سلام! من به عنوان تأمین کننده ریخته گری آلیاژ منیزیم ، من با انواع مسائل در صنعت سر و کار داشته ام. یکی از سردردهای بزرگی که اغلب با آن روبرو هستیم رشد دندریت ها در ریخته گری آلیاژ منیزیم است. در این وبلاگ ، من می خواهم نکاتی را در مورد چگونگی جلوگیری از رشد دندریت مزاحم به اشتراک بگذارم.
اول از همه ، بیایید درک کنیم که دندریت ها چیست. دندریت ها مانند ساختارهایی هستند که در طی فرآیند جامد سازی فلزات شکل می گیرند. در ریخته گری آلیاژ منیزیم ، این دندریت ها می توانند باعث ایجاد مشکلات شوند. آنها می توانند خصوصیات مکانیکی ریخته گری را مانند استحکام و انعطاف پذیری آن کاهش دهند. به علاوه ، آنها می توانند منجر به تخلخل و نقص های دیگر شوند ، که در مورد محصولات آلیاژ منیزیم با کیفیت بالا وجود ندارد.
1. میزان خنک کننده را کنترل کنید
یکی از مؤثرترین راه ها برای جلوگیری از رشد دندریت ، کنترل میزان خنک کننده است. هنگامی که آلیاژ منیزیم در حال خنک شدن است ، سرعت خنک کننده آهسته به دندریت ها زمان بیشتری برای رشد می دهد. بنابراین ، ما باید کمی مسائل را سرعت بخشیم.
ما می توانیم از قالب های خنک شده آب استفاده کنیم. آب دارای ضریب انتقال گرمای زیاد است ، به این معنی که می تواند به سرعت گرما را از آلیاژ منیزیم مذاب جذب کند. این حذف سریع گرمای منجر به سرعت خنک کننده سریعتر می شود و دندریت ها زمان کافی برای شکل گیری و رشد ندارند. به عنوان مثال ، در برخی از ماریخته گری آلیاژ MGپروژه ها ، ما شاهد کاهش قابل توجهی در تشکیل دندریت هنگام استفاده از قالب های خنک شده آب هستیم.
گزینه دیگر استفاده از بلوک های خنک است. اینها از موادی با هدایت حرارتی بالا مانند مس ساخته شده اند. هنگامی که در مکان های استراتژیک در قالب قرار می گیرند ، بلوک های خنک می توانند به سرعت گرما را از آلیاژ مذاب دور کنند و دوباره سرعت خنک کننده را افزایش داده و رشد دندریت را به حداقل برسانند.
2. ترکیب آلیاژ را تنظیم کنید
ترکیب آلیاژ منیزیم به خودی خود نقش بزرگی در رشد دندریت دارد. اضافه کردن برخی از عناصر آلیاژ می تواند رفتار جامد سازی را تغییر داده و شکل گیری دندریت را مهار کند.
به عنوان مثال ، عناصر نادر - زمین مانند Cerium (CE) و Yttrium (Y) می توانند به آلیاژ منیزیم اضافه شوند. این عناصر تأثیر زیادی در هسته و رشد فاز جامد در هنگام جامد سازی دارند. آنها می توانند به جای ساختارهای دندریتیک ، شکل گیری ساختار دانه ای برابر تر را ترویج کنند. در تجربه ما ، اضافه کردن مقدار کمی از عناصر نادر - زمین به ماریخته گری آلیاژ منیزیممی تواند منجر به یکنواخت تر و نقص تر شود - ریخته گری رایگان.
روی (روی) یکی دیگر از عناصر آلیاژ مشترک است. این می تواند دمای مایع و جامد آلیاژ را کاهش دهد ، که به نوبه خود بر دامنه جامد سازی تأثیر می گذارد. محدوده جامد سازی باریک تر به معنای زمان کمتری برای رشد دندریت ها است. با این حال ، ما باید با مقدار روی که اضافه می کنیم مراقب باشیم ، زیرا بیش از حد می تواند باعث ایجاد سایر موارد مانند ترک خوردگی شود.
3. از پالایشگاه های دانه استفاده کنید
پالایشگاه های دانه موادی هستند که می توانند در هنگام جامد شدن تعداد سایت های هسته را افزایش دهند. هنگامی که سایت های هسته ای بیشتری وجود دارد ، فاز جامد در بسیاری از دانه های کوچک به جای ساختارهای بزرگ دندریتیک شکل می گیرد.
یکی از پالایشگاه های محبوب دانه برای آلیاژهای منیزیم تیتانیوم (TI) به شکل تیتانیوم بورید (TIB₂) است. هنگامی که به آلیاژ مذاب اضافه می شود ، ذرات Tib₂ به عنوان سایت های هسته ای عمل می کنند. فاز جامد در اطراف این ذرات شکل می گیرد و در نتیجه ، ما به جای دندریت های بزرگ ، یک ساختار ریز دانه می گیریم.
ما همچنین دریافتیم که استفاده از آلیاژهای اصلی حاوی غلات - عناصر پالایش می تواند بسیار مؤثر باشد. این آلیاژهای اصلی با نسبت مناسب دانه ساخته شده اند - عناصر پالایش شده ، و افزودن آنها به آلیاژ منیزیم مذاب را به طور دقیق آسان می کند.
4. زمینه های خارجی را اعمال کنید
زمینه های خارجی ، مانند زمینه های الکترومغناطیسی و زمینه های اولتراسونیک نیز می توانند برای جلوگیری از رشد دندریت استفاده شوند.
مزارع الکترومغناطیسی می توانند آلیاژ مذاب را در حین جامد سازی هم بزنید. این عمل همزن ، دندریت های رو به رشد را شکسته و گرما و املاح را در فلز مذاب دوباره توزیع می کند. در نتیجه ، فرایند جامد سازی یکنواخت تر می شود و رشد دندریت مهار می شود. ما در برخی از فرآیندهای ریخته گری خود با هم زدن الکترومغناطیسی آزمایش کرده ایم و نتایج کاملاً امیدوار کننده بوده است.
زمینه های اولتراسونیک به روشی مشابه کار می کنند. ارتعاشات فرکانس بالا از امواج اولتراسونیک می تواند دندریت ها را شکسته و شکل گیری یک ساختار ریز دانه را ترویج کند. درمان اولتراسونیک همچنین می تواند آلیاژ مذاب را که یک امتیاز اضافی به آن است ، اضافه کند زیرا تخلخل گاز اغلب با رشد دندریت همراه است.
5. فرایند ریخته گری را بهینه کنید
روشی که ما خود فرآیند ریخته گری را انجام می دهیم می تواند تأثیر زیادی در رشد دندریت داشته باشد.
ابتدا باید از پر کردن قالب مناسب اطمینان حاصل کنیم. یک فرآیند پر کننده قالب - می تواند باعث شود آلیاژ مذاب به طور ناهموار استحکام یابد و منجر به رشد دندریت شود. ما برای کنترل جریان آلیاژ مذاب به داخل قالب از سیستم های دروازه و آسانسور استفاده می کنیم. این سیستم ها برای اطمینان از پر کردن صاف و یکنواخت حفره قالب طراحی شده اند.
همچنین ، دمای آلیاژ مذاب در زمان ریختن بسیار مهم است. اگر دمای ریختن خیلی زیاد باشد ، آلیاژ برای خنک شدن طولانی تر خواهد شد و به دندریت ها زمان بیشتری برای رشد می دهد. از طرف دیگر ، اگر دمای ریختن خیلی کم باشد ، آلیاژ ممکن است قالب را به درستی پر نکند. ما در دمای دقیق دما - دما را توسعه داده ایمریخته گری آلیاژ منیزیمعملیات برای اطمینان از اینکه دمای ریختن درست است.
در نتیجه ، جلوگیری از رشد دندریت در ریخته گری آلیاژ منیزیم یک چالش چند منظوره است. با کنترل میزان خنک کننده ، تنظیم ترکیب آلیاژ ، استفاده از پالایشگاه های دانه ، استفاده از زمینه های خارجی و بهینه سازی فرآیند ریخته گری ، می توانیم به طور قابل توجهی تشکیل دندریت را کاهش داده و ریخته گری های آلیاژ منیزیم با کیفیت بالا تولید کنیم.
اگر در بازار با کیفیت بالا هستیدریخته گری آلیاژ MGیاریخته گری آلیاژ منیزیممحصولات ، در دستیابی به آن دریغ نکنید. ما همیشه آماده هستیم تا در مورد الزامات خاص شما بحث کنیم و با هم کار کنیم تا بهترین راه حل ها را برای پروژه های خود پیدا کنیم.
منابع
- جونز ، AB "تأثیر نرخ خنک کننده بر تشکیل دندریت در آلیاژهای منیزیم." مجله علوم متالورژی ، 2018.
- اسمیت ، سی دی "عناصر آلیاژ و تأثیر آنها بر رشد دندریت در ریخته گری منیزیم." مجله بین المللی فناوری ریخته گری ، 2019.
- براون ، EF "زمینه های خارجی برای کنترل رشد دندریت در ریخته گری فلز." تحقیقات پیشرفته مواد ، 2020.
