Penghalusan bijirin mikrostruktur as-cast aloi aluminium cacat mewah

1.1 Kaedah pemejalan pantas

Pemejalan cepat adalah penggunaan kadar penyejukan yang tinggi untuk mendapatkan struktur bijirin halus. Biasanya, saiz bijirin berkurangan dengan peningkatan kadar penyejukan. Pada masa yang sama, penyejukan cepat juga boleh mengurangkan jarak dendrit untuk mendapatkan struktur dalaman bijirin yang lebih seragam, yang mempunyai kesan positif terhadap ubah bentuk pemprosesan berikutnya. Kaedah pemejalan yang cepat tidak digunakan secara meluas dalam kaedah pemutus tradisional aloi aluminium yang cacat (seperti pemutus separa berterusan), tetapi gabungan teknologi penyejukan cepat dan proses metalurgi serbuk boleh menghasilkan jongkong aloi tinggi bersaiz besar dengan bijirin halus dan komposisi seragam. Proses pengacuan suntikan adalah wakil khas, dan ia telah digunakan untuk menghasilkan kira-kira 7××× jongkong aloi aluminium.

1.2 Kaedah kinetik

Kaedah dinamik merujuk kepada penggunaan pelbagai kaedah getaran untuk meningkatkan zarah nukleasi logam cair semasa proses pemejalan, dan untuk membentuk sebanyak mungkin nukleus untuk mencapai tujuan menyempurnakan bijirin. Kaedah getaran terutamanya termasuk kacau mekanikal, getaran mekanikal, kacau elektromagnet, gelombang bunyi dan getaran ultrasonik.

(1) Mekanikal kacau dan getaran. Dengan menundukkan aloi aluminium cair kepada kacau mekanikal dan getaran semasa proses pemejalan, aliran tiga dimensi terbentuk. Kesan fizikal dan kimia yang kompleks seperti pemindahan haba dan pemindahan jisim mengubah struktur dan turun naik tenaga cair, supaya komposisi cair cenderung seragam. , dan mewujudkan keadaan termodinamik dan kinetik yang menggalakkan untuk nukleasi dan pertumbuhan proses penghabluran. Di samping itu, kacau dan getaran juga menggalakkan patah lengan dendrit aloi. Serpihan dendrit yang memasuki cair boleh menjadi tapak pilihan untuk nukleasi bijirin baru. Peningkatan tapak nukleasi bermakna bahawa nukleasi yang lebih heterogen mungkin berlaku. Kesan yang ketara terhadap penghalusan bijirin. Kacau mekanikal dan getaran digunakan secara meluas dalam pengeluaran perindustrian dan merupakan bahagian penting dalam pengeluaran pemutus.

(2) Kacau elektromagnetik. Apabila kacau elektromagnet digunakan untuk pemutus aloi aluminium, logam cair mengalir secara teratur di bawah tindakan medan elektromagnet, supaya komposisi cair dan suhu setiap bahagian cenderung seragam. Dengan peningkatan kadar aliran cair, bijirin kolumnar menjadi lebih kecil panjang dan lebar, dan dendrit yang terbentuk pada mulanya dipecahkan di bawah pergolakan dan bertindak sebagai pusat nukleasi baru, mengakibatkan peningkatan yang ketara dalam bilangan nukleasi; pada masa yang sama, ini kuat Perolakan cair dalaman mempercepatkan proses penyejukan cair dalaman, mengurangkan kecerunan suhu, dan bermanfaat untuk mendapatkan struktur bijirin yang halus dan seragam. Berbanding dengan kacau mekanikal, kacau elektromagnet dan kacau mekanikal mempunyai tujuan dan fungsi yang sama. Perbezaannya ialah yang pertama menggunakan daya elektromagnet yang dihasilkan oleh induksi elektromagnet untuk mempromosikan aliran logam biasa, sementara yang terakhir dicapai oleh daya mekanikal seperti trak pengadun atau manipulator. Kesemua mereka telah digunakan dalam bidang kejuruteraan.

• Getaran ultrasonik. Ultrasound adalah gelombang bunyi frekuensi tinggi. Apabila menyebarkan dalam cecair, molekul cecair tertakluk kepada tindakan medan bunyi berselang-seli berkala untuk menghasilkan peronggaan akustik dan kesan aliran akustik. Mereka akan menyebabkan perubahan dalam medan aliran, medan tekanan dan medan suhu dalam cair, mengakibatkan suhu tinggi tempatan dan kesan tekanan tinggi. Getaran cecair membuat lengan dendrit jatuh dari bahagian depan pemejalan dan bertindak sebagai teras nukleasi heterogen dalam cair, dan kesan penyebaran gelombang ultrasonik pada cair menjadikan pengedaran zarah lebih seragam. Di samping itu, metalurgi ultrasonik boleh mengeluarkan gas dan sanga, yang merupakan teknologi pembersihan cair.