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Refinamento ultrassónico do grão em ligas de alumínio

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Refinamento ultrassónico do grão em ligas de alumínio

Tecnologia industrial de refinamento de grãos por ultrassons sem boro de titânio (TiB₂)

Refinamento ultrassónico do grão durante a solidificação

Existem várias técnicas disponíveis para melhorar a microestrutura e o refinamento do grão em ligas de alumínio, magnésio, zinco e cobre, por exemplo; existe uma forte correlação entre o tamanho do grão e a temperatura de fundição; no entanto, é possível obter melhorias significativas através do refinamento do grão assistidopor tratamento ultrassónico em ligas de alumínio. Dois mecanismos contribuem para este processo.

Durante o ciclo de alta pressão do processo de cavitação, o colapso das bolhas dá origem a temperaturas e pressões elevadas localizadas. As temperaturas podem ultrapassar os 1000 K, enquanto as pressões podem ultrapassar os 400 MPa; verificam-se também taxas de arrefecimento rápidas. Os efeitos disto são duplos: formam-se muitos locaisde nucleação, o que induz tamanhos de grão mais finos, e as energias geradas destroem as estruturas dendríticas que, de outra forma, se formariam.  

 

Ultrasonic-NO-center-line-segregation-1 Refinamento de grão por ultrassons em ligas de alumínio
Após a ecografia
Micro-ligação por ultrassons – sem ultrassons; Refinamento de grão por ultrassons em ligas de alumínio
Refinamento ultrassónico do grão de ligas de alumínio | Desgaseificação ultrassónica
Refinamento de grão por ultrassons-1 Refinamento de grão por ultrassons em ligas de alumínio
Sem ecografia

Fundição industrial contínua em rolos duplos assistida por ultrassons

A fundição com rolos duplos transforma a massa fundida em tira de alumínio para as subsequentes operações de laminação a frio. O processo apresenta vários desafios, nomeadamente grãos colunares grosseiros, segregação química no centro da tira, gradientes microestruturais e falta de homogeneidade.

Um avanço no tratamento ultrassónicoindustrial de peças fundidaspode resolver estes problemas. Em particular, a técnica de refinamento de grão por ultrassons proporciona uma redução substancial do tamanho do grão,a eliminação da agulha intermetálica central e uma maior homogeneidade. Além disso, o processo elimina a necessidade de desgaseificação com árgon.

in-sump-degassing-dc-caster Refinamento ultrassónico do grão em ligas de alumínio

Conclusão:

A desgaseificação por ultrassons e o refinamento de grão nas ligas de alumínio oferecem inúmeras vantagens em relação aos métodos convencionais, proporcionando melhorias substanciais nas propriedades dos produtos finais, a par de uma redução dos custos e do impacto ambiental.

Resultados e aplicações:

  • Melhoria da homogeneização do metal, do refinamento do grão e da mistura de novas ligas.
  • Excelentes resultados na desgaseificação por ultrassons (desfragmentação e inclusões molhadas)
  • Excelentes resultados após a vibração «no reservatório» de uma máquina de vazamento vertical Wagstaff DC.
  • Excelentes resultados numa linha de fundição contínua da Bruno Presezzi.
  • Melhoria da microcristalização e das características da liga na fundição.
  • Redução do atrito entre uma ferramenta (por exemplo, fundição, trefilagem, extrusão, moldagem).
  • Acabamento superficial melhorado.