Rovnomernosť tavenia a konzistencia hliníkových zliatin sú rozhodujúce pre kvalitu produktov odlievania, najmä pokiaľ ide o výkonnosť ingotov a spracovaných materiálov. Počas procesu tavenia musí byť zloženie materiálov z hliníkovej zliatiny prísne kontrolované, aby sa zabránilo segregácii zloženia a nerovnomernosti zŕn, čo priamo ovplyvňuje mechanické vlastnosti, odolnosť proti korózii a opracovateľnosť konečného materiálu.
Rovnomernosť tavenia úzko súvisí so zložením hliníkových zliatin, taviacim zariadením, procesnými parametrami atď. Počas procesu odlievania určuje správanie sa tuhnutia hliníkovej kvapaliny pri rôznych teplotách vnútornú štruktúru materiálu. Teplotný gradient, rýchlosť chladenia atď. ovplyvnia veľkosť zŕn a distribúciu ingotu a potom ovplyvnia rovnomernosť materiálu. Riadením teploty tavenia, homogenizačným spracovaním a inými technickými prostriedkami možno účinne znížiť problémy segregácie komponentov a nerovnomernosti veľkosti zŕn.
Rovnomernosť tavenia a konzistencia hliníkových zliatin sú kľúčovými otázkami na zabezpečenie kvality odliatkov, ktoré priamo súvisia s viacerými kľúčovými ukazovateľmi, ako sú mechanické vlastnosti, odolnosť proti korózii a spracovateľský výkon odliatkov. Rovnomernosť a konzistencia zahŕňa viacero aspektov, ako je distribúcia prvkov, kontrola veľkosti zrna a správanie sa zliatiny pri tuhnutí počas procesu tavenia.
1. Význam rovnomernosti tavenia
V procese tavenia hliníkových zliatin je rovnomerné rozloženie kovových prvkov základnou požiadavkou na zabezpečenie vlastností materiálu. Ak je regulácia teploty počas procesu tavenia nestabilná, prvky v zliatine môžu segregovať, čo má za následok nekonzistentné miestne zloženie materiálu. Toto nerovnomerné zloženie spôsobí rozdiely vo výkonnosti počas následného procesu tuhnutia a spracovania, čím sa zníži mechanická pevnosť, húževnatosť a odolnosť produktu proti korózii. Zlá rovnomernosť tavenia spôsobí krehké alebo slabé miesta v materiáli, v ktorých sa veľmi ľahko vytvárajú trhliny a poruchy.
2. Zjemnenie zrna počas odlievania
Veľkosť a tvar zŕn priamo ovplyvňuje mechanické vlastnosti odliatku a vznik odliatkov. Počas procesu tuhnutia hliníkovej zliatiny, ak sú zrná príliš veľké alebo nerovnomerné, často vytvárajú nežiaduce mikroštruktúry, ako sú stĺpcovité kryštály a perové kryštály, ktoré môžu ľahko spôsobiť prasknutie odliatku alebo iné chyby počas používania. Aby sa predišlo týmto javom, často sa používa technológia zušľachťovania na zlepšenie rozloženia zrna.
Použitie rafinátorov je efektívnym spôsobom riešenia tohto problému. Najmä zavedenie hliníkovo-titánovo-bórových rafinátorov má výrazné zlepšenie mikroštruktúry ingotov z hliníkovej zliatiny. Pridaním zjemňovačov je možné výrazne zjemniť zrná, zhomogenizovať nízkomnohonásobnú mikroštruktúru materiálu a zredukovať stĺpcové kryštály a hrubozrnné štruktúry. Kombinovaný účinok TiAl3 a TiB2 v hliníkovo-titánovo-bórovom rafinéri zvyšuje počet kryštálových jadier, podporuje tvorbu kryštálových jadier v hliníkovej kvapaline, robí zrná jemnejšie a jednotnejšie, a tým zlepšuje kvalitu a mechanické vlastnosti casting.
Pri použití zjemňovačov je na dosiahnutie najlepšieho účinku potrebné presne kontrolovať množstvo a spôsob pridávania. Vo všeobecnosti by množstvo pridaného rafinéra malo byť mierne. Nadmerné pridávanie povedie k nadmernému zjemneniu zrna a ovplyvní húževnatosť zliatiny, zatiaľ čo príliš málo bude mať za následok nedostatočné zjemnenie. Okrem toho musí byť distribúcia zjemňovača rovnomerná, aby sa zabránilo lokálnemu prebytku alebo nedostatku taveniny, aby sa zabezpečilo rovnomerné zjemnenie zrna celého odliatku.
3. Regulácia teploty a technológia miešania počas tavenia
Rovnomernosť tavenia je značne ovplyvnená reguláciou teploty a metódami miešania. Pri tavení hliníkových zliatin zohráva rozhodujúcu úlohu pri rovnomernosti zloženia rozloženie teplotného poľa v tavenine a stav tečenia roztaveného kovu. Príliš vysoká alebo príliš nízka teplota topenia môže spôsobiť nerovnomerné zloženie alebo hrubé zrná. Prostredníctvom primeranej regulácie teplotného gradientu možno účinne znížiť segregáciu rozpustených látok v tavenine.
V procese tavenia zároveň zohráva zásadnú úlohu technológia miešania. Mechanickým alebo elektromagnetickým miešaním je možné narušiť povrchové napätie tekutej hliníkovej zliatiny, takže rozpustená látka je rovnomernejšie rozložená v kvapalnej fáze a zabráni sa lokálnemu obohateniu prvkami. Rovnomernosť miešania priamo ovplyvňuje konzistenciu zloženia taveniny a následnú kvalitu tuhnutia. Rozumná regulácia rýchlosti a načasovania miešania, najmä dostatočné miešanie po pridaní zjemňovačov, môže zlepšiť celkovú rovnomernosť taveniny a zabezpečiť efekt zjemnenia zrna odliatku.
4. Kontrola mikroštruktúry počas tuhnutia
Proces tuhnutia je kľúčovou fázou, ktorá ovplyvňuje mikroštruktúru odliatkov z hliníkovej zliatiny. Počas tuhnutia bude mať distribúcia teplotného poľa na čele taveniny, správanie redistribúcie rozpustenej látky a morfologický vývoj zŕn hlboký vplyv na výkonnosť konečného odliatku. Pri kvalitných odliatkoch z hliníkovej zliatiny je potrebné kontrolovať rýchlosť chladenia, podchladenie a termodynamický stav čela rozhrania tuhá látka-kvapalina počas tuhnutia.
Počas procesu tuhnutia pomáha rýchle ochladzovanie vytvárať rovnomernú rovnoosú kryštálovú štruktúru a znižuje podiel stĺpcových kryštálov. Optimalizáciou rýchlosti chladenia a riadením teplotného gradientu počas chladiaceho procesu možno efektívne zlepšiť rovnomernosť štruktúry zŕn. Okrem toho sa pri veľkopriestorových odliatkoch zvyčajne používa proces homogenizačného tepelného spracovania, aby sa eliminovalo nerovnomerné rozloženie tuhých vyzrážaných fáz a ďalej sa zlepšila rovnomernosť a konzistencia materiálu.
5. Neustále sa rozvíjajúca technológia tavenia
V posledných rokoch sa s rozšíreným používaním materiálov z hliníkových zliatin neustále rozvíja aj technológia tavenia, najmä zavádzanie inteligentnej a rafinovanej technológie riadenia. Moderné zariadenia na tavenie hliníkovej zliatiny venujú čoraz väčšiu pozornosť automatickému riadeniu. Prostredníctvom online detekčného a kontrolného zariadenia možno v reálnom čase monitorovať zloženie, teplotu a stav zjemnenia zrna, aby sa zabezpečila stabilita a jednotnosť procesu tavenia.
Okrem toho sa so zdokonaľovaním procesu tavenia postupne stali populárne technológie, ako je tavenie v krátkom procese a online zušľachťovacie spracovanie. Tieto technológie nielen zlepšujú efektivitu výroby, ale tiež účinne znižujú spotrebu energie a výrobné náklady, čím ďalej podporujú modernizáciu technológie tavenia hliníkových zliatin.
V procese tavenia hliníkovej zliatiny je na zabezpečenie kvality produktu rozhodujúca jednotnosť a konzistencia. Racionálnym využívaním zjemňovačov, optimalizáciou regulácie teploty a technológie miešania možno výrazne zlepšiť štruktúru zŕn a distribúciu zloženia ingotu, aby sa zabezpečilo, že odliatok má vynikajúce mechanické vlastnosti a stabilnú kvalitu. S rozvojom technológie sa proces tavenia hliníkových zliatin posúva smerom k inteligencii a zdokonaľovaniu a kvalita výrobkov na odlievanie hliníkových zliatin sa neustále zlepšuje.
Okrem toho je pridanie rafinérov dôležitým opatrením na zlepšenie rovnomernosti tavenia hliníkových zliatin. Použitie hliníkovo-titánovo-bórových rafinátorov môže výrazne zlepšiť štruktúru ingotu s malým zväčšením a znížiť chyby, ako sú perové kryštály a stĺpcové kryštály. Pri zabezpečení efektu zjemňovania zŕn musí tento typ rafinéra tiež kontrolovať množstvo a distribúciu jeho prídavku, zabezpečiť jednotnosť zloženia a zabrániť aglomerácii v rafinéri. Aby sa zabezpečila kvalita tavenia a odlievania hliníkových zliatin, je potrebné optimalizovať proces tavenia, zušľachťovať zrná a prísne kontrolovať rozloženie legujúcich prvkov.
V procese tavenia hliníkovej zliatiny je na zabezpečenie kvality produktu rozhodujúca jednotnosť a konzistencia. Racionálnym využívaním zjemňovačov, optimalizáciou regulácie teploty a technológie miešania možno výrazne zlepšiť štruktúru zŕn a distribúciu zloženia ingotu, čím sa zabezpečí, že odliatok má vynikajúce mechanické vlastnosti a stabilnú kvalitu. S rozvojom technológie sa proces tavenia hliníkových zliatin posúva smerom k inteligencii a zdokonaľovaniu a neustále zlepšuje kvalitu výrobkov na odlievanie hliníkových zliatin.
Čas odoslania: 27. októbra 2024
