Descrizione

Perché l'analizzatore del contenuto di idrogeno è importante in una fonderia di alluminio o in una fonderia?

L'idrogeno si forma ogni volta che l'alluminio fuso entra in contatto con il vapore acqueo, e si dissolve facilmente nella fusione. Il gas tende ad uscire dalla soluzione e forma delle bolle quando la fusione si solidifica. Gli effetti dannosi derivanti dalla presenza di un eccesso di idrogeno dissolto nell'alluminio sono numerosi.

L'idrogeno provoca porosità nei prodotti di alluminio che portano a molti difetti di fusione, proprietà meccaniche ridotte come la fatica e una minore resistenza alla corrosione. Vengono utilizzati diversi metodi per ridurre la quantità di idrogeno disciolto dalla colata, come il flussaggio in forno prima del processo di colata o l'utilizzo di apparecchiature di degassamento in linea durante il processo di colata. Il nuovo analizzatore del contenuto di idrogeno misura anche durante il degassamento ultrasonico

Come funziona il degassamento a ultrasuoni nell'alluminio fuso?

Per gentile concessione di www.ultrasonicdegassing.com

Il trattamento a ultrasuoni delle fusioni metalliche può migliorare sostanzialmente le proprietà dei getti, in particolare la loro microstruttura e le proprietà meccaniche. Recentemente, nuovi perfezionamenti della tecnica che utilizzano la tecnologia a ultrasuoni proprietaria forniscono vantaggi significativi alla colata continua industriale, offrendo un'alternativa al degasaggio con argon, la sostituzione degli additivi standard della lega madre e miglioramenti sostanziali della microstruttura.

Qui esamineremo i meccanismi che sono alla base delle interazioni ultrasoniche del metallo liquido, in particolare come si applicano al degassamento ultrasonico e alla raffinazione del grano. Infine, esamineremo brevemente la nostra tecnologia a ultrasuoni applicata alla colata continua industriale.

Cavitazione

Applicata ai liquidi, compresi l'acqua e i metalli liquidi, l'energia ultrasonica può indurre la cavitazione: la formazione di micro bolle di vapore causate da rapidi cambiamenti di energia. Tali bolle, o vuoti, si formano quando la pressione è ridotta al di sotto della pressione del vapore saturo della fase liquida, poi collassano rapidamente o implodono sotto alta pressione, producendo un'onda d'urto e dissipando una notevole energia. La cavitazione è potenziata quando sono presenti centri di nucleazione; tipicamente questi sono micro bolle e impurità.

Quando si fondono l'alluminio e le sue leghe, la presenza di idrogeno, solitamente nella sua forma atomica, può portare a problemi di porosità nel prodotto finale. Per ovviare a ciò, viene spesso impiegato un processo di degassificazione. In un approccio, un gas inerte come l'argon viene iniettato nella fusione formando delle bolle in cui l'idrogeno si diffonde formando idrogeno molecolare.

Le bolle di gas salgono in superficie e vengono espulse. Un approccio alternativo consiste nel sottoporre la fusione a una pressione ridotta, ma entrambi i processi hanno svantaggi ambientali ed economici.

Durante il degassamento ultrasonico, le micro bolle che si formano durante il ciclo a bassa pressione forniscono nuclei per la formazione di bolle di idrogeno. Essenzialmente, l'idrogeno si diffonde in queste bolle. Assistite dal flusso acustico indotto dagli ultrasuoni e dallo streaming, le bolle di idrogeno salgono verso la superficie della colata e vengono espulse.

Questo processo ha molti vantaggi rispetto ai metodi tradizionali, tra cui un costo ambientale ridotto e una maggiore efficienza. Il degassamento ad ultrasuoni riduce efficacemente la porosità del getto aumentando sia la resistenza che la duttilità.

Risultati degassamento ultrasonico dell'alluminio fuso:

• • Migliore omogeneizzazione del metallo, raffinamento del grano e miscelazione di nuove leghe.
  • Eccellenti risultati di degassificazione ad ultrasuoni (deframmenti e inclusioni bagnate)
  • Risultati eccellenti dopo la vibrazione 'in sump' di una colata verticale Wagstaff DC.
  • Risultati eccellenti su una linea di colata continua Bruno Presezzi.
  • Miglioramento della micro cristallizzazione e delle caratteristiche della lega nella fusione.
  • Riduzione dell'attrito tra un utensile (ad esempio, fusione, trafilatura, estrusione, stampaggio).
  • Finitura superficiale migliorata.