アルミニウム合金の超音波による結晶粒微細化

アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛合金、銅合金などの微細構造と結晶粒微細化を向上させるための様々な技術が利用可能であり、結晶粒径と鋳造温度の間には強い相関関係がある。しかし、 音波 処理による結晶粒微細化を用いることで、著しい改善が達成できる。このプロセスには2つのメカニズムが関与している。

キャビテーション過程の高圧サイクル中、気泡の崩壊によって局所的に高温高圧状態が生じる。温度は1000 Kを超え、圧力は400 MPaを超えることもあり、急速な冷却も起こる。この影響は二重である。すなわち、多数の 核生成 サイトが形成されて結晶粒径が微細化され、発生したエネルギーによって本来形成されるはずの樹枝状構造が破壊される。