La uniformidad de fundición y la consistencia de las aleaciones de aluminio son cruciales para la calidad de los productos de fundición, especialmente cuando se trata del rendimiento de los lingotes y los materiales procesados. Durante el proceso de fundición, la composición de los materiales de aleación de aluminio debe controlarse estrictamente para evitar la segregación de la composición y la desigualidad del grano, lo que afecta directamente las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión y la maquinabilidad del material final.
La uniformidad de fundición está estrechamente relacionada con la composición de las aleaciones de aluminio, el equipo de fundición, los parámetros del proceso, etc. Durante el proceso de fundición, el comportamiento de solidificación del líquido de aluminio a diferentes temperaturas determina la estructura interna del material. El gradiente de temperatura, la velocidad de enfriamiento, etc. afectará el tamaño del grano y la distribución del lingote, y luego afectará la uniformidad del material. Al controlar la temperatura de fundición, el tratamiento de homogeneización y otros medios técnicos, los problemas de la segregación de componentes y el tamaño de grano se pueden reducir efectivamente.
La uniformidad de fundición y la consistencia de las aleaciones de aluminio son los problemas centrales para garantizar la calidad de los productos de fundición, que están directamente relacionados con múltiples indicadores clave, como las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión y el rendimiento del procesamiento de las fundiciones. La uniformidad y la consistencia implican múltiples aspectos, como la distribución de elementos, el control del tamaño del grano y el comportamiento de solidificación de la aleación durante el proceso de fundición.
1. Importancia de la uniformidad de fundición
En el proceso de fundición de las aleaciones de aluminio, la distribución uniforme de los elementos metálicos es un requisito básico para garantizar el rendimiento del material. Si el control de temperatura durante el proceso de fundición es inestable, los elementos en la aleación pueden segregarse, lo que resulta en una composición local inconsistente del material. Esta composición desigual causará diferencias de rendimiento durante el posterior proceso de solidificación y procesamiento, reduciendo la resistencia mecánica, la tenacidad y la resistencia a la corrosión del producto. La mala uniformidad en la fundición causará áreas frágiles o débiles en el material, que son muy fáciles de formar grietas y fallas.
2. Refinamiento de grano durante el lanzamiento
El tamaño y la forma de los granos afectan directamente las propiedades mecánicas de la fundición y la formación de defectos de fundición. Durante el proceso de solidificación de la aleación de aluminio, si los granos son demasiado grandes o desiguales, a menudo forman microestructuras indeseables, como cristales columnares y cristales de plumas, lo que puede hacer que la fundición se agriete o produzca otros defectos durante el uso. Para prevenir estos fenómenos, la tecnología de refinamiento a menudo se usa para mejorar la distribución del grano.
El uso de refinadores es una forma efectiva de resolver este problema. En particular, la introducción de las refiners de aluminio-titanio-boro tiene una mejora significativa en la microestructura de lingotes de aleación de aluminio. Al agregar refinadores, los granos pueden refinarse significativamente, la microestructura de baja múltiple del material puede ser homogeneizada y se pueden reducir los cristales columnares y las estructuras de grano grueso. El efecto combinado de Tial₃ y Tib₂ en el refinador de aluminio-titanio-boro aumenta el número de núcleos de cristal, promueve la generación de núcleos de cristal en el líquido de aluminio, hace que los granos sean más finos y uniformes, y así mejora la calidad y las propiedades mecánicas de el casting.
Al usar refinadores, para obtener el mejor efecto, es necesario controlar con precisión la cantidad y el método de suma. En general, la cantidad de refinador agregado debe ser moderada. La adición excesiva conducirá a un refinamiento excesivo de grano y afectará la dureza de la aleación, mientras que muy poco dará como resultado un refinamiento insuficiente. Además, la distribución del refinador debe ser uniforme para evitar el exceso o deficiencia local en la masa fundida, a fin de garantizar un refinamiento de grano uniforme de todo el fundición.
3. Tecnología de control de temperatura y agitación durante la fundición
La uniformidad de fundición se ve muy afectada por los métodos de control de temperatura y agitación. Al fundir aleaciones de aluminio, la distribución del campo de temperatura en la fusión y el estado de flujo del metal fundido juegan un papel decisivo en la uniformidad de la composición. La temperatura de fusión demasiado alta o demasiado baja puede causar una composición desigual o granos gruesos. A través de un control razonable de gradiente de temperatura, la segregación de solutos en la masa fundida puede reducirse efectivamente.
Al mismo tiempo, la tecnología de agitación juega un papel vital en el proceso de fundición. A través de la agitación mecánica o electromagnética, se puede romper la tensión superficial de la aleación de aluminio líquido, de modo que el soluto se distribuya más uniformemente en la fase líquida y se evite el enriquecimiento local de elementos. La uniformidad de la agitación afecta directamente la consistencia de la composición de la fusión y la calidad de solidificación posterior. El control razonable de la velocidad y el tiempo de agitación, especialmente la agitación suficiente después de la adición de refiners, puede mejorar la uniformidad general de la masa fundida y garantizar el efecto de refinamiento de grano de la fundición.
4. Control de microestructura durante la solidificación
El proceso de solidificación es una etapa clave que afecta la microestructura de las piezas de aleación de aluminio. Durante la solidificación, la distribución del campo de temperatura en el frente de fusión, el comportamiento de la redistribución del soluto y la evolución morfológica de los granos tendrán un profundo impacto en el rendimiento de la fundición final. Para fundiciones de aleación de aluminio de alta calidad, es necesario controlar la velocidad de enfriamiento, el superenfriamiento y el estado termodinámico del frente de la interfaz de líquido sólido durante la solidificación.
Durante el proceso de solidificación, el enfriamiento rápido ayuda a formar una estructura cristalina uniforme equiaxed y reducir la proporción de cristales columnares. Al optimizar la velocidad de enfriamiento y controlar el gradiente de temperatura durante el proceso de enfriamiento, la uniformidad de la estructura del grano puede mejorarse de manera efectiva. Además, para las fundiciones de sección grande, un proceso de tratamiento térmico de homogeneización generalmente se usa para eliminar la distribución desigual de fases precipitadas sólidas y mejorar aún más la uniformidad y la consistencia del material.
5. Desarrollo continuo de tecnología de fundición
En los últimos años, con la aplicación generalizada de materiales de aleación de aluminio, la tecnología de fundición también se ha desarrollado continuamente, especialmente la introducción de tecnología de control inteligente y refinada. El equipo de fundición de aleación de aluminio moderno presta cada vez más atención al control automático. A través de equipos de detección y control en línea, el estado de refinamiento de composición, temperatura y granos de la fusión se puede monitorear en tiempo real para garantizar la estabilidad y la uniformidad del proceso de fundición.
Además, con la mejora del proceso de fundición, las tecnologías como la fundición de proceso corto y el tratamiento de refinamiento en línea se han vuelto populares gradualmente. Estas tecnologías no solo mejoran la eficiencia de producción, sino que también reducen efectivamente los costos de consumo de energía y producción, promoviendo aún más la modernización de la tecnología de fundición de aleación de aluminio.
En el proceso de fundición de aleación de aluminio, la uniformidad y la consistencia son cruciales para garantizar la calidad del producto. Mediante el uso racional de refinadores, la optimización de la tecnología de control de temperatura y agitación, la estructura de grano y la distribución de la composición del lingote pueden mejorarse significativamente para garantizar que la fundición tenga excelentes propiedades mecánicas y calidad estable. Con el desarrollo de la tecnología, el proceso de fundición de las aleaciones de aluminio se está moviendo hacia la inteligencia y el refinamiento, y la calidad de los productos de fundición de aleación de aluminio se mejora continuamente.
Además, la adición de refiners es una medida importante para mejorar la uniformidad de la fundición de aleación de aluminio. El uso de refinadores de aluminio-titanio-boro puede mejorar significativamente la estructura de baja magnificación del lingote y reducir defectos como cristales de pluma y cristales columnares. Si bien garantiza el efecto de refinación de grano, este tipo de refinador también necesita controlar su cantidad y distribución de adición, garantizar la uniformidad de la composición y evitar la aglomeración del refinador. Para garantizar la calidad de fundición y fundición de las aleaciones de aluminio, es necesario optimizar el proceso de fundición, refinar los granos y controlar estrictamente la distribución de elementos de aleación.
En el proceso de fundición de aleación de aluminio, la uniformidad y la consistencia son cruciales para garantizar la calidad del producto. Mediante el uso racional de refinadores, la optimización de la tecnología de control de temperatura y agitación, la estructura de grano y la distribución de la composición del lingote pueden mejorarse significativamente, asegurando que la fundición tenga excelentes propiedades mecánicas y calidad estable. Con el desarrollo de la tecnología, el proceso de fundición de las aleaciones de aluminio se está avanzando hacia la inteligencia y el refinamiento, y mejora continuamente la calidad de los productos de fundición de aleación de aluminio.
Tiempo de publicación: Oct-27-2024
