Fémolvadékok ultrahangos feldolgozása

A fém ultrahangos feldolgozása megolvad

Az olvadt fémekben és ötvözetekben végzett ultrahang különféle jótékony hatásokat mutat, például strukturálást, gáztalanítást és javított szűrést.

Az ultrahang elősegíti a nem dendrites megszilárdulást folyékony és félszilárd fémekben. A szonikálás jelentős előnyökkel jár a dendrites szemcsék és az elsődleges intermetall részecskék mikroszerkezetű finomítása szempontjából.

Ezenkívül a nagy teljesítményű ultrahang felhasználható célzottan a fém porozitásának csökkentésére vagy mezo-porózus szerkezetek előállítására. Végül, de nem utolsósorban az ultrahangos ultrahang javítja az öntvények minőségét. Ultrahangos megszilárdulás A nem dendritikus szerkezetek képződése a fémolvadékok megszilárdulásakor befolyásolja az anyag tulajdonságait, például szilárdságot, rugalmasságot, szilárdságot és / vagy keménységet.

Ultrahanggal módosított szemmag-nukleáció: Az akusztikus kavitáció és intenzív nyíróerő növeli az olvadék nukleációs helyét és a magok számát.

Az olvadékok ultrahangos kezelése heterogén magképződést és a dendritek fragmentálódását eredményezi, így a végtermék szignifikánsan magasabb finomságot mutat. Az ultrahangos kavitáció a nem fémes szennyeződések egyenletes nedvesítését okozza az olvadékban.

Ezek a szennyeződések nukleációs helyekké alakulnak, amelyek a megszilárdulás kiindulópontjai. Mivel ezek a nukleációs pontok a szilárdulási front előtt vannak, a dendritikus struktúrák növekedése nem fordul elő.

A Ti ötvözet makrostruktúrája ultrahangos kezelés után (Ruirun et al. 2017) Dendrit fragmentáció: A dendritek olvadása általában a gyökérnél kezdődik, a helyi hőmérséklet-emelkedés és szegregáció miatt.

Az ultrahangos kezelés erős konvekciót (hőátadás folyadék tömegmozgásával) és sokkhullámokat generál az olvadékban, így a dendritek széttöredezettek. A konvekció elősegítheti a dendrit fragmentálódását a szélsőséges helyi hőmérsékletek, valamint a összetétel változása miatt, és elősegíti az oldott anyag diffúzióját. A kavitációs sokkhullámok segítik az olvadó gyökerek törését.