Opis

Dlaczego analizator zawartości wodoru jest ważny w odlewni aluminium lub odlewni?

Wodór tworzy się, gdy stopione aluminium wchodzi w kontakt z parą wodną i łatwo rozpuszcza się w stopionym materiale. Gaz ma tendencję do wydostawania się z roztworu i tworzenia pęcherzyków, gdy stopiony materiał krzepnie. Szkodliwe skutki wynikające z obecności nadmiaru rozpuszczonego wodoru w aluminium są liczne.

Wodór powoduje porowatość w produktach aluminiowych, prowadząc do wielu wad odlewniczych, obniżonych właściwości mechanicznych, takich jak zmęczenie materiału i niższa odporność na korozję. W celu zmniejszenia ilości rozpuszczonego wodoru w stopie stosuje się kilka metod, takich jak topnienie w piecu przed procesem odlewania lub stosowanie urządzeń do odgazowywania na linii podczas procesu odlewania. Nowy analizator zawartości wodoru mierzy również podczas odgazowywania ultradźwiękowego

Jak działa odgazowywanie ultradźwiękowe w stopionym aluminium?

Dzięki uprzejmości www.ultrasonicdegassing.com

Ultradźwiękowa obróbka stopionych metali może znacznie poprawić właściwości odlewów, w szczególności ich mikrostrukturę i właściwości mechaniczne. Niedawno nowe udoskonalenia tej techniki z wykorzystaniem zastrzeżonej technologii ultradźwiękowej zapewniają znaczące korzyści dla przemysłowego odlewania ciągłego, oferując alternatywę dla odgazowania argonem, zastąpienie standardowych dodatków do stopów głównych i znaczną poprawę mikrostruktury.

Tutaj przyjrzymy się mechanizmom leżącym u podstaw ultradźwiękowych interakcji ciekłego metalu, w szczególności temu, jak odnoszą się one do ultradźwiękowego odgazowywania i rozdrabniania ziarna. Na koniec przyjrzymy się pokrótce naszej technologii ultradźwiękowej stosowanej w przemysłowym odlewaniu ciągłym.

Kawitacja

Stosowana do cieczy, w tym wody i ciekłych metali, energia ultradźwiękowa może wywoływać kawitację: tworzenie się mikropęcherzyków pary spowodowanych szybkimi zmianami energii. Takie pęcherzyki lub puste przestrzenie powstają, gdy ciśnienie zostanie obniżone poniżej ciśnienia pary nasyconej fazy ciekłej, a następnie gwałtownie zapadają się lub implodują pod wysokim ciśnieniem, wytwarzając falę uderzeniową i rozpraszając znaczną energię. Kawitacja nasila się, gdy obecne są centra zarodkowania; zazwyczaj są to mikropęcherzyki i zanieczyszczenia.

Podczas odlewania aluminium i jego stopów, obecność wodoru, zwykle w postaci atomowej, może prowadzić do problemów z porowatością produktu końcowego. Aby temu zaradzić, często stosuje się proces odgazowywania. W jednym z podejść, gaz obojętny, taki jak argon, jest wtryskiwany do stopu, tworząc pęcherzyki, do których dyfunduje wodór, tworząc wodór cząsteczkowy.

Pęcherzyki gazu unoszą się na powierzchnię i są wydalane. Alternatywne podejście polega na poddaniu stopionego materiału działaniu obniżonego ciśnienia, ale oba procesy mają wady środowiskowe i ekonomiczne.

Podczas odgazowywania ultradźwiękowego mikropęcherzyki, które tworzą się podczas cyklu niskociśnieniowego, stanowią zarodki do tworzenia pęcherzyków wodoru. Zasadniczo wodór dyfunduje do tych pęcherzyków. Wspomagane przez ultradźwiękowo indukowany przepływ akustyczny i strumieniowanie, pęcherzyki wodoru wznoszą się na powierzchnię stopu i są wydalane.

Proces ten ma wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami, w tym niższe koszty środowiskowe i lepszą wydajność. Skuteczne odgazowanie ultradźwiękowe zmniejsza porowatość odlewu, zwiększając zarówno wytrzymałość, jak i plastyczność.

Wyniki ultradźwiękowego odgazowywania stopionego aluminium:

• • Ulepszona homogenizacja metalu, rafinacja ziarna i mieszanie nowych stopów.
  • Doskonałe wyniki odgazowywania ultradźwiękowego (defragmenty i zwilżone wtrącenia)
  • Doskonałe wyniki po wibrowaniu "w misce" pionowego odlewnika Wagstaff DC.
  • Doskonałe wyniki na linii ciągłego odlewania Bruno Presezzi.
  • Ulepszona mikrokrystalizacja i charakterystyka stopu podczas odlewania.
  • Zmniejszenie tarcia między narzędziem (np. odlewanie, ciągnienie, wytłaczanie, formowanie).
  • Ulepszone wykończenie powierzchni.