Popis

Proč je analyzátor obsahu vodíku důležitý ve slévárně hliníku nebo odlévárně?

Vodík vzniká při styku roztaveného hliníku s vodní párou a snadno se rozpouští v tavenině. Při tuhnutí taveniny má plyn tendenci z roztoku vystupovat a vytvářet bubliny. Škodlivé účinky vyplývající z nadbytku rozpuštěného vodíku v hliníku jsou četné.

Vodík způsobuje pórovitost hliníkových výrobků, což vede k mnoha vadám odlitků, zhoršeným mechanickým vlastnostem, jako je únava, a nižší odolnosti proti korozi. Ke snížení množství rozpuštěného vodíku z taveniny se používá několik metod, například tavení v peci před procesem odlévání nebo použití odplyňovacího zařízení v průběhu procesu odlévání. Nový analyzátor obsahu vodíku měří také během ultrazvukového odplyňování.

Jak funguje ultrazvukové odplyňování roztaveného hliníku?

Se svolením www.ultrasonicdegassing.com

Ultrazvukové zpracování kovových tavenin může podstatně zlepšit vlastnosti odlitků, zejména jejich mikrostrukturu a mechanické vlastnosti. Nová zdokonalení této techniky využívající patentovanou ultrazvukovou technologii přinášejí v poslední době významné výhody pro průmyslové kontinuální lití, nabízejí alternativu k odplyňování argonem, náhradu standardních přísad do hlavních slitin a podstatné zlepšení mikrostruktury.

Zde se podíváme na mechanismy, které jsou základem interakce kapalných kovů při ultrazvuku, a zejména na to, jak se uplatňují při ultrazvukovém odplyňování a zušlechťování zrn. Nakonec se krátce podíváme na naši ultrazvukovou technologii aplikovanou na průmyslové kontinuální lití.

Kavitace

Ultrazvuková energie aplikovaná na kapaliny včetně vody a kapalných kovů může vyvolat kavitaci: tvorbu mikrobublinek páry způsobenou rychlými změnami energie. Takové bubliny nebo dutiny vznikají, když se tlak sníží pod tlak nasycených par kapalné fáze, pak se pod vysokým tlakem rychle zhroutí nebo implozí, čímž vznikne rázová vlna a rozptýlí se značná energie. Kavitace se zvyšuje, pokud jsou přítomna nukleační centra; obvykle se jedná o mikrobublinky a nečistoty.

Při odlévání hliníku a jeho slitin může přítomnost vodíku, obvykle v atomární formě, vést k problémům s pórovitostí konečného výrobku. K překonání tohoto problému se často používá proces odplyňování. V jednom případě se do taveniny vstřikuje inertní plyn, jako je argon, a vytváří se bubliny, do nichž vodík difunduje a vytváří molekulární vodík.

Bublinky plynu stoupají na povrch a jsou vypuzeny. Alternativní přístup zahrnuje vystavení taveniny sníženému tlaku, ale oba procesy mají ekologické a ekonomické nevýhody.

Při ultrazvukovém odplyňování poskytují mikrobublinky, které vznikají během nízkotlakého cyklu, zárodky pro tvorbu vodíkových bublinek. Vodík v podstatě difunduje do těchto bublin. Za asistence ultrazvukem indukovaného akustického proudění a proudění stoupají vodíkové bubliny k povrchu taveniny a jsou vypuzeny.

Tento proces má oproti tradičním metodám mnoho výhod, včetně nižších nákladů na životní prostředí a vyšší účinnosti. Účinné ultrazvukové odplynění snižuje pórovitost odlitku a zvyšuje jeho pevnost i tažnost.

Výsledky ultrazvukového odplyňování roztaveného hliníku:

• • Zlepšená homogenizace kovů, zjemnění zrn a míchání nových slitin.
  • Vynikající výsledky odplyňování ultrazvukem (defragmenty a smáčené vměstky)
  • Vynikající výsledky po vibrování "v jímce" vertikálního stejnosměrného válce Wagstaff.
  • Vynikající výsledky na kontinuální odlévací lince Bruno Presezzi.
  • Zlepšení mikrokrystalizace a vlastností slitiny při odlévání.
  • Snížení tření mezi nástroji (např. odlévání, tažení, vytlačování, lisování).
  • Vylepšená povrchová úprava.