Smeltejevnheten og konsistensen til aluminiumslegeringer er avgjørende for kvaliteten på støpeprodukter, spesielt når det gjelder ytelsen til barrer og bearbeidede materialer. Under smelteprosessen må sammensetningen av aluminiumslegeringsmaterialene kontrolleres strengt for å unngå sammensetningssegregering og ujevnheter i kornet, noe som direkte påvirker de mekaniske egenskapene, korrosjonsbestandigheten og maskinbearbeidbarheten til det ferdige materialet.
Smeltejevnhet er nært knyttet til sammensetningen av aluminiumslegeringen, smelteutstyret, prosessparametere osv. Under støpeprosessen bestemmer størkningsegenskapene til flytende aluminium ved forskjellige temperaturer materialets indre struktur. Temperaturgradient, avkjølingshastighet osv. vil påvirke kornstørrelsen og fordelingen av barren, og deretter påvirke materialets ensartethet. Ved å kontrollere smeltetemperaturen, homogeniseringsbehandlingen og andre tekniske midler, kan problemene med komponentsegregering og ujevnheter i kornstørrelsen reduseres effektivt.
Smeltejevnheten og konsistensen til aluminiumslegeringer er kjernefaktorene for å sikre kvaliteten på støpeprodukter, som er direkte relatert til flere nøkkelindikatorer som mekaniske egenskaper, korrosjonsbestandighet og prosesseringsytelse til støpegods. Jevnhet og konsistens involverer flere aspekter som elementfordeling, kornstørrelseskontroll og størkningsadferd til legeringen under smelteprosessen.
1. Viktigheten av smeltejevnhet
I smelteprosessen av aluminiumslegeringer er en jevn fordeling av metallelementer et grunnleggende krav for å sikre materialets ytelse. Hvis temperaturkontrollen under smelteprosessen er ustabil, kan elementene i legeringen segregere, noe som resulterer i inkonsekvent lokal sammensetning av materialet. Denne ujevne sammensetningen vil forårsake ytelsesforskjeller under den påfølgende størknings- og bearbeidingsprosessen, noe som reduserer produktets mekaniske styrke, seighet og korrosjonsmotstand. Dårlig ensartethet i smeltingen vil forårsake sprø eller svake områder i materialet, som er svært lett å danne sprekker og brudd.
2. Kornforfining under støping
Størrelsen og formen på kornene påvirker direkte støpegodsets mekaniske egenskaper og dannelsen av støpefeil. Under størkningsprosessen av aluminiumslegering, hvis kornene er for store eller ujevne, danner de ofte uønskede mikrostrukturer som søylekrystaller og fjærkrystaller, som lett kan føre til at støpegodset sprekker eller produserer andre defekter under bruk. For å forhindre disse fenomenene brukes ofte raffineringsteknologi for å forbedre kornfordelingen.
Bruk av raffinører er en effektiv måte å løse dette problemet på. Spesielt har introduksjonen av aluminium-titan-bor-raffinører en betydelig forbedring av mikrostrukturen til aluminiumlegeringsbarrer. Ved å tilsette raffinører kan kornene raffineres betydelig, materialets lavmultiple mikrostruktur kan homogeniseres, og søylekrystaller og grove kornstrukturer kan reduseres. Den kombinerte effekten av TiAl₃ og TiB₂ i aluminium-titan-bor-raffinøren øker antallet krystallkjerner, fremmer genereringen av krystallkjerner i aluminiumvæsken, gjør kornene finere og mer ensartede, og forbedrer dermed kvaliteten og de mekaniske egenskapene til støpegodset.
Når man bruker raffinører, er det nødvendig å kontrollere mengden og tilsetningsmetoden nøyaktig for å oppnå best mulig effekt. Generelt bør mengden raffinør som tilsettes være moderat. For mye tilsetning vil føre til overdreven kornforfining og påvirke legeringens seighet, mens for lite vil resultere i utilstrekkelig raffinering. I tillegg må fordelingen av raffinøren være jevn for å unngå lokalt overskudd eller mangel i smelten, for å sikre jevn kornforfining av hele støpegodset.
3. Temperaturkontroll og omrøringsteknologi under smelting
Smeltejevnheten påvirkes i stor grad av temperaturkontroll og omrøringsmetoder. Ved smelting av aluminiumslegeringer spiller temperaturfeltfordelingen i smelten og flytetilstanden til det smeltede metallet en avgjørende rolle i sammensetningens ensartethet. For høy eller for lav smeltetemperatur kan forårsake ujevn sammensetning eller grove korn. Gjennom rimelig temperaturgradientkontroll kan segregeringen av oppløste stoffer i smelten reduseres effektivt.
Samtidig spiller røreteknologi en viktig rolle i smelteprosessen. Gjennom mekanisk eller elektromagnetisk omrøring kan overflatespenningen til den flytende aluminiumlegeringen brytes, slik at det oppløste stoffet fordeles jevnere i væskefasen og lokal anrikning av elementer forhindres. Jevnheten i omrøringen påvirker direkte smeltens sammensetningskonsistens og den påfølgende størkningskvaliteten. Rimelig kontroll av rørehastighet og timing, spesielt tilstrekkelig omrøring etter tilsetning av raffinører, kan forbedre smeltens generelle ensartethet og sikre støpegodsets kornforfiningseffekt.
4. Mikrostrukturkontroll under størkning
Størkningsprosessen er et nøkkeltrinn som påvirker mikrostrukturen til støpegods av aluminiumslegering. Under størkningen vil temperaturfeltfordelingen ved smeltefronten, oppførselen til omfordeling av løsemidler og den morfologiske utviklingen av kornene ha en betydelig innvirkning på ytelsen til den endelige støpegodsen. For støpegods av høy kvalitet i aluminiumslegering er det nødvendig å kontrollere kjølehastigheten, underkjølingen og den termodynamiske tilstanden til faststoff-væske-grensesnittfronten under størkningen.
Under størkningsprosessen bidrar rask avkjøling til å danne en jevn, likeakset krystallstruktur og redusere andelen søyleformede krystaller. Ved å optimalisere kjølehastigheten og kontrollere temperaturgradienten under kjøleprosessen, kan ensartetheten i kornstrukturen forbedres effektivt. I tillegg brukes vanligvis en homogeniseringsvarmebehandlingsprosess for støpegods med stor tverrsnitt for å eliminere den ujevne fordelingen av faste, utfelte faser og ytterligere forbedre materialets ensartethet og konsistens.
5. Kontinuerlig utvikling av smelteteknologi
I de senere årene, med den utbredte bruken av aluminiumslegeringsmaterialer, har smelteteknologien også vært i kontinuerlig utvikling, spesielt introduksjonen av intelligent og raffinert kontrollteknologi. Moderne smelteutstyr for aluminiumslegering legger stadig mer vekt på automatisk kontroll. Gjennom online deteksjons- og kontrollutstyr kan sammensetningen, temperaturen og kornforfiningstilstanden til smelten overvåkes i sanntid for å sikre stabilitet og ensartethet i smelteprosessen.
I tillegg, med forbedringen av smelteprosessen, har teknologier som kortprosesssmelting og online raffinering gradvis blitt populære. Disse teknologiene forbedrer ikke bare produksjonseffektiviteten, men reduserer også energiforbruket og produksjonskostnadene effektivt, noe som ytterligere fremmer moderniseringen av smelteteknologi for aluminiumslegering.
I prosessen med smelting av aluminiumslegeringer er ensartethet og konsistens avgjørende for å sikre produktkvaliteten. Gjennom rasjonell bruk av raffinører, optimalisering av temperaturkontroll og omrøringsteknologi, kan kornstrukturen og sammensetningsfordelingen av barren forbedres betydelig for å sikre at støpegodset har utmerkede mekaniske egenskaper og stabil kvalitet. Med utviklingen av teknologi beveger smelteprosessen for aluminiumslegeringer seg mot intelligens og raffinement, og kvaliteten på støpeprodukter av aluminiumslegering forbedres kontinuerlig.
I tillegg er tilsetning av raffinører et viktig tiltak for å forbedre ensartetheten i smeltingen av aluminiumslegeringer. Bruk av aluminium-titan-bor-raffinører kan forbedre den lavforstørrelsesstrukturen til barren betydelig og redusere defekter som fjærkrystaller og søyleformede krystaller. Samtidig som kornraffineringseffekten sikres, må denne typen raffinør også kontrollere tilsetningsmengden og -fordelingen, sikre ensartetheten i sammensetningen og unngå agglomerering i raffinøren. For å sikre smelte- og støpekvaliteten til aluminiumslegeringer er det nødvendig å optimalisere smelteprosessen, raffinere kornene og strengt kontrollere fordelingen av legeringselementer.
I prosessen med smelting av aluminiumslegeringer er ensartethet og konsistens avgjørende for å sikre produktkvaliteten. Gjennom rasjonell bruk av raffinører, optimalisering av temperaturkontroll og omrøringsteknologi kan kornstrukturen og sammensetningsfordelingen av barren forbedres betydelig, noe som sikrer at støpegodset har utmerkede mekaniske egenskaper og stabil kvalitet. Med utviklingen av teknologi beveger smelteprosessen for aluminiumslegeringer seg mot intelligens og raffinement, og kontinuerlig forbedring av kvaliteten på støpeprodukter av aluminiumslegering.
Publisert: 27. oktober 2024
