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Ultraschall-Kornfeinung in Aluminiumlegierungen

Industrielle Ultraschall-Kornfeinungstechnologie ohne Titanbor (TiB2)

Ultraschall-Kornfeinung während der Erstarrung

Es stehen verschiedene Techniken zur Verbesserung der Mikrostruktur und Kornfeinung in Aluminiumlegierungen, Magnesium, Zink und Kupfer zur Verfügung. Beispielsweise besteht eine starke Korrelation zwischen Korngröße und Gießtemperatur; jedoch können signifikante Verbesserungen durch Ultraschall- behandlung unterstützte Kornfeinung in Aluminiumlegierungen erzielt werden. Zwei Mechanismen tragen zu diesem Prozess bei.

Während des Hochdruckzyklus des Kavitationsprozesses erzeugen kollabierende Blasen lokal hohe Temperaturen und Drücke. Die Temperaturen können 1000 K überschreiten, während die Drücke 400 MPa überschreiten können; es treten auch schnelle Abkühlungsraten auf. Die Auswirkungen sind zweifach: Viele Keimbildungs stellen werden gebildet, die feinere Korngrößen induzieren, und die erzeugten Energien zerstören dendritische Strukturen, die sich sonst bilden würden.  

 

Ultraschallunterstütztes industrielles kontinuierliches Doppelwalzen-Gießen

Das Doppelbandgießen wandelt die Schmelze in Aluminiumband für nachfolgende Kaltwalzoperationen um. Der Prozess birgt mehrere Herausforderungen, insbesondere grobe säulenförmige Körner, chemische Seigerung in der Bandmitte, mikrostrukturelle Gradienten und Inhomogenität.

Ein Durchbruch in der industriellen Ultraschallbehandlung beim Gießen kann diese Probleme lösen. Insbesondere die Technik der Ultraschall-Kornfeinung bietet eine erhebliche Reduzierung der Korngröße, die Beseitigung zentraler intermetallischer Nadeln und eine verbesserte Homogenität. Darüber hinaus macht das Verfahren die Argon-Entgasung überflüssig.

in-sump-degassing-dc-caster Ultraschall-Kornfeinung in Aluminiumlegierungen

Fazit:

Ultraschall-Entgasung & Kornfeinung in Aluminiumlegierungen bietet zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren und führt zu erheblichen Verbesserungen der Eigenschaften der Endprodukte sowie zu reduzierten Kosten und geringerer Umweltbelastung.

Ergebnisse & Anwendungen:

  • Verbesserte Metallhomogenisierung, Kornfeinung und Mischen neuer Legierungen.
  • Ausgezeichnete Ultraschall- Entgasung Ergebnisse (Defragmentierung und benetzte Einschlüsse)
  • Hervorragende Ergebnisse nach dem Vibrieren ‚im Sumpf’ einer vertikalen Wagstaff-DC-Gießmaschine.
  • Hervorragende Ergebnisse an einer Stranggießanlage von Bruno Presezzi.
  • Verbesserte Mikrokristallisation und Legierungseigenschaften beim Gießen.
  • Reibungsreduzierung zwischen einem Werkzeug (z. B. Gießen, Ziehen, Extrudieren, Formen).
  • Verbesserte Oberflächengüte.