Hej! Jako dostawca castingu stopu magnezu miałem do czynienia z różnymi problemami w branży. Jednym z głównych bólów głowy, z którym często stoimy, jest wzrost dendrytów w odlewie ze stopu magnezu. Na tym blogu podzielę się kilkoma wskazówkami, jak zapobiec wzrostowi dendrytu.
Po pierwsze, zrozummy, czym są dendryty. Dendryty są drzewami - podobnymi do struktur, które tworzą się podczas procesu zestalania metali. W odlewaniu stopu magnezu te dendryty mogą powodować kilka problemów. Mogą zmniejszyć właściwości mechaniczne odlewu, takie jak jego wytrzymałość i plastyczność. Ponadto mogą prowadzić do porowatości i innych defektów, które są duże nie - nie, jeśli chodzi o wysokiej jakości produkty stopu magnezu.
1. Kontroluj szybkość chłodzenia
Jednym z najskuteczniejszych sposobów zapobiegania wzrostowi dendrytu jest kontrolowanie szybkości chłodzenia. Gdy stop magnezu chłodzi, powolna szybkość chłodzenia daje dendrytom więcej czasu na rozwój. Musimy więc trochę przyspieszyć.
Możemy użyć foremek chłodzonych. Woda ma wysoki współczynnik ciepła - transfer, co oznacza, że może szybko pochłaniać ciepło ze stopionego stopu magnezu. To szybkie usuwanie ciepła prowadzi do szybszej szybkości chłodzenia, a dendryty nie mają wystarczająco dużo czasu, aby utworzyć i rosnąć. Na przykład w niektórych z naszychCasting stopu MGProjekty zaobserwowaliśmy znaczne zmniejszenie tworzenia dendrytu podczas korzystania z form chłodzonych wodą.
Inną opcją jest użycie bloków chłodnych. Są one wykonane z materiałów o wysokiej przewodności cieplnej, takich jak miedź. Po umieszczeniu w strategicznych lokalizacjach w formie bloki chłodzenia mogą szybko oderwać ciepło ze stopionego stopu, ponownie zwiększając szybkość chłodzenia i minimalizując wzrost dendrytu.
2. Dostosuj skład stopu
Skład samego stopu magnezu odgrywa ogromną rolę we wzroście dendrytu. Dodanie niektórych elementów stopowych może modyfikować zachowanie zestalania i hamować tworzenie dendrytu.
Na przykład do stopu magnezu można dodać rzadkie - elementy ziemne, takie jak cerium (CE) i itr (y). Elementy te mają silny wpływ na zarodkowanie i wzrost fazy stałej podczas zestalania. Mogą promować tworzenie bardziej równoznaczonej struktury ziarna zamiast struktur dendrytycznych. Z naszego doświadczenia wynika, że dodanie tylko niewielkiej ilości rzadkich elementów Ziemi do naszychCasting stopu magnezumoże prowadzić do znacznie bardziej jednolitego i wady - wolnego odlewania.
Cynk (Zn) to kolejny wspólny element stopowy. Może zmniejszyć temperaturę likwidusa i solidusa stopu, co z kolei wpływa na zakres zestalania. Węższy zakres zestalania oznacza mniej czasu na rozwój dendrytów. Musimy jednak uważać na ilość dodanego cynku, ponieważ zbyt wiele może powodować inne problemy, takie jak pękanie na gorąco.
3. Użyj rafinerów ziarna
Rafinery ziarna są substancjami, które mogą zwiększyć liczbę miejsc zarodkowania podczas zestalania. Gdy istnieje więcej miejsc zarodkowania, faza stała tworzy się w wielu małych ziarnach, a nie dużych strukturach dendrytycznych.
Jednym z popularnych rafinerów zbożowych dla stopów magnezu jest tytan (TI) w postaci tytanu bordowego (tib₂). Po dodaniu do stopionego stopu cząstki Tib₂ działają jak miejsca zarodkowania. Faza stała zaczyna tworzyć się wokół tych cząstek, w wyniku czego otrzymujemy drobną - brygowaną strukturę zamiast dużych dendrytów.
Odkryliśmy również, że użycie stopów głównych zawierających elementy rafinacyjne może być bardzo skuteczne. Te stopy główne są wyprodukowane z odpowiednimi proporcjami elementów rafinacyjnych ziarna, co ułatwia dokładne dodanie ich do stopionego stopu magnezu.
4. Zastosuj pola zewnętrzne
Pola zewnętrzne, takie jak pola elektromagnetyczne i pola ultradźwiękowe, można również zastosować do zapobiegania wzrostowi dendrytu.
Pola elektromagnetyczne mogą mieszać stopiony stop podczas zestalania. To poruszające działanie rozkłada rosnące dendryty i redystrybuuje ciepło i substancję substancji rozpuszczonej w stopionym metalu. W rezultacie proces zestalania staje się bardziej jednolity, a wzrost dendrytu jest hamowany. Eksperymentowaliśmy z mieszaniem elektromagnetycznym w niektórych naszych procesach odlewów, a wyniki były dość obiecujące.
Pola ultradźwiękowe działają w podobny sposób. Wibracje o wysokiej częstotliwości z fal ultradźwiękowych mogą rozbić dendryty i promować tworzenie drobnej struktury. Obróbka ultradźwiękowa może również stopić stopiony stop, który jest dodatkowym bonusem, ponieważ porowatość gazu jest często związana ze wzrostem dendrytu.
5. Zoptymalizuj proces odlewania
Sposób, w jaki sam przeprowadzamy proces odlewania, może mieć duży wpływ na wzrost dendrytu.
Najpierw musimy zapewnić odpowiednie napełnianie formy. Turbulentny proces wypełniania formy może powodować nierównomierne stopiono, co prowadzi do wzrostu dendrytu. Używamy systemów bramkowania i pionu do kontrolowania przepływu stopionego stopu do formy. Systemy te zostały zaprojektowane tak, aby zapewnić gładkie i jednolite wypełnienie wnęki formy.
Kluczowa jest również temperatura stopionego stopu w momencie nalewania. Jeśli temperatura nalewającego jest zbyt wysoka, stop potrwa dłużej, dając dendrytom więcej czasu na rozwój. Z drugiej strony, jeśli temperatura nalewania jest zbyt niska, stop może nie wypełnić formy prawidłowo. Opracowaliśmy ścisłe procedury temperaturowe w naszymCasting stopu magnezuOperacje, aby zapewnić, że temperatura nalewania jest odpowiednia.
Podsumowując, zapobieganie wzrostowi dendrytu w odlewie ze stopu magnezu jest wyzwaniem wieloraskowanym. Kontrolując szybkość chłodzenia, dostosowując skład stopu, za pomocą rafinerów ziarna, stosowanie pól zewnętrznych i optymalizację procesu odlewania, możemy znacznie zmniejszyć tworzenie dendrytu i wytworzyć wysokiej jakości odlewy stopu magnezu.
Jeśli jesteś na rynku wysokiej jakościCasting stopu MGLubCasting stopu magnezuProdukty, nie wahaj się wyciągnąć ręki. Zawsze jesteśmy gotowi omówić twoje szczególne wymagania i współpracować, aby znaleźć najlepsze rozwiązania dla twoich projektów.
Odniesienia
- Jones, AB „Wpływ szybkości chłodzenia na tworzenie dendrytu w stopach magnezu”. Journal of Metallurgical Science, 2018.
- Smith, CD „Elementy stopowe i ich wpływ na wzrost dendrytu w odlewie magnezu”. International Journal of Casting Technology, 2019.
- Brown, EF „Zewnętrzne pola do kontrolowania wzrostu dendrytu w odlewie metali”. Advanced Materials Research, 2020.
