Ujednačenost i konzistencija taljenja aluminijskih legura ključne su za kvalitetu lijevnih proizvoda, posebno kada je riječ o performansama ingota i obrađenih materijala. Tijekom procesa taljenja, sastav aluminijskih legura mora se strogo kontrolirati kako bi se izbjegla segregacija sastava i neujednačenost zrna, što izravno utječe na mehanička svojstva, otpornost na koroziju i obradivost konačnog materijala.
Ujednačenost taljenja usko je povezana sa sastavom aluminijskih legura, opremom za taljenje, procesnim parametrima itd. Tijekom procesa lijevanja, ponašanje skrućivanja aluminijske tekućine na različitim temperaturama određuje unutarnju strukturu materijala. Temperaturni gradijent, brzina hlađenja itd. utjecat će na veličinu zrna i raspodjelu ingota, a zatim utjecati na ujednačenost materijala. Kontroliranjem temperature taljenja, homogenizacijskom obradom i drugim tehničkim sredstvima mogu se učinkovito smanjiti problemi segregacije komponenti i neujednačenosti veličine zrna.
Ujednačenost i konzistencija taljenja aluminijskih legura ključna su pitanja za osiguranje kvalitete lijevnih proizvoda, koja su izravno povezana s više ključnih pokazatelja kao što su mehanička svojstva, otpornost na koroziju i performanse obrade odljevaka. Ujednačenost i konzistencija uključuju više aspekata kao što su raspodjela elemenata, kontrola veličine zrna i ponašanje legure pri skrućivanju tijekom procesa taljenja.
1. Važnost ujednačenosti taljenja
U procesu taljenja aluminijskih legura, jednolika raspodjela metalnih elemenata osnovni je zahtjev za osiguranje performansi materijala. Ako je kontrola temperature tijekom procesa taljenja nestabilna, elementi u leguri mogu se odvojiti, što rezultira neravnomjernim lokalnim sastavom materijala. Ovaj neravnomjeran sastav uzrokovat će razlike u performansama tijekom naknadnog procesa skrućivanja i obrade, smanjujući mehaničku čvrstoću, žilavost i otpornost proizvoda na koroziju. Loša jednolikost u taljenju uzrokovat će krhka ili slaba područja u materijalu, koja vrlo lako pukotinaju i lome.
2. Pročišćavanje zrna tijekom lijevanja
Veličina i oblik zrna izravno utječu na mehanička svojstva odljevka i nastanak nedostataka u odljevku. Tijekom procesa skrućivanja aluminijske legure, ako su zrna prevelika ili neravnomjerna, često formiraju neželjene mikrostrukture poput stupčastih kristala i pernatih kristala, što lako može uzrokovati pucanje odljevka ili stvaranje drugih nedostataka tijekom upotrebe. Kako bi se spriječile ove pojave, često se koristi tehnologija pročišćavanja za poboljšanje raspodjele zrna.
Upotreba rafinerija učinkovit je način rješavanja ovog problema. Posebno, uvođenje rafinerija na bazi aluminija, titana i bora značajno poboljšava mikrostrukturu ingota od aluminijskih legura. Dodavanjem rafinerija, zrna se mogu značajno pročistiti, homogenizirati mikrostruktura materijala s niskim udjelom višestrukih čestica, a smanjiti stupčaste kristale i grube zrnaste strukture. Kombinirani učinak TiAl₃ i TiB₂ u rafineru na bazi aluminija, titana i bora povećava broj kristalnih jezgara, potiče stvaranje kristalnih jezgara u aluminijevoj tekućini, čini zrna finima i ujednačenijima te time poboljšava kvalitetu i mehanička svojstva odljevka.
Prilikom korištenja rafinera, kako bi se postigao najbolji učinak, potrebno je točno kontrolirati količinu i način dodavanja. Općenito, količina dodanog rafinera treba biti umjerena. Prekomjerni dodatak dovest će do prekomjernog pročišćavanja zrna i utjecati na žilavost legure, dok će premalo rezultirati nedovoljnim pročišćavanjem. Osim toga, raspodjela rafinera mora biti jednolika kako bi se izbjegao lokalni višak ili nedostatak u talini, te kako bi se osiguralo jednoliko pročišćavanje zrna cijelog odljevka.
3. Tehnologija kontrole temperature i miješanja tijekom taljenja
Na ujednačenost taljenja uvelike utječu kontrola temperature i metode miješanja. Prilikom taljenja aluminijskih legura, raspodjela temperaturnog polja u talini i stanje tečenja rastaljenog metala igraju odlučujuću ulogu u ujednačenosti sastava. Previsoka ili preniska temperatura taline može uzrokovati neravnomjeran sastav ili gruba zrna. Razumnom kontrolom temperaturnog gradijenta može se učinkovito smanjiti segregacija otopljenih tvari u talini.
Istovremeno, tehnologija miješanja igra vitalnu ulogu u procesu taljenja. Mehaničkim ili elektromagnetskim miješanjem može se razbiti površinska napetost tekuće aluminijeve legure, tako da se otopljena tvar ravnomjernije raspoređuje u tekućoj fazi i sprječava se lokalno obogaćivanje elemenata. Ujednačenost miješanja izravno utječe na konzistenciju sastava taline i naknadnu kvalitetu skrućivanja. Razumna kontrola brzine i vremena miješanja, posebno dovoljno miješanje nakon dodavanja pročišćavača, može poboljšati ukupnu ujednačenost taline i osigurati učinak pročišćavanja 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 fronti taline, ponašanje preraspodjele otopljene tvari i morfološka evolucija zrna imat će dubok utjecaj na performanse konačnog odljevka. Za visokokvalitetne odljevke od aluminijskih legura potrebno je kontrolirati brzinu hlađenja, pothlađenje i termodinamičko stanje fronte granice čvrsto-tekućine tijekom skrućivanja.
Tijekom procesa skrućivanja, brzo hlađenje pomaže u formiranju ujednačene kristalne strukture s jednakom ravnom osi i smanjenju udjela stupčastih kristala. Optimizacijom 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 homogenizacijom kako bi se uklonila neravnomjerna raspodjela čvrstih istaloženih faza i dodatno poboljšala ujednačenost i konzistencija materijala.
5. Kontinuirano razvijanje tehnologije taljenja
Posljednjih godina, s širokom primjenom aluminijskih legura, tehnologija taljenja se također kontinuirano razvija, posebno uvođenjem inteligentne i sofisticirane tehnologije upravljanja. Moderna oprema za taljenje aluminijskih legura sve više pažnje posvećuje automatskom upravljanju. Pomoću online opreme za detekciju i upravljanje, sastav, temperatura i stanje profinjenosti 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 rafiniranja postupno su postale popularne. Ove tehnologije ne samo da poboljšavaju učinkovitost proizvodnje, već i učinkovito smanjuju potrošnju energije i troškove proizvodnje, dodatno potičući modernizaciju tehnologije taljenja aluminijskih legura.
U procesu taljenja aluminijskih legura, ujednačenost i konzistentnost ključni su za osiguranje kvalitete proizvoda. Racionalnom upotrebom rafinerija, 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. Razvojem tehnologije, proces taljenja aluminijskih legura kreće se prema inteligenciji i profinjenosti, a kvaliteta proizvoda od lijevanih aluminijskih legura kontinuirano se poboljšava.
Osim toga, dodavanje rafinerija važna je mjera za poboljšanje ujednačenosti taljenja aluminijskih legura. Korištenje aluminij-titan-bor rafinerija može značajno poboljšati strukturu ingota s malim povećanjem i smanjiti nedostatke poput pernatih kristala i stupčastih kristala. Uz osiguranje učinka pročišćavanja zrna, ova vrsta rafinerije također mora kontrolirati količinu i raspodjelu dodatka, osigurati ujednačenost sastava i izbjeći aglomeraciju rafinerije. 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 aluminijskih legura, ujednačenost i konzistentnost ključni su za osiguranje kvalitete proizvoda. Racionalnom upotrebom rafinerija, 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. Razvojem tehnologije, proces taljenja aluminijskih legura kreće se prema inteligenciji i profinjenosti te kontinuiranom poboljšanju kvalitete proizvoda od lijevanih aluminijskih legura.
Vrijeme objave: 27. listopada 2024.
