Hopp til innhold

Ultralydkornforfining i aluminiumslegeringer

Industriell ultralydteknologi for kornforedling uten titanbor (TiB2)

Ultralydkornforfining under størkning

Ulike teknikker er tilgjengelige for å forbedre mikrostrukturen og kornforfiningen i aluminiumslegeringer, for eksempel magnesium, sink og kobber. Det er en sterk korrelasjon mellom kornstørrelse og støpetemperatur. Imidlertid kan betydelige forbedringer oppnås ved hjelp av ultralydbehandlingsassistert kornforfining i aluminiumslegeringer. To mekanismer bidrar til denne prosessen.

Under høytrykkssyklusen i kavitasjonsprosessen resulterer kollapsende bobler i lokaliserte høye temperaturer og trykk. Temperaturene kan overstige 1000 K, mens trykket kan overstige 400 MPa; raske avkjølingshastigheter forekommer også. Effektene av dette er todelt: mange kimdannelsessteder dannes som induserer finere kornstørrelser, og energiene som genereres ødelegger dendrittiske strukturer som ellers ville blitt dannet.  

 

Ultralydassistert industriell kontinuerlig dobbeltvalsstøping

Dobbeltvalsestøping omdanner smelten til aluminiumsbånd for påfølgende kaldvalsingsoperasjoner. Prosessen byr på flere utfordringer, spesielt grove søyleformede korn, kjemisk segregering i båndets sentrum, mikrostrukturelle gradienter og inhomogenitet.

Et gjennombrudd innen industriell ultralydbehandling av støping kan løse disse problemene. Spesielt ultralydsteknikken for kornforfining gir en betydelig reduksjon i kornstørrelse, eliminering av sentral intermetallisk nål og forbedret homogenitet. Videre fjerner prosessen behovet for argonavgassing.

Ultralydkornforfining i aluminiumslegeringer i sump

Konklusjon:

Ultralydavgassing og kornforfining i aluminiumslegeringer tilbyr en rekke fremskritt i forhold til konvensjonelle metoder, noe som gir betydelige forbedringer i egenskapene til sluttproduktene, sammen med reduserte kostnader og miljøpåvirkning.

Resultater og anvendelser:

  • Forbedret metallhomogenisering, kornforfining og blanding av nye legeringer.
  • Utmerkede ultralydavgassingsresultater (defragmentering og fuktede inneslutninger)
  • Utmerkede resultater etter vibrering «i sumpen» av et vertikalt Wagstaff DC-hjul.
  • Utmerkede resultater på en Bruno Presezzi kontinuerlig støpelinje.
  • Forbedret mikrokrystallisering og legeringsegenskaper i støping.
  • Friksjonsreduksjon mellom et verktøy (f.eks. støping, tegning, ekstrudering, forming).
  • Forbedret overflatefinish.