- Ultralydsafgasning af smeltede metaller op til 2.300 °C og smeltet glas
- Mandag – fredag: 09:00 – 19:00
- Sialon Ceramics Aps – Østerbrogade 226, st. tv. – 2100 København – Danmark
Vi udvikler nye aluminiumslegeringer med stålegenskaber.
Smeltet aluminium med mikrolegering ved hjælp af ultralyd
Vores nye ultralydsbehandling af aluminiumsmeltemasse ved hjælp af en kavitationsfrekvens på 20 kHz kan forbedre slutprodukternes mikrostruktur markant. Når behandlingen imidlertid kombineres med mikrolegering, bliver resultaterne endnu mere imponerende. Vores igangværende projekt inden for ultralydsmikrolegering har allerede gjort det muligt for os at fremstille aluminiumsmikrolegeringer, der er stærkere end stål.
Vores arbejde tyder på, at ultralydsassisteret mikrolegering åbner nye muligheder for udviklingen af næste generations legeringer til bilindustrien.
Siden begyndelsen af det tyvende århundrede er der blevet udviklet mange forskellige aluminiumslegeringer, som er blevet anvendt inden for en række forskellige områder, herunder luftfart, bilindustrien og skibsindustrien. Aluminiumets store udbredelse, lave vægt og alsidighed har medført, at det er blevet det næstmest anvendte metal efter stål, og styrken i visse aluminiumslegeringer svarer til styrken i konstruktionsstål.
På trods af de mange forskellige egenskaber ved alternative aluminiumslegeringer arbejdes der løbende på at forbedre deres ydeevne til både eksisterende og nye anvendelsesområder.
I de seneste år er der gjort store fremskridt med hensyn til at forbedre aluminiumslegeringers styrke, duktilitet og andre egenskaber ved at styre deres mikrostruktur. Aldringshærdning, smeltetilpasning, ultralydsbaseret kornforfining og mikrolegering er eksempler på sådanne metoder.
Her ser vi nærmere på mikrolegering, med fokus på, hvad det er, og hvilke fordele det kan give. Derefter præsenterer vi den nye og spændende proces med ultralydsassisteret mikrolegering, og hvordan denne proces har bidraget til vores nye udvikling af en aluminiumsmikrolegering med en trækstyrke, der er højere end stål.
Ultralydsassisteret mikrolegeret aluminium
Mikrolegeret aluminium er en type aluminiumslegering, der indeholder spormængder af legeringselementer, som normalt tilsættes for at forbedre kornstrukturen og egenskaberne i det færdige produkt. Koncentrationen af mikrolegeringselementer er typisk under 1 % og ofte betydeligt lavere. Sådanne legeringer kan udvise enestående styrke og andre forbedrede egenskaber, hvilket giver mulighed for praktiske anvendelser som konstruktionsdele i både luftfarts- og bilindustrien.
Kavitationskraft
Disse mikrolegeringers høje trækstyrke skyldes udfældninger i nanoskala, der dannes i matrixen, og som kan styres ved at tilsætte specifikke mikrolegeringselementer i nanoskala. Virkningerne af mikrolegering er vidtrækkende og omfatter blandt andet:
- Dannelse af stabile intermetalliske forbindelser, der kan forfine kornstørrelsen
- Virkningen af korngrænser, som enten kan øge eller mindske den interkrystallinske skørhed
- Ændring af morfologien i sekundære faser i matrixen med henblik på at forbedre de mekaniske egenskaber og aldershærdningsegenskaberne
- Ændring af udfældningssekvensen, hvilket fører til en yderligere forfining af kornstrukturen
Mikrolegeringselementer i spormængder omfatter typisk Ag, Li, Na, Ca, Cd, Zr, Ti, Sr og Sn. Selvom metallurgien og kemien bag disse tilsætninger er blevet grundigt undersøgt og dokumenteret, er der stadig meget at lære, og der sker løbende nye fremskridt på området.
Tilsætning af sporstoffer
Den gængse fremgangsmåde ved mikrolegering består i at tilføre sporstoffer ved at tilsætte en aluminiumsblok, der kun indeholder nogle få procent af legeringselementet, til en stor smeltemasse. Den nødvendige mængde tilsætningsstof opnås ved omhyggeligt at regulere fortyndingsgraden.
En alternativ metode er pulvermetallurgi med mikrolegering. Dette omfatter isostatisk presning, sintring og ekstrudering. I dette tilfælde er mikrolegeringsprocessen diffusionsstyret.
Selvom disse processer er udbredt, er det stadig en udfordring at optimere og styre processen.