A uniformidade e a consistência da fundição das ligas de alumínio são cruciais para a qualidade dos produtos fundidos, especialmente quando se trata do desempenho de lingotes e materiais processados. Durante o processo de fundição, a composição dos materiais da liga de alumínio deve ser rigorosamente controlada para evitar segregação da composição e irregularidade dos grãos, o que afeta diretamente as propriedades mecânicas, resistência à corrosão e usinabilidade do material final.
A uniformidade da fundição está intimamente relacionada à composição da liga de alumínio, ao equipamento de fundição, aos parâmetros do processo, etc. Durante o processo de fundição, o comportamento de solidificação do alumínio líquido em diferentes temperaturas determina a estrutura interna do material. O gradiente de temperatura, a taxa de resfriamento, etc. afetarão o tamanho do grão e a distribuição do lingote e, em seguida, afetarão a uniformidade do material. Ao controlar a temperatura de fundição, o tratamento de homogeneização e outros meios técnicos, os problemas de segregação de componentes e irregularidades no tamanho dos grãos podem ser efetivamente reduzidos.
A uniformidade e consistência da fundição das ligas de alumínio são as questões centrais para garantir a qualidade dos produtos fundidos, que estão diretamente relacionadas a vários indicadores-chave, como propriedades mecânicas, resistência à corrosão e desempenho de processamento das peças fundidas. Uniformidade e consistência envolvem múltiplos aspectos, como distribuição de elementos, controle de tamanho de grão e comportamento de solidificação da liga durante o processo de fundição.
1. Importância da uniformidade de fundição
No processo de fundição de ligas de alumínio, a distribuição uniforme dos elementos metálicos é um requisito básico para garantir o desempenho do material. Se o controle de temperatura durante o processo de fundição for instável, os elementos da liga podem segregar, resultando em composição local inconsistente do material. Esta composição irregular causará diferenças de desempenho durante o processo subsequente de solidificação e processamento, reduzindo a resistência mecânica, tenacidade e resistência à corrosão do produto. A má uniformidade na fundição causará áreas frágeis ou fracas no material, que são muito fáceis de formar rachaduras e falhas.
2. Refinamento de grãos durante a fundição
O tamanho e a forma dos grãos afetam diretamente as propriedades mecânicas da peça fundida e a formação de defeitos de fundição. Durante o processo de solidificação da liga de alumínio, se os grãos forem muito grandes ou irregulares, eles geralmente formam microestruturas indesejáveis, como cristais colunares e cristais de penas, que podem facilmente causar rachaduras na peça fundida ou produzir outros defeitos durante o uso. Para prevenir esses fenômenos, a tecnologia de refinamento é frequentemente utilizada para melhorar a distribuição dos grãos.
O uso de refinadores é uma forma eficaz de resolver este problema. Em particular, a introdução de refinadores de alumínio-titânio-boro apresenta uma melhoria significativa na microestrutura dos lingotes de liga de alumínio. Ao adicionar refinadores, os grãos podem ser refinados significativamente, a microestrutura de baixo múltiplo do material pode ser homogeneizada e os cristais colunares e as estruturas de grãos grossos podem ser reduzidos. O efeito combinado de TiAl₃ e TiB₂ no refinador de alumínio-titânio-boro aumenta o número de núcleos cristalinos, promove a geração de núcleos cristalinos no alumínio líquido, torna os grãos mais finos e uniformes e, assim, melhora a qualidade e as propriedades mecânicas de o elenco.
Na utilização de refinadores, para obter o melhor efeito, é necessário controlar com precisão a quantidade e o método de adição. Geralmente, a quantidade de refinador adicionada deve ser moderada. A adição excessiva levará ao refinamento excessivo do grão e afetará a tenacidade da liga, enquanto muito pouco resultará em refinamento insuficiente. Além disso, a distribuição do refinador deve ser uniforme para evitar excesso ou deficiência local no fundido, de modo a garantir o refinamento uniforme do grão de toda a peça fundida.
3. Controle de temperatura e tecnologia de agitação durante a fundição
A uniformidade da fundição é muito afetada pelo controle de temperatura e pelos métodos de agitação. Ao fundir ligas de alumínio, a distribuição do campo de temperatura no fundido e o estado de fluxo do metal fundido desempenham um papel decisivo na uniformidade da composição. A temperatura de fusão muito alta ou muito baixa pode causar composição irregular ou grãos grossos. Através do controle razoável do gradiente de temperatura, a segregação de solutos no fundido pode ser efetivamente reduzida.
Ao mesmo tempo, a tecnologia de agitação desempenha um papel vital no processo de fundição. Através da agitação mecânica ou eletromagnética, a tensão superficial da liga de alumínio líquida pode ser quebrada, de modo que o soluto seja distribuído de maneira mais uniforme na fase líquida e evite o enriquecimento local dos elementos. A uniformidade da agitação afeta diretamente a consistência da composição do fundido e a subsequente qualidade da solidificação. O controle razoável da velocidade e do tempo de agitação, especialmente a agitação suficiente após a adição de refinadores, pode melhorar a uniformidade geral do fundido e garantir o efeito de refinamento de grãos da peça fundida.
4. Controle da microestrutura durante a solidificação
O processo de solidificação é uma etapa chave que afeta a microestrutura das peças fundidas de liga de alumínio. Durante a solidificação, a distribuição do campo de temperatura na frente de fusão, o comportamento da redistribuição do soluto e a evolução morfológica dos grãos terão um impacto profundo no desempenho da peça fundida final. Para fundições de liga de alumínio de alta qualidade, é necessário controlar a taxa de resfriamento, o super-resfriamento e o estado termodinâmico da interface sólido-líquido durante a solidificação.
Durante o processo de solidificação, o resfriamento rápido ajuda a formar uma estrutura cristalina equiaxial uniforme e reduz a proporção de cristais colunares. Ao otimizar a taxa de resfriamento e controlar o gradiente de temperatura durante o processo de resfriamento, a uniformidade da estrutura do grão pode ser efetivamente melhorada. Além disso, para peças fundidas de grandes seções, um processo de tratamento térmico de homogeneização é geralmente usado para eliminar a distribuição desigual de fases sólidas precipitadas e melhorar ainda mais a uniformidade e consistência do material.
5. Desenvolvimento contínuo de tecnologia de fundição
Nos últimos anos, com a ampla aplicação de materiais de liga de alumínio, a tecnologia de fundição também tem se desenvolvido continuamente, especialmente a introdução de tecnologia de controle inteligente e refinada. Os modernos equipamentos de fundição de ligas de alumínio prestam cada vez mais atenção ao controle automático. Através de equipamentos de detecção e controle on-line, a composição, a temperatura e o estado de refinamento dos grãos do fundido podem ser monitorados em tempo real para garantir a estabilidade e uniformidade do processo de fundição.
Além disso, com a melhoria do processo de fundição, tecnologias como fundição de processo curto e tratamento de refinamento online tornaram-se gradualmente populares. Estas tecnologias não só melhoram a eficiência da produção, mas também reduzem eficazmente o consumo de energia e os custos de produção, promovendo ainda mais a modernização da tecnologia de fundição de ligas de alumínio.
No processo de fundição de ligas de alumínio, uniformidade e consistência são cruciais para garantir a qualidade do produto. Através do uso racional de refinadores, otimização do controle de temperatura e tecnologia de agitação, a estrutura dos grãos e a distribuição da composição do lingote podem ser significativamente melhoradas para garantir que a peça fundida tenha excelentes propriedades mecânicas e qualidade estável. Com o desenvolvimento da tecnologia, o processo de fundição de ligas de alumínio avança em direção à inteligência e ao refinamento, e a qualidade dos produtos de fundição de ligas de alumínio é continuamente melhorada.
Além disso, a adição de refinadores é uma medida importante para melhorar a uniformidade da fundição da liga de alumínio. O uso de refinadores de alumínio-titânio-boro pode melhorar significativamente a estrutura de baixa ampliação do lingote e reduzir defeitos como cristais de penas e cristais colunares. Ao mesmo tempo que garante o efeito de refino do grão, este tipo de refinador também precisa controlar a quantidade e distribuição de sua adição, garantir a uniformidade da composição e evitar a aglomeração do refinador. Para garantir a qualidade de fundição e fundição das ligas de alumínio, é necessário otimizar o processo de fundição, refinar os grãos e controlar rigorosamente a distribuição dos elementos de liga.
No processo de fundição de ligas de alumínio, uniformidade e consistência são cruciais para garantir a qualidade do produto. Através do uso racional de refinadores, otimização do controle de temperatura e tecnologia de agitação, a estrutura do grão e a distribuição da composição do lingote podem ser significativamente melhoradas, garantindo que a peça fundida tenha excelentes propriedades mecânicas e qualidade estável. Com o desenvolvimento da tecnologia, o processo de fundição de ligas de alumínio avança em direção à inteligência e ao refinamento, melhorando continuamente a qualidade dos produtos de fundição de ligas de alumínio.
Horário da postagem: 27 de outubro de 2024
