Degassing ad ultrasuoni utilizzando il processo di casting in alluminio
qualsiasi gas (a meno che non sia stato saltato intenzionalmente attraverso il Melt) Di solito è completamente dissolto nel metallo liquido e non esistono bolle libere nel liquido Volume. Pertanto, la teoria del degasaggio ad ultrasuoni ben sviluppato per l'acqua (ad es. Da Kapustina) è applicabile solo ai metalli liquidi dopo la cavitazione Inizia a produrre bolle. In altre parole, è possibile produrre le bolle se l'energia esterna fornita al fuso per ultrasuoni, crea condizioni per eterogeneo Nucleazione di una bolla che può essere riempita con il gas disciolto
Secondo una teoria del degasaggio acustico che Kapustina suggerito per liquidi, con esistenti vapore / gas Bolle, il degasaggio è controllato dalle bolle pulsante che accumulano il gas disciolto a causa della sua diffusione dal liquido nello stadio di rarefazione della bolla oscillazione e della ricombinazione alla forma molecolare all'interno del bolla. Le bolle poi crescono, si fondono e alla fine galleggiano sulla superficie Il ruolo di Cavitazione Secondo Kapustina è in accelerazione del processo dovuta alla moltiplicazione di bolle e diffusione più attiva del gas disciolto nelle piccole bolle oscillanti in un modo non lineare. Inoltre, intenso cavitazione produce flussi acustici e secondari Convettivo flussi che contribuiscono a bolle di distribuzione e flottazione. L'acqua è un esempio di tali liquidi, con bolle di ossigeno prontamente presente nel liquido Volume. Di conseguenza, la soglia di degasaggio per acqua (cioè l'intensità del suono che conduce alla liberazione del gas dal liquido fase) è sempre più basso di la cavitazione soglia.
La situazione, come è stata sottolineata da G.I. Eskin, è molto diverso per metalli liquidi, dove VAPOR-GAS Le bolle di solito non esistono e loro la formazione richiede cavitazione del liquido.in Questo caso, il degasaggio e la cavitazione Le soglie devono coincidere. La cavitazione I nuclei sono della stessa origine dei nuclei degassanti e sono rappresentati dal gas adsorbito su la superficie di scarsamente bagnata inclusioni. Mentre il Cavitazione Soglia mostra il punto di partenza del degasaggio, il grado di cavitazione Lo sviluppo determina il degasaggio in Slill. In questo processo, l'interruzione dell'equilibrio dinamico nel Melt-ossido-idrogeno sistema da cavitazione è fortemente controllato dalla concentrazione di ossido solido inclusioni.
L'alluminio liquido e le sue leghe reagiscono attivamente con gas, formando non metallico impurità. Uno dei gas più importanti è l'idrogeno che trova la strada per il metallo liquido attraverso l'interfaccia tra il fuso e l'atmosfera Le principali fonti di idrogeno sono: L'idrogeno molecolare in idratazione d'aria e acqua o vapore nell'atmosfera Atmosfera. Quest'ultimo reagisce con alluminio liquido sulla superficie dello scioglimento e produce allumina e idrogeno. L'idrogeno atomico risultante è disciolto nell'alluminio e AL2O3 è depositato in superficie o disperso nel Liquido. idrogeno che non è disciolto o idrogeno che precipita Durante il degassamento o solidificazione, moduli molecolari idrogeno. Il vapore acqueo può anche reagire con liquido Al, producendo idrogeno molecolare come Bene; Ciò si dissolverà principalmente nell'aria.
L'importanza pratica dell'idrogeno disciolto deriva dalla forte diminuzione della sua solubilità con alluminio solidificazione: L'idrogeno disciolto può essere misurato fino a 0.65 cm3 / 100 G in alluminio liquido appena sopra la temperatura di fusione, e appena sotto la solubilità scende a 0.034 cm3 / 100 g. Durante Solidificazione, questa differenza rende l'eccesso di idrogeno per precipitare e, essere intrappolato tra i dendriti solidi, la forma porosità. La porosità del gas combinata con la porosità del restringimento è dannosa per le proprietà meccaniche dei prodotti finali, in particolare alla forza della frattura, dalla resistenza alla fatica e alla duttilità. Inoltre, l'idrogeno che non ha avuto il tempo di precipitare e formato una soluzione solida supersatura con l'alluminio precipitare durante Elaborazione a valle, ad es. omogeneizzazione, estrusione o rotolamento caldo, formando delaminazione e porosità secondaria, particolarmente dannosa nei prodotti a calibro sottile o superficie-critica Applicazioni.
Dal momento che 2000 L'interesse per il degasaggio ad ultrasuoni è aumentato significativamente a causa dell'ambiente ed energia efficienza. Un certo numero di gruppi di ricerca in tutto il mondo sono stati coinvolti nel Ricerca.
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