Impulsionados pelo avanço contínuo de projetos de infraestrutura em ambientes agressivos, como energia eólica offshore, pontes costeiras e redes elétricas UHV, os fios de aço revestidos de alumínio-zinco tornaram-se um fator central de crescimento no mercado de fios de alta qualidade, graças ao excelente desempenho anticorrosivo de seu revestimento de liga "zinco-alumínio-terras raras". Espera-se que o tamanho do mercado interno de fios de aço revestidos de alumínio-zinco exceda 8,5 bilhões de yuans em 2025, com um crescimento anual de 9,7%. A atualização refinada dos processos de produção e a otimização das fórmulas de ligas estão melhorando continuamente a adaptabilidade do produto em ambientes extremos, fornecendo suporte de material confiável e de longo prazo para infraestrutura em vários campos.
Características principais: Três vantagens principais solidificam a competitividade do mercado
O valor central dos fios de aço revestidos de alumínio-zinco decorre do fortalecimento sinérgico de “anticorrosão + resistência + durabilidade”, dotando-os de vantagens competitivas significativas em ambientes complexos. Em primeiro lugar, a resistência superior à corrosão é o principal destaque. O revestimento de liga de terras raras com mistura de alumínio e zinco-5% alcança proteção dupla por meio de "proteção de ânodo sacrificial + proteção de barreira", com resistência à corrosão 3-5 vezes maior do que a dos fios de aço galvanizados por imersão a quente tradicionais. Ele atinge mais de 1.800 horas sem ferrugem vermelha em testes de névoa salina neutra e uma vida útil de mais de 30 anos em ambientes costeiros com alta neblina salina – 2 a 3 vezes a dos produtos tradicionais. Em segundo lugar, propriedades mecânicas equilibradas: os produtos convencionais têm uma resistência à tração que varia de 1570MPa a 1960MPa, com alguns modelos especiais atingindo 2160MPa, mantendo uma taxa de alongamento de ≥4,5%. Eles podem suportar cargas dinâmicas de longo prazo e tensões complexas, atendendo a requisitos de alta resistência, como cabos principais para pontes de longo vão e ancoragem de torres de energia eólica. Em terceiro lugar, ampla adaptabilidade a cenários: as especificações do produto cobrem φ12,7 mm-φ28,6 mm, com estruturas incluindo 1×7 e 1×19. A espessura do revestimento (120g/m²-610g/m²) pode ser customizada de acordo com as necessidades, adaptando-se a diversos cenários adversos, como infraestrutura costeira, energia eólica desértica e parques químicos. Ele também apresenta resistência a tempestades de areia, tolerância a baixas temperaturas (-40 ℃) e resistência ao envelhecimento UV.
Processo de produção: o controle de precisão de processo completo cria revestimentos de alta qualidade
A produção de fios de aço revestidos de alumínio-zinco é um projeto sistemático de "purificação de matéria-prima - processamento de conformação - revestimento de liga - inspeção de produto acabado". O processo principal concentra-se na uniformidade e adesão do revestimento, com procedimentos principais divididos em cinco links principais:
Etapa 1: Preparação da matéria-prima e pré-tratamento de superfície
Fio-máquina de aço de alto carbono de alta qualidade (teor de carbono 0,65% -0,85%) são selecionados como material de base, passando por um tratamento de superfície de quatro etapas de "decapagem - lavagem alcalina - lavagem com água - secagem": decapagem para remover incrustações de óxido (concentração de ácido clorídrico 18% -22%, temperatura 40-50 ℃), lavagem alcalina (concentração de hidróxido de sódio 5% -8%) para remover óleo, lavagem com água em vários estágios para neutralizar resíduos ácido e álcali e, finalmente, secagem com ar quente (temperatura 120-150 ℃) para garantir uma superfície de base de aço limpa e seca, estabelecendo a base para a adesão do revestimento.
Etapa 2: Fortalecimento da trefilação e controle de precisão
O fio-máquina pré-tratado é alimentado em uma trefiladeira contínua, adotando o processo de "redução progressiva de diâmetro multipassagem + tratamento térmico on-line" para trefilar o fio de aço até o diâmetro predefinido (por exemplo, φ5,0 mm para estrutura de 1 × 7 fios de aço de φ15,2 mm). Enquanto isso, a transformação sorbítica é alcançada através do controle de temperatura (450-550°C) para melhorar a resistência à tração e a tenacidade do fio de aço. Um lubrificante especial de grafite é usado durante a trefilação, com velocidade de trefilação (8-12m/s) e precisão da matriz controlada para evitar arranhões superficiais, garantindo uma rugosidade superficial de Ra≤0,8μm.
Etapa 3: Formação de encalhe para garantir a densidade estrutural
Múltiplos fios de aço trefilados (por exemplo, 6 fios laterais + 1 fio central para estrutura 1×7) são alimentados em uma máquina de torcer, torcidos de acordo com o comprimento de torção predefinido (12-16 vezes o diâmetro do fio de aço) e a direção de torção (torção esquerda ou torção direita) para formar o cordão de aço em branco. Os produtos de alta qualidade adotam adicionalmente um "processo de pré-deformação": a pressão mecânica é aplicada para pré-dobrar os fios de aço em um arco, resultando em uma estrutura mais apertada após o encordoamento, distribuição uniforme de tensão sob carga e risco reduzido de rachaduras no revestimento causadas por tensão residual.
Etapa 4: Revestimento por imersão a quente ligado (processo principal)
Este é o elo chave que determina o desempenho do produto, adotando o processo de "revestimento por imersão a quente + tratamento de liga": primeiro, o pedaço de aço é pré-aquecido a 450-500°C para remover a umidade residual e o óleo; em seguida, imerso em um banho fundido de liga de terras raras com mistura de alumínio e zinco-5% (teor de alumínio 4,2% -5,8%, elementos totais de terras raras Ce / La 0,05% -0,15%) a 455-465 ℃ por 3-5 segundos para garantir adesão uniforme do revestimento; após ser retirado, a espessura do revestimento é controlada por sopro de faca de ar (pressão 0,3-0,5 MPa), seguido pela preservação do calor em um forno de liga (temperatura 500-550 ℃) por 10-15 segundos para desencadear uma reação metalúrgica entre a camada de zinco e a base de aço, formando uma camada de liga ternária Zn-Fe-Al que aumenta a adesão do revestimento (resistência ao descascamento ≥15N/mm) e a resistência à corrosão.
Etapa 5: Pós-tratamento e inspeção do produto acabado
Os fios de aço revestidos de alumínio-zinco são rapidamente resfriados por água (temperatura ≤60 ℃) e, em seguida, submetidos a tratamento de passivação (solução de passivação sem cromo, espessura 0,5-1,0μm) para aumentar a antidescoloração e a resistência à corrosão. A inspeção do produto acabado adota um modo duplo "online + offline": controle on-line da tolerância do diâmetro externo (± 0,02 mm) por meio de medidor de diâmetro a laser e teste de correntes parasitas para continuidade do revestimento e uniformidade de espessura; amostragem off-line para resistência à tração, adesão do revestimento, teste de névoa salina, teste de flexão, etc., para garantir a conformidade com o padrão nacional GB / T 20492-2019, com produtos não qualificados rejeitados diretamente.
Atualizações Tecnológicas: Avanços Duplos na Otimização de Ligas e Produção Inteligente
A indústria de fios de aço revestidos de alumínio-zinco está acelerando sua transformação em direção a “alto desempenho + baixa carbonização”. Em termos de inovação tecnológica, as empresas otimizam continuamente as fórmulas de ligas: adicionando vestígios de elementos de terras raras (Ce, La) para refinar os grãos do revestimento e reduzir a porosidade, melhorando a resistência à corrosão em mais 15%-20%; algumas empresas líderes desenvolveram revestimentos de liga ternária Zn-Al-Mg, com resistência à corrosão 20% -30% maior do que as fórmulas tradicionais, atualmente em fase de teste em escala piloto. Na produção inteligente, as empresas líderes introduziram sistemas de controle de circuito fechado de IA para ajustar parâmetros em tempo real, como temperatura do banho fundido, pressão da faca de ar e velocidade de torção, controlando a tolerância da espessura do revestimento dentro de ± 5μm e aumentando a taxa de qualificação de primeira passagem para 99,7%; a tecnologia de inspeção por visão mecânica permite a identificação de defeitos superficiais em nível de milissegundos (por exemplo, exposição de revestimento, arranhões), com eficiência de inspeção 10 vezes maior que a inspeção manual. Na produção verde, a taxa de penetração da tecnologia de passivação sem cianeto atingiu 90%, substituindo os processos tradicionais contendo cromo; a taxa de utilização de zinco reciclado aumentou para 85%, o consumo unitário de energia do produto diminuiu 18,7% em comparação com 2020 e a intensidade das emissões de carbono caiu abaixo de 0,8 tCO₂/t, atendendo aos requisitos de conformidade do Mecanismo de Ajuste de Carbono nas Fronteiras da UE (CBAM).
Aplicação no mercado: A demanda em cenários extremos impulsiona o crescimento em vários campos
Os cenários de aplicação de fios de aço revestidos de alumínio-zinco continuam a se expandir em ambientes agressivos, formando três pólos principais de crescimento: "infraestrutura costeira + nova energia + engenharia de transporte". Nas infra-estruturas costeiras, a proporção de fios de aço revestidos de alumínio-zinco em projectos de pontes costeiras em Guangxi e Fujian ultrapassou os 40%, utilizados para suspensão de cabos principais e ancoragem de fundações de estacas para resolver problemas anticorrosivos em ambientes marinhos. Nas novas energias, os projetos de energia eólica offshore impulsionaram um aumento na procura, com uma taxa de crescimento esperada de 28% em 2025, utilizados para ancoragem de torres de energia eólica e proteção de cabos submarinos. Na engenharia de transportes, fios de aço revestidos de alumínio e zinco de alta resistência à corrosão são adotados em projetos como a Ferrovia Sichuan-Tibete e pontes marítimas, adaptando-se a ambientes complexos, como muito frio, alta altitude e forte radiação UV. Além disso, a procura de projectos no estrangeiro ao longo da "Faixa e Rota" é robusta: o volume de exportação deverá atingir 32.000 toneladas em 2025, um aumento anual de 12%, fornecendo principalmente projectos de modernização da rede eléctrica e de infra-estruturas no Sudeste Asiático, no Médio Oriente e noutras regiões.
Especialistas da indústria afirmaram que os fios de aço revestidos de alumínio-zinco irão evoluir para "maior resistência à corrosão, menor consumo de energia e percepção inteligente" no futuro. A industrialização de revestimentos de liga Zn-Al-Mg e produtos de monitoramento inteligente integrados com detecção de fibra óptica se tornarão os principais focos de P&D. As empresas precisam se concentrar continuamente na otimização da fórmula de ligas, no controle preciso do processo e na transformação da produção verde para conquistar a posição competitiva na onda de infraestrutura ambiental extrema, fornecendo soluções de materiais anticorrosivos de longo prazo para a infraestrutura global.
ANHUI LITONG RARE-EARTH STEEL CABLE CO.,LTD.
