Utjecaj filma metalnog oksida na kvalitetu odljevaka od aluminijskih legura

"Lijevanje" je proces oblikovanja tekućih metala. Dobro je poznato da će se tečni metal na visokoj temperaturi oksidirati na površini u atmosferi i stvoriti oksidni film.

Međutim, dugo je utjecaj ovog oksidnog filma na kvalitetu odljevaka od aluminijske legure u osnovi razmatrao samo problem nemetalnih inkluzija u rastopljenom metalu, te se o tome nije dalje raspravljalo.

J. Campbell sa Univerziteta u Birminghamu, UK, na osnovu višegodišnjeg istraživanja, otkrio je da presavijeni dvoslojni filmovi imaju vrlo važan utjecaj na kvalitetu odljevaka od aluminijske legure s makro i mikro aspekta. Campbell i dr. vjeruju da je razumijevanje bi-filmova najuzbudljivije otkriće. Trenutno se privremeno pozivamo na preliminarne zaključke i uvide do kojih su došli Campbell i drugi kao "teoriju bi-filmova".

 Nakon međusloja oksidnog filma uključenog u leguru tekućeg aluminija, njegov se utjecaj na kvalitetu lijevanja može grubo podijeliti u dva aspekta:

Jedan je makroskopski aspekt. Osim što reže metalnu matricu kako bi se smanjila mehanička svojstva, ona također izaziva oštećenja lijevanja, poput poroznosti i malog skupljanja;

Drugi je mikroskopski aspekt, koji ima važan utjecaj na veličinu zrna, udaljenost između dendrita i efekt modifikacije Na i Sr u leguri aluminij-silicij.

1. Karakteristike oksidnog filma na površini tekućeg metala

Analizirajući karakteristike oksidnog filma, gustoća i talište metalne matične tekućine na koju je pričvršćen ne mogu se uzeti u obzir u isto vrijeme. Što se tiče čelika i željeza, uzmite kao primjer proizvodnju čeličnih odljevaka. FeO proizveden oksidacijom rastaljenog čelika ima talište i gustoću znatno nižu od one rastaljenog čelika, te je vrlo aktivan na visokim temperaturama, te je u osnovi nemoguće postojati sam. FeO se može kombinirati sa SiO2 kako bi formirao FeO.SiO2 s niskom talištem, koji može reagirati sa silicijumom i manganom u čeliku kako bi formirao MnO i SiO2, a zatim se spojio u oblik MnO.SiO2. Također može reagirati s ugljikom u čeliku i formirati CO, a bit će njegov mali dio. Rastvoren u rastopljenom čeliku. Ako je postupak deoksidacije neispravan ili se rastopljeni čelik dva puta oksidira nakon tapkanja, to će povećati broj nemetalnih inkluzija u čeliku ili uzrokovati nedostatke kao što su pore ili uključivanje troske na površinu odljevka. Međutim, oksidi proizvedeni na površini rastopljenog čelika imaju tališta niža od temperature rastaljenog čelika i mogu se samo akumulirati. Ne mogu se presaviti u međusloj od oksidnog filma i suspendirati u rastaljenom čeliku, tako da neće biti problema uzrokovanih međuslojem oksidnog filma. .

Situacija s legurama aluminija i legurama magnezija potpuno je drugačija. Kratak opis legura aluminija je sljedeći: Aluminij je vrlo aktivan u tekućem stanju, a površina rastopljenog aluminija može lako reagirati s kisikom u atmosferi formirajući Al2O3 filmove. Talište Al2O3 mnogo je veće od onog u leguri tekućeg aluminija i vrlo je stabilno. Gustoća Al2O3 je nešto veća od gustoće rastopljenog aluminija. Stoga se film Al2O3 lako suspendira u aluminijskoj tekućini i neće se agregirati i odvojiti od aluminijske tekućine. Kada dođe do ometanja tekućine od legure aluminija, film Al2O3 na površini presavit će se u sendvič i uvući u rastaljeni metal, uzrokujući mnoge jedinstvene probleme legure aluminija.

2. Formiranje oksidnog sloja i njegovi štetni učinci

Tečnost od legure aluminijuma će biti jako poremećena tokom procesa taljenja, prilikom izlivanja iz peći za topljenje, tokom metamorfnog tretmana, prilikom prskanja i prečišćavanja velikom brzinom vazduha i tokom procesa prelivanja. Poremećaj površine tekućeg metala povući će oksidni film na njegovu površinu, uzrokujući njegovo širenje, savijanje i lom. Čista površina tekućine od legure izložena pri odvajanju oksidnog filma bit će oksidirana kako bi nastala nova oksidna folija. Preklapanje oksidnog filma učinit će da se suhe površine sa strane okrenute prema atmosferi međusobno zalijepe, a mala količina zraka bit će omotana između dvije suhe površine kako bi postala "sendvič od oksidnog filma". Međusloj oksidnog filma lako se uključuje u rastaljeni metal i bit će stisnut u male nakupine pod djelovanjem poremećenog rastaljenog metala.

Budući da je talište Al2O3 više od hiljadu stepeni Celzijusa više od temperature tekućine od legure aluminija i ima visok stupanj kemijske stabilnosti, male se nakupine neće spojiti i neće se otopiti u aluminijskoj leguri. Iako je gustoća Al2O3 nešto veća od gustoće tekućine od legure aluminija, gustoća oksidnog sloja omotanog zrakom relativno je blizu gustoći tekućine od legure aluminija. Stoga će se, osim mogućnosti potonuća oksidnog sloja, tijekom dugotrajnog stajanja u velikoj peći za skladištenje, stabilnije suspendirati u tekućini od legure aluminija pod općim proizvodnim uvjetima. Tečnost od legure aluminijuma koja ima suspendovane oksidne slojeve stvaraće više oksidnih slojeva kada se ponovo poremeti. Tijekom procesa proizvodnje odljevaka, taljenje legure, izlijevanje iz peći, modifikacijski tretman, tretman pročišćavanja, izlijevanje i drugi postupci uzrokovat će snažne smetnje u tekućini od legure aluminija. Osim što će zadržati originalni oksidni sloj, tekućina od legure aluminija također će uzrokovati. Ponovno se ometa i stalno se dodaju novi slojevi oksidnih filmova. Stoga rastaljeni metal koji ulazi u šupljinu sadrži veliki broj sitnih oksidnih slojeva filma. Nakon što rastopljeni metal napuni šupljinu, on je u statičkom stanju, a međusloj oksidnog filma koji se stisne u nakupinu postupno će se rastegnuti u mali komad. Nakon što se rastaljeni metal ohladi ispod linije likvidusa, nukleacija i rast dendrita su također faktori koji pospješuju rastezanje oksidnog sloja filma koji se cijedi u aglomerate.

Nakon stvrdnjavanja odljevaka, veliki broj malih slojeva oksidnih slojeva oksida su sami po sebi male pukotine, koje igraju ulogu rezanja metalne matrice. Naravno, mehanička svojstva legure će se smanjiti, ali je štetnija indukcija pora i malih rupa za skupljanje. Kako se temperatura tekućeg metala postupno smanjuje, topljivost vodika u rastaljenom metalu nastavlja se smanjivati, ali je vodiku vrlo teško taložiti se iz tekućeg metala u obliku pora. Kad se u homogenoj tekućoj fazi proizvede druga nova faza (plinska faza), ona se uvijek formira agregacijom prvo nekoliko atoma ili molekula, a njen volumen je mali. Ova sićušna nova faza ima vrlo veliku specifičnu površinu (to jest, površinu po jedinici zapremine). Da bi se proizvelo novo sučelje, potrebno je raditi na njemu. To je energija sučelja nove faze, odnosno njena površina i površinski napon. Proizvod od. Praktično je nemoguće dobiti tako veliku količinu energije tokom procesa hlađenja tečnosti od legure aluminijuma. Čak i ako se jezgro nove faze proizvede, potrebno mu je puno energije za odrastanje, a moguće je odrasti samo kada veličina nove faze pređe određenu kritičnu vrijednost. Jezgro nove faze čija je veličina manja od kritične vrijednosti ne može narasti i nestat će samo od sebe. U teoriji, vrlo je teško da se plinska faza jezgra i raste u tekućoj fazi. Zapravo. Ako nema drugih inducirajućih čimbenika, pod uvjetom da je sadržaj vodika u osnovi normalan, nemoguće je stvoriti pore u homogenoj leguri aluminija zbog taloženja vodika.

Kada rastaljeni metal sadrži veliku količinu slojeva suspendiranih oksidnih filmova, situacija je sasvim drugačija. Većina oksidnih slojeva prekrivena je malom količinom zraka. Kad se temperatura rastaljenog metala smanji, a rastvorljivost vodika u njemu padne, mali mjehurići zraka u međusloju oksidnog filma su vakuum za vodik, a vodik otopljen u rastaljenom metalu pomaknut će se prema mjehurićima zraka. Srednja difuzija je vrlo zgodna. Vodik se difundira u male mjehuriće zraka, čime se širi oksidni sloj i stvara pore u lijevanju. Ako je tretman pročišćavanja tekućine od legure aluminija dobar, a sadržaj vodika u rastaljenom metalu vrlo nizak, bit će malo pora u lijevanju. Međutim, ako u rastaljenom metalu nema oksidnog sloja, čak i ako je sadržaj vodika u rastaljenom metalu visok, vodik se može otopiti samo u leguri u prezasićenom stanju tijekom skrućivanja, pa je nemoguće stvoriti pore. Ako uvjeti hranjenja lijevanja nisu dobri, u procesu skrućivanja i skupljanja pojavit će se šupljine skupljanja. Budući da je međusloj oksidnog filma šuplji, lako ga je rastaviti, a šupljine za skupljanje uglavnom nastaju na međusloju oksidnog filma. U tom slučaju vodik otopljen u rastaljenom metalu također će difundirati u njega, uzrokujući širenje pora.

Ukratko, može se smatrati da je za odljevke od legure aluminijske legure oksidni sloj glavni razlog pogoršanja mehaničkih svojstava materijala i oštećenja rupa i pora lijevanja. Kako bi se poboljšala mehanička svojstva materijala i povećala gustoća odljevaka, važnije je poduzeti mjere za uklanjanje međusloja oksidnog filma nego za jačanje operacije otplinjavanja i pročišćavanja.

Molimo zadržite izvor i adresu ovog članka radi ponovnog štampanja: Utjecaj filma metalnog oksida na kvalitetu odljevaka od aluminijskih legura

Minghe Tvrtka za lijevanje tla posvećeni su proizvodnji i pružaju kvalitetne dijelove i dijelove za lijevanje visokih performansi (opseg dijelova za livenje metala uglavnom uključuje Tankozidno lijevanje,Vruće komore Die Casting,Livenje u hladnoj komori), Okrugla usluga (usluga lijevanja,CNC obrada,Izrada kalupa, Površinska obrada). Bilo koji prilagođeni lijev od aluminija, livenje magnezijumom ili Zamakom / cinkom i drugi odljevci dobrodošli su da nas kontaktirate.

Pod kontrolom ISO9001 i TS 16949, svi procesi se provode kroz stotine naprednih mašina za livenje pod tlakom, 5-osnih mašina i drugih objekata, od blastera do Ultra Sonic mašina za pranje rublja. Minghe ne samo da ima naprednu opremu već ima i profesionalnu opremu tim iskusnih inženjera, rukovatelja i inspektora kako bi ostvarili dizajn kupca.

Ugovorni proizvođač kalupa. Mogućnosti uključuju dijelove za livenje aluminijuma u hladnoj komori od 0.15 lbs. do 6 lbs., brza promjena i obrada. Usluge s dodanom vrijednošću uključuju poliranje, vibriranje, uklanjanje brušenja, miniranje sačmama, farbanje, oblaganje, premazivanje, montaža i obrada alata. Materijali s kojima se radi uključuju legure poput 360, 380, 383 i 413.

Pomoć pri dizajniranju lijevanja cinkom / istovremene inženjerske usluge. Prilagođeni proizvođač preciznih odljevaka od cinka. Mogu se proizvoditi minijaturni odljevci, odljevci za kalupe pod visokim pritiskom, odlivci kalupa sa više klizača, konvencionalni odljevci od kalupa, odljevci za kalupe i neovisni kalupi i odljevci sa šupljinom. Odljevci se mogu izrađivati ​​u dužinama i širinama do 24 in. U toleranciji +/- 0.0005 in.  

ISO 9001: 2015 certificirani proizvođač lijevanog magnezijuma. Mogućnosti uključuju lijevanje magnezijumom pod visokim pritiskom do 200 tona vruće komore i 3000 tona hladne komore, dizajn alata, poliranje, oblikovanje, obrada, farbanje u prahu i tečnostima, puni QA sa CMM mogućnostima , montaža, pakovanje i dostava.

Ovjeren ITAF16949 Dodatna usluga lijevanja uključuje investiranje,livenje peska,Gravitacijsko lijevanje, Casting Lost Foam,Centrifugalno livenje,Vakuumski livenje,Trajno lijevanje kalupa, .Sposobnosti uključuju EDI, inženjersku pomoć, solidno modeliranje i sekundarnu obradu.

Casting Industries Studije slučaja za dijelove za automobile, bicikle, zrakoplove, muzičke instrumente, plovila, optičke uređaje, senzore, modele, elektroničke uređaje, kućišta, satove, mašine, motore, namještaj, nakit, vrpce, telekom, osvjetljenje, medicinske uređaje, fotografske uređaje, Roboti, skulpture, zvučna oprema, sportska oprema, alat, igračke i još mnogo toga. 

Šta vam možemo dalje pomoći?

∇ Idite na početnu stranicu za Kina za lijevanje pod pritiskom

By Proizvođač lijevanja Minghe | Kategorije: Korisni članci |materijal Tagovi: Aluminijsko livenje, Lijevanje cinka, Magnezijum lijevanje, Titanijsko livenje, Lijevanje nehrđajućeg čelika, Lijevanje od mesinga,Lijevanje bronce,Casting Video,Istorija kompanije,Aluminijsko livenje | Komentari isključeni