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Affinamento della grana mediante ultrasuoni nelle leghe di alluminio

Tecnologia industriale di affinamento del grano a ultrasuoni senza titanio-boro (TiB2)

Affinamento dei grani mediante ultrasuoni durante la solidificazione

Sono disponibili diverse tecniche per migliorare la microstruttura e l'affinamento del grano nelle leghe di alluminio, magnesio, zinco e rame; ad esempio, esiste una forte correlazione tra la dimensione del grano e la temperatura di fusione; tuttavia, è possibile ottenere miglioramenti significativi utilizzando a ultrasuoni nelle leghe di alluminio. Due meccanismi contribuiscono a questo processo.

Durante il ciclo ad alta pressione del processo di cavitazione, il collasso delle bolle provoca temperature e pressioni localizzate elevate. Le temperature possono superare i 1000 K, mentre le pressioni possono superare i 400 MPa; si verificano anche rapidi tassi di raffreddamento. Gli effetti sono duplici: si formano numerosi di nucleazione che inducono la formazione di grani più fini e l'energia generata distrugge le strutture dendritiche che altrimenti si formerebbero.  

 

Colata continua industriale a doppio rullo assistita da ultrasuoni

La colata a doppio rullo trasforma il metallo fuso in nastro di alluminio per le successive operazioni di laminazione a freddo. Il processo presenta diverse sfide, in particolare la presenza di grani colonnari di grandi dimensioni, la segregazione chimica al centro del nastro, i gradienti microstrutturali e l'eterogeneità.

Una svolta nel industriale a ultrasuoni della fusione può risolvere questi problemi. In particolare, la tecnica di affinamento del grano a ultrasuoni offre una sostanziale riduzione delle dimensioni del grano, l'eliminazione dell'ago intermetallico centralee una migliore omogeneità. Inoltre, il processo elimina la necessità di degassamento con argon.

Degassamento in vasca - Colata continua a ultrasuoni - Affinamento del grano in leghe di alluminio

Conclusione:

La degassificazione e l'affinamento della grana mediante ultrasuoni nelle leghe di alluminio offrono numerosi vantaggi rispetto ai metodi convenzionali, garantendo miglioramenti sostanziali nelle proprietà dei prodotti finali, oltre a una riduzione dei costi e dell'impatto ambientale.

Risultati e applicazioni:

  • Miglioramento dell'omogeneizzazione del metallo, dell'affinamento della grana e della miscelazione di nuove leghe.
  • Ottimi di degassamento (deframmentazione e inclusioni umidificate).
  • Risultati eccellenti dopo la vibrazione "nella vasca" di una ruota di colata verticale Wagstaff DC.
  • Risultati eccellenti su una linea di colata continua Bruno Presezzi.
  • Miglioramento della microcristallizzazione e delle caratteristiche della lega nella fusione.
  • Riduzione dell'attrito tra un utensile (ad esempio fusione, trafilatura, estrusione, stampaggio).
  • Finitura superficiale migliorata.