Ujednačenost topljenja i konzistencija aluminijskih legura presudni su za kvalitet proizvoda za livenje, posebno kada su u pitanju performanse ingota i obrađenih materijala. Tokom procesa topljenja, sastav materijala od legure aluminijuma mora biti strogo kontrolisan kako bi se izbegla segregacija sastava i neujednačenost zrna, što direktno utiče na mehanička svojstva, otpornost na koroziju i obradivost finalnog materijala.
Ujednačenost topljenja je usko povezana sa sastavom aluminijumskih legura, opremom za topljenje, parametrima procesa, itd. Tokom procesa livenja, ponašanje tečnosti aluminijuma pri očvršćavanju na različitim temperaturama određuje unutrašnju strukturu materijala. Gradijent temperature, brzina hlađenja, itd. će uticati na veličinu zrna i raspodelu ingota, a zatim će uticati na uniformnost materijala. Kontrolom temperature topljenja, tretmana homogenizacije i drugih tehničkih sredstava, problemi segregacije komponenti i neravnomjernosti zrna mogu se efikasno smanjiti.
Ujednačenost i konzistentnost topljenja legura aluminijuma su ključna pitanja za osiguranje kvaliteta proizvoda za livenje, koji su direktno povezani sa više ključnih pokazatelja kao što su mehanička svojstva, otpornost na koroziju i performanse obrade odlivaka. Ujednačenost i konzistentnost uključuju više aspekata kao što su distribucija elemenata, kontrola veličine zrna i ponašanje legure pri očvršćavanju tokom procesa topljenja.
1. Važnost ujednačenosti topljenja
U procesu topljenja aluminijskih legura, ujednačena distribucija metalnih elemenata je osnovni zahtjev za osiguranje performansi materijala. Ako je kontrola temperature tokom procesa topljenja nestabilna, elementi u leguri mogu se segregirati, što rezultira nedosljednim lokalnim sastavom materijala. Ovaj neujednačen sastav će uzrokovati razlike u performansama tokom naknadnog procesa skrućivanja i obrade, smanjujući mehaničku čvrstoću, žilavost i otpornost proizvoda na koroziju. Loša ujednačenost pri topljenju će uzrokovati krhke ili slabe dijelove u materijalu, na kojima se vrlo lako stvaraju pukotine i kvarovi.
2. Rafiniranje zrna tokom livenja
Veličina i oblik zrna direktno utiču na mehanička svojstva odlivaka i formiranje defekta odlivaka. Tokom procesa skrućivanja aluminijske legure, ako su zrna prevelika ili nejednaka, često formiraju nepoželjne mikrostrukture kao što su stupasti kristali i kristali perja, koji mogu lako uzrokovati pucanje odljevka ili druge defekte tijekom upotrebe. Kako bi se spriječile ove pojave, često se koristi tehnologija rafiniranja za poboljšanje distribucije zrna.
Upotreba rafinera je efikasan način za rješavanje ovog problema. Konkretno, uvođenje rafinera aluminijum-titan-bor ima značajno poboljšanje mikrostrukture ingota od legure aluminijuma. Dodavanjem rafinera, zrna se mogu značajno rafinirati, mikrostruktura materijala s malim brojem multiplika može se homogenizirati, a stupasti kristali i krupnozrnate strukture mogu se smanjiti. Kombinovani efekat TiAl₃ i TiB₂ u rafineru aluminijum-titan-bor povećava broj kristalnih jezgri, pospešuje stvaranje kristalnih jezgara u aluminijskoj tečnosti, čini zrna finijim i ujednačenijim, i na taj način poboljšava kvalitet i mehanička svojstva kasting.
Prilikom upotrebe rafinera, da bi se postigao najbolji efekat, potrebno je precizno kontrolisati količinu i način dodavanja. Općenito, količina dodanog rafinera treba biti umjerena. Prekomjerno dodavanje će dovesti do pretjeranog rafiniranja zrna i utjecati na žilavost legure, dok će premalo rezultirati nedovoljnom rafinacijom. Osim toga, distribucija rafinera mora biti ujednačena kako bi se izbjegao lokalni višak ili nedostatak u talini, kako bi se osiguralo jednolično rafiniranje zrna cijelog odljevka.
3. Kontrola temperature i tehnologija miješanja tokom topljenja
Ujednačenost topljenja je pod velikim utjecajem kontrole temperature i metoda 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 topljenja može uzrokovati neujednačen sastav ili gruba zrna. Kroz razumnu kontrolu gradijenta temperature, segregacija otopljenih tvari u topljeni može biti efektivno smanjena.
Istovremeno, tehnologija miješanja igra vitalnu ulogu u procesu topljenja. Mehaničkim ili elektromagnetnim miješanjem može se razbiti površinski napon tekuće legure aluminija, tako da se otopljena supstanca ravnomjernije raspoređuje u tečnoj fazi i spriječi lokalno obogaćivanje elemenata. Ujednačenost mešanja direktno utiče na konzistentnost sastava taline i naknadni kvalitet očvršćavanja. Razumna kontrola brzine i vremena miješanja, posebno dovoljnog miješanja nakon dodavanja rafinera, može poboljšati ukupnu uniformnost taline i osigurati efekat rafiniranja zrna odljevka.
4. Kontrola mikrostrukture tokom skrućivanja
Proces skrućivanja je ključna faza koja utječe na mikrostrukturu odljevaka od aluminijskih legura. Tokom skrućivanja, raspodjela temperaturnog polja na frontu taline, ponašanje preraspodjele otopljene tvari i morfološka evolucija zrna imat će dubok utjecaj na performanse završnog livenja. Za visokokvalitetne odljevke od aluminijskih legura, potrebno je kontrolisati brzinu hlađenja, superhlađenje i termodinamičko stanje fronta sučelja čvrsta-tečnost tokom skrućivanja.
Tokom procesa skrućivanja, brzo hlađenje pomaže u formiranju jednolične kristalne strukture i smanjenju udjela stupčastih kristala. Optimizacijom brzine hlađenja i kontrolom gradijenta temperature tokom procesa hlađenja, ujednačenost strukture zrna može se efikasno poboljšati. Osim toga, za odljevke velikih presjeka, obično se koristi proces termičke obrade homogenizacije kako bi se eliminirala neravnomjerna raspodjela čvrstih istaloženih faza i dodatno poboljšala ujednačenost i konzistentnost materijala.
5. Kontinuirani razvoj tehnologije topljenja
Posljednjih godina, uz široku primjenu materijala od aluminijskih legura, kontinuirano se razvija i tehnologija topljenja, posebno uvođenje inteligentne i rafinirane tehnologije upravljanja. Moderna oprema za topljenje aluminijskih legura posvećuje sve više pažnje automatskom upravljanju. Putem opreme za detekciju i kontrolu na mreži, sastav, temperatura i stanje rafiniranja zrna taline mogu se pratiti u realnom vremenu kako bi se osigurala stabilnost i uniformnost procesa topljenja.
Osim toga, s poboljšanjem procesa topljenja, tehnologije kao što su topljenje kratkim procesom i online rafiniranje postupno su postale popularne. Ove tehnologije ne samo da poboljšavaju efikasnost proizvodnje, već i efikasno smanjuju potrošnju energije i troškove proizvodnje, dodatno promovišući modernizaciju tehnologije topljenja legura aluminijuma.
U procesu topljenja legure aluminijuma, ujednačenost i konzistentnost su presudni za osiguranje kvaliteta proizvoda. Kroz racionalnu upotrebu rafinera, optimizaciju kontrole temperature i tehnologije miješanja, struktura zrna i distribucija sastava ingota mogu se značajno poboljšati kako bi se osiguralo da odljevak ima izvrsna mehanička svojstva i stabilan kvalitet. S razvojem tehnologije, proces topljenja aluminijskih legura napreduje prema inteligenciji i profinjenosti, a kvalitet proizvoda za livenje od aluminijskih legura se kontinuirano poboljšava.
Osim toga, dodavanje rafinera je važna mjera za poboljšanje ujednačenosti topljenja legure aluminija. Upotreba rafinera aluminijum-titan-bor može značajno poboljšati strukturu ingota sa malim povećanjem i smanjiti defekte kao što su kristali perja i stubasti kristali. Osiguravajući učinak rafiniranja zrna, ovaj tip rafinera također mora kontrolirati količinu dodatka i distribuciju, osigurati ujednačenost sastava i izbjeći aglomeraciju rafinera. Kako bi se osigurao kvalitet topljenja i livenja aluminijskih legura, potrebno je optimizirati proces topljenja, oplemeniti zrna i striktno kontrolirati raspodjelu legirajućih elemenata.
U procesu topljenja legure aluminijuma, ujednačenost i konzistentnost su presudni za osiguranje kvaliteta proizvoda. Kroz racionalnu upotrebu rafinera, optimizaciju kontrole temperature i tehnologije miješanja, struktura zrna i distribucija sastava ingota mogu se značajno poboljšati, osiguravajući da odljevak ima izvrsna mehanička svojstva i stabilan kvalitet. Sa razvojem tehnologije, proces topljenja aluminijskih legura ide prema inteligenciji i profinjenosti, te kontinuirano poboljšava kvalitetu proizvoda za livenje od aluminijskih legura.
Vrijeme objave: 27.10.2024
