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Affinement du grain par ultrasons dans les alliages d'aluminium

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Affinement du grain par ultrasons dans les alliages d'aluminium

Technologie industrielle de raffinage de grains par ultrasons sans titane-bore (TiB2)

Affinement du grain par ultrasons pendant la solidification

Diverses techniques permettent d'améliorer la microstructure et d'affiner le grain des alliages d'aluminium, de magnésium, de zinc et de cuivre, par exemple. Il existe une forte corrélation entre la taille des grains et la température de coulée ; cependant, des améliorations significatives peuvent être obtenues grâce à ultrasonique dans les alliages d'aluminium. Deux mécanismes contribuent à ce processus.

Lors de la phase de haute pression du processus de cavitation, l'implosion des bulles engendre des températures et des pressions localement élevées. Les températures peuvent dépasser 1 000 K et les pressions 400 MPa ; un refroidissement rapide se produit également. Ce phénomène a un double effet : la formation de nombreux de nucléation induit une réduction de la taille des grains, et l'énergie générée détruit les structures dendritiques qui se formeraient autrement.  

 

Ségrégation ultrasonique de la ligne centrale (sans ultrasons) - 1. Raffinage ultrasonique du grain dans les alliages d'aluminium
Après l'échographie
Micro-alliage par ultrasons sans ultrasons : raffinement du grain par ultrasons dans les alliages d'aluminium
Affinage du grain des alliages d'aluminium par ultrasons | Dégazage par ultrasons
Raffinement du grain par ultrasons-1 Raffinement du grain par ultrasons dans les alliages d'aluminium
Pas d'échographie

Coulée industrielle continue à double rouleau assistée par ultrasons

Le procédé de coulée entre cylindres doubles transforme le métal en fusion en bande d'aluminium destinée aux opérations de laminage à froid ultérieures. Ce procédé présente plusieurs défis, notamment la présence de gros grains colonnaires, la ségrégation chimique au centre de la bande, les gradients microstructuraux et l'hétérogénéité de celle-ci.

Une avancée majeure dans le traitement ultrasonique industriel en fonderie permet de résoudre ces problèmes. Plus précisément, la technique d'affinage du grain par ultrasons offre une réduction significative de la taille des grains, l'élimination des inclusions intermétalliques centrales et une meilleure homogénéité. De plus, ce procédé dispense du dégazage à l'argon.

Dégazage en cuve - Coulée continue à courant continu - Affinement ultrasonique du grain des alliages d'aluminium

Conclusion:

Le dégazage ultrasonique et l'affinage du grain des alliages d'aluminium offrent de nombreux avantages par rapport aux méthodes conventionnelles, permettant d'améliorer considérablement les propriétés des produits finaux, tout en réduisant les coûts et l'impact environnemental.

Résultats et applications :

  • Amélioration de l'homogénéisation des métaux, du raffinement des grains et du mélange des nouveaux alliages.
  • Excellents de dégazage (défragments et inclusions mouillées)
  • Excellents résultats après vibration « dans le puisard » d'une rouleuse verticale Wagstaff DC.
  • Excellents résultats avec une ligne de lancer continu Bruno Presezzi.
  • Amélioration de la microcristallisation et des caractéristiques de l'alliage lors de la fonderie.
  • Réduction du frottement entre un outil (par exemple, moulage, étirage, extrusion).
  • Finition de surface améliorée.