Hoppa till innehåll

Ultraljudsförfining av korn i aluminiumlegeringar

Industriell ultraljudsteknik för kornförfining utan titanbor (TiB2)

Ultraljudsförfining av korn under stelning

Olika tekniker finns tillgängliga för att förbättra mikrostrukturen och kornförfiningen i aluminiumlegeringar, till exempel magnesium, zink och koppar. Det finns en stark korrelation mellan kornstorlek och gjuttemperatur. Emellertid kan betydande förbättringar uppnås med ultraljudsbehandling och assisterad kornförfining i aluminiumlegeringar. Två mekanismer bidrar till denna process.

Under högtryckscykeln i kavitationsprocessen resulterar kollapsande bubblor i lokalt höga temperaturer och tryck. Temperaturerna kan överstiga 1000 K medan trycket kan överstiga 400 MPa; snabba kylningshastigheter förekommer också. Effekterna av detta är tvåfaldiga: många kärnbildningsställen bildas vilket inducerar finare kornstorlekar, och de genererade energierna förstör dendritiska strukturer som annars skulle bildas.  

 

Ultraljudsassisterad industriell kontinuerlig dubbelvalsgjutning

Dubbelvalsgjutning omvandlar smältan till aluminiumband för efterföljande kallvalsningsoperationer. Processen medför flera utmaningar, särskilt grova pelarformade korn, kemisk segregering i bandets mitt, mikrostrukturella gradienter och inhomogenitet.

Ett genombrott inom industriell ultraljudsbehandling av gjutning kan åtgärda dessa problem. I synnerhet erbjuder ultraljudstekniken för kornförfining en betydande minskning av kornstorlek, eliminering av centrala intermetalliska nålaroch förbättrad homogenitet. Dessutom eliminerar processen behovet av argonavgasning.

Ultraljudsförfining av korn i aluminiumlegeringar i sump

Slutsats:

Ultraljudsavgasning och kornförfining i aluminiumlegeringar erbjuder många fördelar jämfört med konventionella metoder, vilket ger betydande förbättringar av slutprodukternas egenskaper, tillsammans med minskade kostnader och miljöpåverkan.

Resultat och tillämpningar:

  • Förbättrad metallhomogenisering, kornförfining och blandning av nya legeringar.
  • Utmärkta ultraljudsavgasningsresultat ( defragmentering och fuktade inneslutningar)
  • Utmärkta resultat efter vibrering "i sumpen" på ett vertikalt Wagstaff DC-hjul.
  • Utmärkta resultat på en Bruno Presezzi kontinuerlig gjutningslinje.
  • Förbättrad mikrokristallisation och legeringsegenskaper vid gjutning.
  • Friktionsreducering mellan ett verktyg (t.ex. gjutning, dragning, strängsprutning, formning).
  • Förbättrad ytfinish.