Жестяная конструкционная сталь: Характеристики, Использование & Коррозия припаяя

Если вы когда -нибудь открыли консервированный суп, Использовал разъем электрического провода, или прикоснулся к прибору без ржавчины, Вы, вероятно, столкнулисьЖестяная конструкционная сталь. Этот материал - структурная сталь, покрытый тонким слоем олова - сочетает в себе прочность стали с помощью коррозионной устойчивости и припадения олова. Это доступно, универсальный, и критическое для отраслей, где защита ржавчины и простое присоединение имеет значение. В этом руководстве, Мы разбим его ключевые свойства, реальные приложения, Как это сделано, и как это сравнивается с другими стали с покрытием. Являетесь ли вы производителем, инженер, или покупатель, Это руководство поможет вам использовать уникальные преимущества Tinned Steel.

1. Свойства материала оловянной конструкционной стали

Ценность конструкционной стали поступает из дизайна «Лучшие из обоих миров».: Базовая сталь обеспечивает прочность, В то время как оловянное покрытие добавляет защиту от коррозии и припадения. Давайте погрузимся в свои свойства.

Химический состав

Материал имеет два ключевых компонента: основание для конструкционной стали и чистого оловянного покрытия. Вот типичный макияж:

• Базовые стальные элементы:
  • Углерод (В): 0.05 - 0.25% – Keeps the steel strong enough for structural use (НАПРИМЕР., Обработки) но гибкий для формирования (НАПРИМЕР., продовольственные банки).
  • Марганец (Мнжен): 0.30 - 0.80% – Enhances steel’s durability and helps with manufacturing processes like rolling.
  • Кремний (И): 0.10 - 0.30% – Acts as a deoxidizer (удаляет пузырьки из расплавленной стали), Обеспечение гладкой поверхности для оловянного покрытия.
  • Фосфор (П): ≤0,04% & Сера (С): ≤0,05% – Minimized to avoid brittleness (критическое для частей, которые сгибаются, Как можно крышки).
  • Следы: Небольшое количество меди или никеля (Из переработанной стали) - Добавьте незначительную силу, не влияя на связь с оловянным покрытием.
• Олово (С) Покрытие: 99.9% Чистая олова - наносится тонкими слоями (1–10 мкм) Чтобы сбалансировать защиту и стоимость.

Физические свойства

Эти черты облегчают обработку и надежные в разнообразных средах:

Механические свойства

Он сохраняет структурную прочность Steel, добавляя преимущества оловянного покрытия:

• Твердость: 100–150 HB (сталь) + 10–15 Hb (олово) - оловянное покрытие мягкое (Как алюминиевая фольга) но защищает твердую сталь внизу от царапин и ржавчины.
• Предел прочности: 300–500 МПа - достаточно сильна для структурных деталей (НАПРИМЕР., небольшие кадры прибора) но достаточно гибкий, чтобы сформировать в банки или простыни.
• Урожайность: 200–350 МПа - слегка изгибается под стрессом (НАПРИМЕР., банка сжимается) но возвращается в форму без постоянного повреждения.
• Удлинение: 20–35% - легко растягивается во время формирования (НАПРИМЕР., катя в тонкую банку) без оловянного покрытия.
• Воздействие на выносливость: 60–100 J/CM² - поглощает небольшие удары (НАПРИМЕР., оловянную стальную электрическую коробку сбивается) без повреждения или трещин.
• Устойчивость к усталости: Хорошо - выдерживает повторный стресс (НАПРИМЕР., оловянное стальное шарнир и закрытие) В течение многих лет.

Другие свойства

Это черты, которые делают жестяную сталь уникальной:

• Коррозионная стойкость: Очень хорошо - оловянное покрытие действует как барьер против воды, воздух, и мягкие химические вещества (НАПРИМЕР., пищевые кислоты в банках). Если покрытие поцарапано, Низкая реактивность олова замедляет ржавчину на сталь ниже (В отличие от необещающей стали, Что быстро ржавеет).
• Жесткая толщина покрытия: 1–10 мкм - тоньше, чем покрытия цинка (используется в оцинкованной стали) но достаточно для большинства видов использования: 1–3 мкм для пищевых банок, 5–10 мкм для электрических деталей.
• Адгезия покрытия: Сильна - жестяные связи плотно до стали (с помощью гальванизации или горячих погружений), так что он не будет очищать во время формирования или использования.
• Поверхностная отделка: Яркий, блестящий (Гальванированный) или матовый (Горячий) - гладкая отделка легко чистить (критическое для контакта с едой) и выглядит профессионально.
• Припаяность: Отлично - олово - ключевой компонент в приповке, Так что жестяные стальные детали (НАПРИМЕР., проволочные разъемы) быстро и сильно связывайтесь с приповкой - нет дополнительного потока.

2. Применение оловянной конструкционной стали

Его смесь силы, коррозионная стойкость, и припаяность делает его незаменимым в 6 Ключевые отрасли:

Упаковка еды

Это наиболее распространенное использование - сталь - «Can Steel», которую вы видите в продуктовых магазинах:

• Продовольственные банки: Суп, тунец, бобы, и банки для кормов для домашних животных-жестяное покрытие нетоксично (одобрено агентствами по безопасности пищевых продуктов, такими как FDA) и сопротивляется пищевыми кислотами (Нет металлического вкуса в еде).
• Могут крышки: Легко запечатать припорой (или современные двойные швы) и безопасно для прямого контакта с едой.
• Банки для напитков (Крышки): Верхняя часть банок алюминиевой соды часто заключается.

Электрические компоненты

Припаяность TIN делает его идеальным для деталей, которые необходимо подключить провода:

• Электрические разъемы: Проволочные терминалы, булавки, и компоненты раскопок - быстро припоя, Обеспечение надежного электрического контакта.
• Проволочные покрытия: Внутреннее ядро ​​некоторых электрических проводов - это оловянная сталь - прочность на складывание (Чтобы не сломать) с припаяемостью (Легко подключиться к устройствам).
• Электрические коробки: Маленькие металлические коробки для проводки - оловое покрытие сопротивляется влаге (предотвращает короткие замыкания) и легко заземлить.

Автомобильные детали

Автомобили используют оловянную сталь для маленьких, Коррозионные детали:

• Электрические жгуты: Металлические зажимы и терминалы, которые соединяют автомобильные провода-припаяя и устойчивая к ржавчине (Руководители под влажностью).
• Топливные линии (Маленький): Тонкие трубки, которые переносят топливо на двигатели - сопротивляются химикатам топлива и легко припаяются в другие детали.
• Внутренняя отделка: Маленькие металлические детали (НАПРИМЕР., приборные клипы) - блестящая отделка выглядит хорошо, и покрытие сопротивляется износит от прикосновения.

Технические приборы

Домашние приборы полагаются на это для влажных или высокопоставленных деталей:

• Стиральные машины: Внутренние барабанные опоры и электрические терминалы - сопротивляются воде и легко паяль (для ремонта).
• Опора для холодильника: Металлические кронштейны, которые держат полки-устойчивые к ржавчине (Руководится конденсацией холодильника) и достаточно сильна для тяжелых полков.
• Ручки духовки (Металл): Внутреннее металлическое ядро ​​ручек духовки-теплостойкость до 200 ° C (безопасно для использования в духовке) и без ржавчины.

Строительные материалы

Он используется для небольших структурных деталей, которые нуждаются в защите ржавчины:

• Электрические фитинги: Разъемы, которые соединяют металлические электрические трубы-припаяются для плотного уплотнения и ржавчины (Рырят на стену влагу).
• Маленькие крепежные элементы: Винты и ногти для наружной мебели (Маленькие кусочки) - Покрытие олова сопротивляется дождю, Хотя оцинкованная сталь лучше для больших деталей.
• Декоративная отделка: Маленькие металлические акценты на зданиях (НАПРИМЕР., оконные рамы) - блестящая отделка добавляет обжалование и устойчиво устойчивости к мягкому выветриванию.

Общая инженерия

Это основной продукт для индивидуальных деталей, которые нуждаются в как прочности, так и припатии:

• Создание модели: Тонкие оловянные стальные листы для модельных автомобилей или зданий - легко вырезать, сгибать, и припаяна вместе.
• Ремесленные инструменты: Маленькие металлические инструменты (НАПРИМЕР., Ювелирные изделия. Плозочки) -Устойчивые к ржавчине и легко ремонтировать с приповкой.

3. Методы изготовления для жестяной конструкционной стали

Создание жестяной конструкционной стали включает 6 Ключевые шаги - от необработанной стали до окончательного продукта с покрытием:

1. Базовая сталь подготовка: Таяние и кастинг

• Процесс: Первый, Простая углеродная сталь расплавлена ​​в электрической дуговой печи (Eaf) или основная кислородная печь (Боф). Легирующие элементы (марганец, кремний) добавляются, чтобы достичь правильной силы. Расплавленная сталь бросает в плиты (для листов) или заготовки (для проводов).
• Ключевая цель: Создать чистый, гладкая стальная основа - любая примеси (как сера) ослабит связь с оловянным покрытием.

2. Формирование стали: Горячая катящика & Холодный катание

• Горячая катящика: Плиты нагреваются до 1100–1200 ° C (раскаленный) и перевернулся в толстые листы (используется для структурных деталей, таких как рамы прибора).
• Холодный катание: Горячие простыни охлаждаются и снова раскатываются при комнатной температуре, чтобы сделать тонкую, гладкий запас (используется для пищевых банок или электрических деталей). Холодная прокатка улучшает отделку поверхности стали - критическое для оловянного покрытия, чтобы придерживаться.

3. Очистка стали (Критический шаг!)

Перед покрытием, сталь должна быть 100% Чистый - разбирайся, масло, или ржавчина не остановит связующую банку:

• Обезжиривание: Впитанный в растворителе (НАПРИМЕР., щелочная очиститель) Чтобы удалить масло из прокатки.
• Маринованный: Погружен в разбавленную кислоту (соляная кислота) Удалить ржавчину и масштаб (Окисление от нагрева).
• Полоскание & Сушка: Вымыт водой (удалить кислоту) и высушен с горячим воздухом - потери влаги не остаются (Предотвращает пузырька олова).

4. Оловянное покрытие: «Ключевой шаг»

Есть 2 Основные методы применения оловянного покрытия - все подходящее для различных видов использования:

5. Пост-покрытие отделка

• Полировка: Гальванированная оловянная сталь полируется до блестящей отделки (для пищевых банок или декоративных деталей).
• Резка/формирование: Покрытая сталь разрезана по размеру (НАПРИМЕР., банки разрезаются в круги) или сгибается в формы (НАПРИМЕР., электрические разъемы). Тонкое оловянное покрытие изгибается без очистки.
• Пассивация (Необязательный): Погружен в мягкое химическое вещество (НАПРИМЕР., хромат) для повышения коррозионной стойкости (Используется для открытых деталей, таких как маленькие крепежные элементы).

6. Контроль качества и проверка

Производители проверяют каждую партию, чтобы обеспечить работу покрытия:

• Тест на толщину покрытия: Использует рентгеновский датчик для измерения толщины олова (должен соответствовать стандартам, НАПРИМЕР., 2–3 мкм для пищевых банок).
• Тест на адгезию: Изгибает сталь 180 ° - если оловянное покрытие пилинги, это терпит неудачу (Хорошие покрытия остаются нетронутыми).
• Коррозионный тест: Провалы образцов в соленой воде (моделирование влажных сред) или пищевая кислота (для банок) - без ржавчины после 1000+ часы = проходы.
• Тест припадения: Попытки припаять небольшую часть - если припояные связи быстро и равномерно, это проходит (критическое для электрических компонентов).

4. Тематические исследования: Жестяная конструкционная сталь в действии

Примеры реального мира показывают, как она решает коррозию, безопасность, и проблемы производства. Вот 3 ключевые случаи:

Тематическое исследование 1: Жестяные стальные пищевые банки для бренда супа

Производитель супа переключился от алюминиевых банок на жестяные стальные банки - алюминиевые банки просочились легко, и клиенты жаловались на металлический вкус в супе.

Решение: Используемые полные оловянные стальные банки (2 мкм оловянное покрытие), с безопасной пищевой подкладкой.
Результаты:

• Утечка заброшена 95% - оловянное покрытие и подкладка не позволяли суповым кислотам повредить банку.
• Больше нет металлического вкуса - клиенты оценили вкус супа 40% выше.
• Экономия стоимости: Жестяные стальные банки были 15% дешевле, чем алюминий, и скорость производства увеличилась (оловянную сталь легче сформировать в банки).

Почему это сработало: Оловое покрытие было нетоксичным и устойчивым к суповым кислотам, В то время как стальная основа была достаточно прочной, чтобы избежать вмятин во время доставки.

Тематическое исследование 2: Электрические разъемы с жестяной сталью для производителя автомобиля

У автомобильной компании были проблемы с электрическими разъемами без покрытия - они ржались в влажную погоду, вызывая электрические сбои (НАПРИМЕР., фары не работают).

Решение: Переключится на горяче опаленные стальные разъемы (8 мкм оловянное покрытие).
Результаты:

• Электрические сбои упали на 80% - Тяжелое покрытие предотвращало ржавчину на разъемах.
• Время припаила 50% - жестяная сталь припаяна быстрее, чем сталь без покрытия, Ускорение в сборе.
• Гарантийные претензии уменьшены 60% - Клиенты не сообщили о проблемах разъема для 5+ годы.

Почему это сработало: Оловянное покрытие сопротивлялось влажности под капюшоном, и его припаяемость сделала производство быстрее.

Тематическое исследование 3: Оловые стальные рамки для домашнего бренда

Создатель устройства использовал сталь без покрытия для малых опор холодильника - они ржавели от конденсации, оставляя оранжевые пятна на полках холодильника.

Решение: Используемые опор на гальвании (5 мкм оловянное покрытие).
Результаты:

• Пятна ржавчины устранены - конденсация оловянного покрытия сопротивляется конденсации.
• Поддержка продолжительности жизни продлена на 10+ годы (против. 3 годы для стали без покрытия).
• Удовлетворенность клиентов поднялась 70% - Больше нет жалоб на ржавчину или поврежденные полки.

Почему это сработало: Покрытие олова было достаточно тонким, чтобы поддерживать легкие опоры, в то время как его коррозионное сопротивление обрабатывает влагу холодильника.

5. Оловянная конструкционная сталь против. Другие материалы

Это не единственная сталь с покрытием, но ее припаяность и безопасность пищевых продуктов делают ее уникальным. Вот как это сравнивает:

Ключевой вынос: Тюст-конструкционная сталь является лучшим выбором для пищевых контактов или электрических деталей-его припаяя и нетоксичность не могут быть сопоставлены по оцинкованной или окрашенной стали, И это намного дешевле, чем нержавеющая сталь или медь.