (већа или једнака 5% Х₂), да би се обезбедила површина врхунског квалитета са „бојом без оксида + без селективног оксида“.
Силицијумски челик: Изузетно осетљив на тачку росе, обично захтева тачку росе мању или једнаку -50 степени да би се избегло да слој оксида утиче на магнетна својства.
5. Како можемо постићи прецизну контролу и праћење тачке росе у производњи?
Заптивање тела пећи: Оклоп пећи, отвори за ваљак пећи, интерфејси термопарова, завари итд., морају бити строго херметички затворени да би се спречила инфилтрација спољашњег влажног ваздуха; треба вршити редовне тестове непропусности (метода одржавања притиска или детекцију цурења хелијума).
Мрежни мерачи тачке росе: Огледални мерачи тачке росе или капацитивни мерачи тачке росе треба да буду инсталирани на кључним локацијама као што су одељак за грејање, део за хлађење и нос пећи за жарење да би се пратиле вредности тачке росе у реалном времену и повезивале са аутоматизованим системом контроле.
Услови атмосфере:
Када се тачка росе повећа, проток заштитног гаса треба аутоматски да се повећа, или систем треба да се пребаци на извор гаса са нижим садржајем влаге (као што је разлагање течног амонијака у водоник или пречишћени азот).
У зони пећи треба поставити „суву кутију“ или „заптивку за суви гас“ како би се спречило да влажан ваздух тече назад у пећ из носа пећи.
Редовна калибрација и одржавање: Мерачи тачке росе морају се редовно калибрисати, а средства за сушење и филтере треба периодично заменити да би се обезбедила тачност и поузданост података теста.