超声波微合金化

超声 微合金化

熔融铝熔体中的钢性能

铝合金超声微合金化研究

我们用20赫的空化频率对铝熔体进行超声波熔解处理, 可以从根本上改善最终产物的显微结构。然而, 与微合金化相结合, 结果更具戏剧性。我们正在进行的超声波微合金化项目已经允许我们制造比钢更强的铝合金。

我们的工作表明, 超声辅助微合金化为下一代汽车合金的发展开辟了新的途径。

自第二十轮以来, 许多替代铝合金已经开发并应用于各种应用领域, 包括航空航天、汽车和海洋。铝的丰度、低重量和多功能性使其成为仅次于钢材的第二大金属, 而某些铝合金的强度相当于建筑钢材。

尽管替代铝合金具有广泛的性能, 但目前正在努力改善现有和新兴应用的性能。近年来, 通过对铝合金显微组织的控制, 提高了合金的强度、延性和其它性能, 取得了许多进展。老化硬化、熔体调理、超声波晶粒细化和微合金化是这种方法的例子。

在这里, 我们看看微合金化, 聚焦于它是什么和它的潜在好处。然后, 我们介绍了新的和令人兴奋的超声微合金化过程, 以及这一过程是如何为我们的新开发的铝微合金, 抗拉强度比钢高。 

微合金铝

微合金化铝是一种铝合金, 它包括微量的合金元素, 通常用来细化最终产物的晶粒结构和性能。通常情况下, 微合金元素的浓度小于 1%, 通常很少。 这种合金可以表现出优异的强度和其他增强性能, 在航空航天和汽车工业中具有实际应用的结构部件。

这些微合金的高抗拉强度是由于在基体内形成的纳米级沉淀, 可以通过制备特定微合金元素的纳米尺度来控制。微合金化的影响范围很广, 包括:

  • 可细化晶粒尺寸的稳定金属间化合物的形成
  • 与晶界的相互作用可以增加或减少晶体间的脆性
  • 基体中次生相形态的修正改善机械硬化和老化性能
  • 沉淀序列的修正导致晶粒结构的细化

微量微合金化元素通常包括银、锂、钠、钙、镉、锆、钛、锶、锡。虽然这些补充的冶金和化学已经得到了广泛的研究和记录, 但仍有许多有待学习的东西, 新的进展正在不断涌现。

添加跟踪元素

微观合金化的通常做法是引入微量元素, 将含少量合金元素的铝锭添加到大熔体中。所需的掺杂量是通过仔细控制稀释水平来实现的。

另一种方法是微合金化粉末冶金。这涉及到等静压, 烧结和挤出。在这种情况下, 微合金化过程是扩散控制的。

虽然这些过程被广泛采用, 但对优化和控制这一过程仍然具有挑战性。

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自1986年以来, 我们一直为熔融铝行业提供 sialon 技术陶瓷服务。我们也是工业超声波脱气、晶粒细化和微合金化领域的全球专家。
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