Ujednačenost taljenja i konzistencija aluminijskih legura presudni su za kvalitetu proizvoda za lijevanje, posebno kada se radi o svojstvima ingota i obrađenih materijala. Tijekom procesa taljenja, sastav materijala od aluminijskih legura mora biti strogo kontroliran kako bi se izbjegla segregacija sastava i neujednačenost zrna, što izravno utječe na mehanička svojstva, otpornost na koroziju i obradivost konačnog materijala.
Jednolikost taljenja usko je povezana sa sastavom aluminijskih legura, opremom za taljenje, procesnim parametrima itd. Tijekom procesa lijevanja, ponašanje aluminijske tekućine pri skrućivanju na različitim temperaturama određuje unutarnju strukturu materijala. Temperaturni gradijent, brzina hlađenja, itd. utjecat će na veličinu zrna i distribuciju ingota, a potom će utjecati na jednolikost materijala. Kontrolom temperature taljenja, tretmanom homogenizacije i drugim tehničkim sredstvima, problemi segregacije komponenti i nejednakosti veličine zrna mogu se učinkovito smanjiti.
Ujednačenost taljenja i konzistentnost aluminijskih legura ključna su pitanja za osiguranje kvalitete proizvoda za lijevanje, koja su izravno povezana s više ključnih pokazatelja kao što su mehanička svojstva, otpornost na koroziju i performanse obrade odljevaka. Ujednačenost i dosljednost uključuju više aspekata kao što su distribucija elemenata, kontrola veličine zrna i ponašanje legure pri skrućivanju tijekom procesa taljenja.
1. Važnost ujednačenosti taljenja
U procesu taljenja aluminijskih legura, ravnomjerna raspodjela metalnih elemenata osnovni je zahtjev za osiguranje performansi materijala. Ako je kontrola temperature tijekom procesa taljenja nestabilna, elementi u leguri se mogu odvojiti, što rezultira nedosljednim lokalnim sastavom materijala. Ovaj nejednaki sastav uzrokovat će razlike u performansama tijekom naknadnog skrućivanja i procesa obrade, smanjujući mehaničku čvrstoću, žilavost i otpornost na koroziju proizvoda. Loša ujednačenost taljenja uzrokovat će lomljiva ili slaba područja u materijalu, na kojima se vrlo lako stvaraju pukotine i kvarovi.
2. Pročišćavanje zrna tijekom lijevanja
Veličina i oblik zrna izravno utječu na mehanička svojstva odljevka i nastanak grešaka u odljevku. Tijekom procesa skrućivanja aluminijske legure, ako su zrna prevelika ili nejednaka, često stvaraju nepoželjne mikrostrukture kao što su stupčasti kristali i perjasti kristali, koji mogu lako uzrokovati pucanje odljevka ili proizvesti druge nedostatke tijekom uporabe. Kako bi se spriječili ovi fenomeni, tehnologija pročišćavanja često se koristi za poboljšanje raspodjele zrna.
Korištenje rafinera učinkovit je način rješavanja ovog problema. Konkretno, uvođenje aluminij-titan-bor rafinera značajno je poboljšalo mikrostrukturu ingota aluminijske legure. Dodavanjem pročišćivača, zrna se mogu značajno pročistiti, nisko-višestruka mikrostruktura materijala može se homogenizirati, a stupčasti kristali i strukture grubih zrna mogu se smanjiti. Kombinirani učinak TiAl₃ i TiB₂ u pročistaču aluminij-titan-bor povećava broj kristalnih jezgri, pospješuje stvaranje kristalnih jezgri u aluminijskoj tekućini, čini zrnca finijim i ujednačenijim, i tako poboljšava kvalitetu i mehanička svojstva lijevanje.
Kod korištenja rafinera, kako bi se postigao najbolji učinak, potrebno je precizno kontrolirati količinu i način dodavanja. Općenito, količina dodanog pročišćivača treba biti umjerena. Prekomjerno dodavanje će dovesti do pretjeranog usitnjavanja zrna i utjecati na žilavost legure, dok će premalo dodavanja rezultirati nedovoljnim usitnjavanjem. Osim toga, raspodjela pročišćivača mora biti jednolika kako bi se izbjegao lokalni višak ili nedostatak u talini, kako bi se osiguralo jednoliko usitnjavanje zrna cijelog odljevka.
3. Kontrola temperature i tehnologija miješanja tijekom taljenja
Na jednolikost taljenja uvelike utječu metode kontrole temperature i miješanja. Kod taljenja aluminijskih legura, raspodjela temperaturnog polja u talini i tečno stanje rastaljenog metala igraju odlučujuću ulogu u ujednačenosti sastava. Previsoka ili preniska temperatura taljenja može uzrokovati nejednak sastav ili gruba zrna. Kroz razumnu kontrolu gradijenta temperature, segregacija otopljenih tvari u talini može se učinkovito smanjiti.
U isto vrijeme, tehnologija miješanja igra vitalnu ulogu u procesu taljenja. Mehaničkim ili elektromagnetskim miješanjem može se razbiti površinska napetost tekuće aluminijske legure, tako da se otopljena tvar ravnomjernije rasporedi u tekućoj fazi i spriječi lokalno obogaćivanje elemenata. Ujednačenost miješanja izravno utječe na konzistenciju sastava taline i kasniju kvalitetu skrućivanja. Razumna kontrola brzine i vremena miješanja, posebno dovoljno miješanja nakon dodavanja pročišćivača, može poboljšati ukupnu ujednačenost taline i osigurati učinak usitnjavanja zrna odljevka.
4. Kontrola mikrostrukture tijekom skrućivanja
Proces skrućivanja ključna je faza koja utječe na mikrostrukturu odljevaka od aluminijskih legura. Tijekom skrućivanja, raspodjela temperaturnog polja na prednjoj strani taline, ponašanje preraspodjele otopljene tvari i morfološka evolucija zrnaca imat će dubok utjecaj na performanse konačnog odljevka. Za visokokvalitetne odljevke od aluminijskih legura, potrebno je kontrolirati brzinu hlađenja, superhlađenje i termodinamičko stanje prednje površine čvrsto-tekuće tijekom skrućivanja.
Tijekom procesa skrućivanja, brzo hlađenje pomaže u formiranju jedinstvene jednakoosne kristalne strukture i smanjenju udjela stupčastih kristala. Optimiziranjem brzine hlađenja i kontrolom temperaturnog gradijenta tijekom procesa hlađenja, ujednačenost strukture zrna može se učinkovito poboljšati. Osim toga, za odljevke velikog presjeka obično se koristi postupak toplinske obrade homogenizacije kako bi se uklonila neravnomjerna raspodjela krutih istaloženih faza i dodatno poboljšala ujednačenost i konzistencija materijala.
5. Kontinuirano razvijanje tehnologije taljenja
Posljednjih godina, sa širokom primjenom materijala od aluminijskih legura, tehnologija taljenja također se kontinuirano razvija, posebno uvođenjem inteligentne i rafinirane tehnologije upravljanja. Moderna oprema za taljenje aluminijskih legura posvećuje sve više pažnje automatskom upravljanju. Putem opreme za detekciju i kontrolu na mreži, sastav, temperatura i stanje rafiniranosti zrna taline mogu se pratiti u stvarnom vremenu kako bi se osigurala stabilnost i ujednačenost procesa taljenja.
Osim toga, s poboljšanjem procesa taljenja, tehnologije poput kratkotrajnog taljenja i online obrade rafiniranja postupno su postale popularne. Ove tehnologije ne samo da poboljšavaju učinkovitost proizvodnje, već i učinkovito smanjuju potrošnju energije i troškove proizvodnje, dodatno promičući modernizaciju tehnologije taljenja aluminijskih legura.
U procesu taljenja aluminijske legure, ujednačenost i dosljednost ključni su za osiguranje kvalitete proizvoda. Racionalnom upotrebom rafinera, optimizacijom kontrole temperature i tehnologije miješanja, struktura zrna i raspodjela sastava ingota mogu se značajno poboljšati kako bi se osiguralo da odljevak ima izvrsna mehanička svojstva i stabilnu kvalitetu. S razvojem tehnologije, proces taljenja aluminijskih legura kreće se prema inteligenciji i profinjenosti, a kvaliteta proizvoda za lijevanje aluminijskih legura kontinuirano se poboljšava.
Osim toga, dodavanje rafinerija važna je mjera za poboljšanje ujednačenosti taljenja aluminijske legure. Korištenje aluminij-titan-bor rafinera može značajno poboljšati strukturu malog povećanja ingota i smanjiti nedostatke kao što su perasti kristali i stupčasti kristali. Dok osigurava učinak rafiniranja zrna, ova vrsta rafinera također mora kontrolirati količinu i raspodjelu dodavanja, osigurati ujednačenost sastava i izbjegavati aglomeraciju rafinera. Kako bi se osigurala kvaliteta taljenja i lijevanja aluminijskih legura, potrebno je optimizirati proces taljenja, pročistiti zrna i strogo kontrolirati raspodjelu legirajućih elemenata.
U procesu taljenja aluminijske legure, ujednačenost i dosljednost ključni su za osiguranje kvalitete proizvoda. Racionalnom upotrebom rafinera, optimizacijom kontrole temperature i tehnologije miješanja, struktura zrna i raspodjela sastava ingota mogu se značajno poboljšati, osiguravajući da odljevak ima izvrsna mehanička svojstva i stabilnu kvalitetu. S razvojem tehnologije, proces taljenja aluminijskih legura kreće se prema inteligenciji i profinjenosti, te kontinuiranom poboljšanju kvalitete proizvoda za lijevanje aluminijskih legura.
Vrijeme objave: 27. listopada 2024
