Influència de la pel·lícula d’òxid de metall sobre la qualitat de les peces de fosa d’aliatge d’alumini

La "fosa" és un procés de formació de metalls líquids. És ben sabut que el metall líquid a alta temperatura s’oxidarà a la superfície de l’atmosfera i produirà una pel·lícula d’òxid.

Tanmateix, durant molt de temps, l'impacte d'aquesta pel·lícula d'òxid sobre la qualitat de les peces de fosa d'aliatge d'alumini bàsicament només ha considerat el problema de les inclusions no metàl·liques del metall fos i no s'ha fet cap discussió addicional.

J. Campbell, de la Universitat de Birmingham, Regne Unit, basat en anys d’investigació, va trobar que les pel·lícules bi-plegades tenen un impacte molt important en la qualitat de les peces de fosa d’aliatge d’alumini des dels aspectes macro i micro. Campbell et al. creiem que la comprensió de les dues pel·lícules és el descobriment més emocionant. Actualment, ens referim temporalment a les conclusions i idees preliminars obtingudes per Campbell i altres com a "teoria de les dues pel·lícules".

 Després de la capa intermèdia de la pel·lícula d’òxid implicada en l’aliatge d’alumini líquid, la seva influència sobre la qualitat de la fosa es pot dividir aproximadament en dos aspectes:

Un és l’aspecte macroscòpic. A més de tallar la matriu metàl·lica per reduir les propietats mecàniques, també indueix defectes de colada com la porositat i la contracció petita;

L’altre és l’aspecte microscòpic, que té una influència important sobre la mida del gra, la distància entre les dendrites i l’efecte modificador de Na i Sr en l’aliatge d’alumini-silici.

1. Les característiques de la pel·lícula d’òxid a la superfície del metall líquid

Analitzant les característiques de la pel·lícula d’òxid, la densitat i el punt de fusió del líquid mare metàl·lic sobre el qual s’uneix no es poden considerar al mateix temps. En termes d’acer i ferro, prenem com a exemple la producció de peces de fosa d’acer. El FeO produït per l'oxidació de l'acer fos té un punt i una densitat de fusió molt inferior al de l'acer fos i és molt actiu a altes temperatures i és bàsicament impossible existir sol. FeO es pot combinar amb SiO2 per formar un baix punt de fusió FeO.SiO2, que pot reaccionar amb silici i manganès en acer per formar MnO i SiO2 i després combinar-se per formar MnO.SiO2. També pot reaccionar amb el carboni de l’acer per formar CO i n’hi haurà una petita part. Dissolt en acer fos. Si el tractament de desoxidació no és adequat o si l’acer fos s’oxida dues vegades després de tocar, augmentarà el nombre d’inclusions no metàl·liques a l’acer o provocarà defectes com la inclusió de porus o escòria a la superfície de la fosa. No obstant això, els òxids produïts a la superfície de l'acer fos tenen punts de fusió inferiors a la temperatura de l'acer fos i només es poden acumular. No es poden plegar en una capa intermedia de pel·lícula d’òxid i suspendre-les a l’acer fos, de manera que no hi haurà problemes causats per la capa de pel·lícula d’òxid. .

La situació dels aliatges d'alumini i d'aliatges de magnesi és completament diferent. Una breu descripció dels aliatges d’alumini és la següent: l’alumini és molt actiu en estat líquid i la superfície de l’alumini fos pot reaccionar fàcilment amb l’oxigen a l’atmosfera per formar pel·lícules d’Al2O3. El punt de fusió d’Al2O3 és molt superior al de l’aliatge d’alumini líquid i és molt estable. La densitat d’Al2O3 és lleugerament superior a la de l’alumini fos. Per tant, la pel·lícula d’Al2O3 és fàcil de suspendre al líquid d’alumini i no s’agrega ni es separa del líquid d’alumini. Quan el líquid d'aliatge d'alumini es pertorba, la pel·lícula d'Al2O3 a la superfície es doblega en un sandvitx i s'extreu cap al metall fos, causant molts problemes únics d'aliatge d'alumini.

2. La formació de capa intermèdica de pel·lícula d'òxid i els seus efectes nocius

El líquid d’aliatge d’alumini es veurà fortament pertorbat durant el procés de fosa, quan s’abocarà del forn de fusió, durant el tractament metamòrfic, quan es ruixarà i es purificarà a gran velocitat de l’aire i durant el procés d’abocament. La pertorbació de la superfície del metall líquid estirarà la pel·lícula d’òxid sobre la seva superfície, fent que s’expandeixi, es plegui i es trenqui. La superfície líquida d'aliatge net exposada a la desconnexió de la pel·lícula d'òxid s'oxidarà per produir una nova pel·lícula d'òxid. El plegament de la pel·lícula d’òxid farà que les superfícies seques del costat cap a l’atmosfera s’adhereixen entre si i s’enrotllarà una petita quantitat d’aire entre les dues superfícies seques per convertir-se en un "sandvitx de pel·lícula d’òxid". La capa intermedia de la pel·lícula d’òxid s’implica fàcilment en el metall fos i s’extreu en petits gruixos sota l’acció del metall fos alterat.

Com que el punt de fusió d’Al2O3 és més de mil graus centígrads superior a la temperatura del líquid d’aliatge d’alumini i té un alt grau d’estabilitat química, els petits clústers no es fusionaran i no es dissoldran en l’aliatge d’alumini. Tot i que la densitat d’Al2O3 és lleugerament superior a la del líquid d’aliatge d’alumini, la densitat de la capa intermedia de la pel·lícula d’òxid embolicada en aire és relativament propera a la del líquid d’aliatge d’alumini. Per tant, a més de la possibilitat d’enfonsar-se la capa intermedia de pel·lícula d’òxid durant una estada a llarg termini en un gran forn de suport, estarà més estable en el líquid d’aliatge d’alumini en condicions generals de producció de fosa. El líquid d’aliatge d’alumini que conté capes de pel·lícula d’òxid suspeses produirà més capes de pel·lícula d’òxid quan es torne a molestar. Durant el procés de producció de peces de fosa, la fosa de l’aliatge, l’abocament del forn, el tractament de modificació, el tractament de purificació, l’abocament i altres operacions provocaran fortes pertorbacions en el líquid de l’aliatge d’alumini. A més de conservar la capa intermèdia original de pel·lícula d’òxid, el líquid d’aliatge d’alumini també provocarà que es torne a molestar i s’afegeixin continuament noves capes de pel·lícula d’òxid. Per tant, el metall fos que entra a la cavitat conté un gran nombre de petites capes de pel·lícula d’òxid. Després que el metall fos ompli la cavitat, es troba en un estat estàtic i la capa intermèdia de la pel·lícula d’òxid que s’extreu en un cúmul s’estendrà gradualment en una petita peça. Després que el metall fos es refredi per sota de la línia liquidus, la nucleació i el creixement de les dendrites també són factors que afavoreixen l'estirament de la capa intermedia de la pel·lícula d'òxid que es comprimeix en aglomerats.

Després de solidificar-se el buidatge, un gran nombre de petites capes de pel·lícula d’òxid escamós són petites esquerdes, que juguen el paper de tallar la matriu metàl·lica. Per descomptat, es reduiran les propietats mecàniques de l’aliatge, però el més nociu és la inducció de porus i petits forats de contracció. A mesura que la temperatura del metall líquid disminueix gradualment, la solubilitat de l’hidrogen en el metall fos continua disminuint, però és molt difícil que l’hidrogen precipiti del metall líquid en forma de porus. Quan es produeix una altra fase nova (fase gasosa) en una fase líquida homogènia, sempre es forma per l’agregació d’uns pocs àtoms o molècules i el seu volum és petit. Aquesta petita fase nova té una superfície específica molt gran (és a dir, la superfície per unitat de volum). Per produir una nova interfície, cal treballar-hi. Aquesta és l’energia de la interfície de la nova fase, és a dir, la seva superfície i tensió superficial. El producte de. És pràcticament impossible obtenir una quantitat d'energia tan gran durant el procés de refrigeració del líquid d'aliatge d'alumini. Fins i tot si es produeix el nucli de la nova fase, necessita molta energia per créixer i només és possible créixer quan la mida de la nova fase supera un cert valor crític. El nucli de la nova fase amb una mida inferior al valor crític no pot créixer i només desapareixerà tot sol. En teoria, és molt difícil que la fase gasosa es nucli i creixi en fase líquida. En realitat. Si no hi ha cap altre factor inductor, amb la condició que el contingut d'hidrogen sigui bàsicament normal, és impossible produir porus en un aliatge d'alumini homogeni a causa de la precipitació d'hidrogen.

Quan el metall fos conté una gran quantitat de capes de pel·lícula d’òxid en suspensió, la situació és força diferent. La major part de la capa intermedia de pel·lícula d'òxid està coberta amb una petita quantitat d'aire. Quan disminueix la temperatura del metall fos i disminueix la solubilitat de l’hidrogen, les petites bombolles d’aire de la capa intermèdia de la pel·lícula d’òxid són buides d’hidrogen i l’hidrogen dissolt en el metall fos es desplaçarà cap a les bombolles d’aire. La difusió mitjana és molt convenient. L’hidrogen es difon a les petites bombolles d’aire, que expandeixen la capa intermèdia de la pel·lícula d’òxid i creen porus en la fosa. Si el tractament de purificació del líquid d’aliatge d’alumini és bo i el contingut d’hidrogen del metall fos és molt baix, hi haurà pocs porus a la fosa. No obstant això, si no hi ha cap capa de pel·lícula d’òxid al metall fos, fins i tot si el contingut d’hidrogen del metall fos és elevat, l’hidrogen només es pot dissoldre en l’aliatge en estat sobresaturat durant la solidificació i és impossible produir porus. Si l'alimentació de la fosa no és bona, es produiran cavitats de contracció en el procés de solidificació i contracció. Com que la capa intermedia de la pel·lícula d’òxid és buida, és fàcil separar-la i les cavitats de contracció es formen majoritàriament a la capa de la pel·lícula d’òxid. En aquest cas, l’hidrogen dissolt en el metall fos també es difondrà cap a ell, provocant l’expansió dels porus.

En resum, es pot considerar que per a les peces de fosa d’aliatge d’alumini, la capa intermedia de pel·lícula d’òxid és la principal raó del deteriorament de les propietats mecàniques del material i dels defectes de forat i porus de la fosa. Per tal de millorar les propietats mecàniques del material i augmentar la densitat de la fosa, és més important prendre mesures per eliminar la capa intermedia de la pel·lícula d’òxid que reforçar l’operació de desgasificació i purificació.

Conserveu la font i l'adreça d'aquest article per tornar a imprimir-les: Influència de la pel·lícula d’òxid de metall sobre la qualitat de les peces de fosa d’aliatge d’alumini

Minghe Empresa de fosa a pressió es dediquen a la fabricació i proporcionen peces de fosa de qualitat i alt rendiment (la gamma de peces de fosa a pressió metàl·lica inclou principalment Fosa a pressió de paret prima,Fundició a càmera calenta,Fosa a pressió a càmera freda), Servei rodó (Servei de fosa a pressió,Mecanitzat en cnc,Fabricació de motllesQualsevol requisit personalitzat de fosa a pressió d’alumini, fosa a pressió de magnesi o de Zamak / zinc i altres foses es pot posar en contacte amb nosaltres.

Sota el control d’ISO9001 i TS 16949, tots els processos es duen a terme a través de centenars de màquines avançades de fosa a pressió, màquines de 5 eixos i altres instal·lacions, que van des de les bombes a les rentadores Ultra Sonic. equip d’enginyers, operadors i inspectors experimentats per fer realitat el disseny del client.

Fabricant contractual de peces de fosa a pressió. Les capacitats inclouen peces de fosa a pressió d’alumini de cambra freda des de 0.15 lliures. fins a 6 lliures, configuració de canvis ràpids i mecanitzat. Els serveis de valor afegit inclouen polit, vibració, desbarbat, granallat, pintura, revestiment, recobriment, muntatge i eines. Els materials treballats inclouen aliatges com 360, 380, 383 i 413.

Assistència al disseny de fosa a pressió de zinc / serveis d'enginyeria simultània Fabricant a mida de peces de fosa a pressió de zinc. Es poden fabricar peces de fosa en miniatura, peces de fosa a pressió a alta pressió, peces de motlle multi-lliscant, peces de motlle convencionals, peces de matrius unitats i peces de fosa independents i peces de fosa segellades a cavitat. Les peces de fosa es poden fabricar en longituds i amplades de fins a 24/0.0005 polzades +/- XNUMX polzades de tolerància.  

Fabricant certificat ISO 9001: 2015 de magnesi fos a pressió, les capacitats inclouen fosa a pressió de magnesi a alta pressió de fins a 200 tones de càmera calenta i 3000 tones de càmera freda, disseny d’eines, polit, emmotllament, mecanitzat, pintura en pols i líquid, QA complet amb capacitats CMM , muntatge, embalatge i lliurament.

Certificat ITAF16949. Inclou un servei de càsting addicional càsting d'inversió,colada de sorra,Fundició Gravity, Colada d'escuma perduda,Fundició centrífuga,Fundició al buit,Fundició permanent de motllesLes capacitats inclouen EDI, assistència en enginyeria, modelatge sòlid i processament secundari.

Indústries de fosa Estudis de casos de peces per a: Cotxes, Bicicletes, Avions, Instruments musicals, Embarcacions, Dispositius òptics, Sensors, Models, Dispositius electrònics, Tancaments, Rellotges, Maquinària, Motors, Mobles, Joieria, Plantilles, Telecom, Il·luminació, Dispositius mèdics, Dispositius fotogràfics, Robots, escultures, equip de so, equipament esportiu, eines, joguines i molt més. 

Què us podem ajudar a fer a continuació?

∇ Aneu a la pàgina d'inici de Fundició a la Xina

By Fabricant de fosa a pressió Minghe | Categories: Articles útils |material etiquetes: Fosa d'alumini, Fosa de zinc, Fosa de magnesi, Fundició de titani, Fundició d'acer inoxidable, Fosa de llautó,Fosa de bronze,Emetent vídeo,Història de l'empresa,Colada de fosa d'alumini | Comentaris desactivats