1. Mambo ya Macroscopic Yanayochangia Uundaji wa Ufa
1.1 Wakati wa utupaji wa nusu-endelevu, maji ya kupoeza hunyunyizwa moja kwa moja kwenye uso wa ingot, na kuunda gradient ya joto kali ndani ya ingot. Hii inasababisha mnyweo usio sawa kati ya maeneo mbalimbali, na kusababisha kujizuia na kuzalisha mikazo ya joto. Chini ya nyanja fulani za mafadhaiko, mikazo hii inaweza kusababisha kupasuka kwa ingot.
1.2 Katika uzalishaji wa viwandani, mpasuko wa ingot mara nyingi hutokea katika hatua ya awali ya utupaji au huanzia kama mipasuko midogo ambayo baadaye huenea wakati wa kupoeza, ambayo inaweza kuenea kote kwenye ingot. Kando na kupasuka, kasoro zingine kama vile viziba baridi, kupiga vita, na kunyongwa pia zinaweza kutokea wakati wa hatua ya awali ya utupaji, na kuifanya kuwa awamu muhimu katika mchakato mzima wa utumaji.
1.3 Uwezo wa kuathiriwa na ubaridi wa moja kwa moja kwa kupasuka kwa joto kali huathiriwa kwa kiasi kikubwa na muundo wa kemikali, nyongeza kuu za aloi na idadi ya visafishaji nafaka vinavyotumika.
1.4 Unyeti wa kupasuka kwa moto wa aloi ni hasa kutokana na matatizo ya ndani ambayo hushawishi uundaji wa voids na nyufa. Uundaji na usambazaji wao umedhamiriwa na vipengele vya alloying, ubora wa metallurgiska kuyeyuka, na vigezo vya utupaji vya nusu-kuendelea. Hasa, ingo za ukubwa wa mfululizo wa 7xxx wa aloi za alumini hukabiliwa hasa na kupasuka kwa moto kutokana na vipengele vingi vya aloi, safu pana za uimarishaji, mikazo ya juu ya kutupa, mtengano wa oksidi wa vipengele vya aloi, ubora duni wa metallurgiska, na uundaji mdogo kwenye joto la kawaida.
1.5 Uchunguzi umeonyesha kuwa sehemu za sumakuumeme na vipengele vya aloi (ikiwa ni pamoja na visafishaji nafaka, vipengele vikuu vya aloi na vipengee vya kufuatilia) huathiri kwa kiasi kikubwa muundo mdogo na unyeti wa mpasuko wa aloi za mfululizo wa 7xxx zinazoendelea kutupwa.
1.6 Zaidi ya hayo, kutokana na muundo tata wa aloi ya alumini 7050 na kuwepo kwa vipengele vilivyooksidishwa kwa urahisi, kuyeyuka huwa na kunyonya hidrojeni zaidi. Hii, pamoja na inclusions ya oksidi, inaongoza kwa ushirikiano wa gesi na inclusions, na kusababisha maudhui ya juu ya hidrojeni katika kuyeyuka. Maudhui ya hidrojeni yamekuwa sababu kuu inayoathiri matokeo ya ukaguzi, tabia ya kuvunjika, na utendaji wa uchovu wa nyenzo za ingot zilizochakatwa. Kwa hiyo, kwa kuzingatia utaratibu wa kuwepo kwa hidrojeni katika kuyeyuka, ni muhimu kutumia vyombo vya habari vya adsorption na vifaa vya kusafisha filtration ili kuondoa hidrojeni na inclusions nyingine kutoka kwa kuyeyuka ili kupata kuyeyuka kwa alloy iliyosafishwa sana.
2. Sababu za Microscopic za Uundaji wa Ufa
2.1 Upasuaji wa moto wa Ingot hubainishwa kimsingi na kasi ya kusinyaa kwa ugaidi, kiwango cha ulishaji, na ukubwa muhimu wa eneo la mushy. Ikiwa ukubwa wa ukanda wa mushy unazidi kizingiti muhimu, ngozi ya moto itatokea.
2.2 Kwa ujumla, mchakato wa uimarishaji wa aloi unaweza kugawanywa katika hatua kadhaa: kulisha kwa wingi, kulisha interdendritic, kutenganisha dendrite, na kuunganisha dendrite.
2.3 Wakati wa hatua ya kutenganisha dendrite, mikono ya dendrite huwa imefungwa kwa karibu zaidi na mtiririko wa kioevu huzuiwa na mvutano wa uso. Upenyezaji wa ukanda wa mushy umepunguzwa, na kupungua kwa kutosha kwa uimarishaji na mkazo wa joto kunaweza kusababisha microporosity au hata nyufa za moto.
2.4 Katika hatua ya kuunganisha dendrite, ni kiasi kidogo tu cha kioevu kinachobaki kwenye makutano matatu. Katika hatua hii, nyenzo nusu-imara ina nguvu kubwa na kinamu, na hali dhabiti huenda ndio njia pekee ya kufidia shrinkage ya uimarishaji na mkazo wa joto. Hatua hizi mbili ndizo zinazowezekana zaidi kuunda voids ya shrinkage au nyufa za moto.
3. Utayarishaji wa Ingo za Ubora wa Slab Kulingana na Taratibu za Uundaji Ufa
3.1 Ingo za slab za ukubwa mkubwa mara nyingi huonyesha nyufa za uso, upenyo wa ndani, na mjumuisho, ambao huathiri sana tabia ya mitambo wakati wa uimarishaji wa aloi.
3.2 Sifa za kimitambo za aloi wakati wa uimarishaji kwa kiasi kikubwa hutegemea vipengele vya ndani vya muundo, ikiwa ni pamoja na ukubwa wa nafaka, maudhui ya hidrojeni, na viwango vya kujumuisha.
3.3 Kwa aloi za alumini zilizo na miundo ya dendritic, nafasi ya pili ya mikono ya dendrite (SDAS) huathiri kwa kiasi kikubwa sifa za kimitambo na mchakato wa uimarishaji. Finer SDAS inaongoza kwa uundaji wa porosity mapema na sehemu za juu za porosity, kupunguza dhiki muhimu kwa ngozi moto.
3.4 Kasoro kama vile uvujaji wa mipasuko na mijumuisho hudhoofisha kwa kiasi kikubwa ugumu wa kiunzi kigumu na kupunguza kwa kiasi kikubwa mkazo muhimu unaohitajika kwa kupasuka kwa moto.
3.5 Mofolojia ya nafaka ni sababu nyingine muhimu ya miundo midogo inayoathiri tabia ya kupasuka kwa moto. Wakati nafaka zinabadilika kutoka kwa dendrites za safu hadi nafaka za globular equiaxed, aloi hiyo huonyesha halijoto ya chini ya uthabiti na upenyezaji bora wa kioevu kati ya dendriti, ambayo hukandamiza ukuaji wa pore. Zaidi ya hayo, nafaka laini zaidi zinaweza kukidhi viwango vikubwa vya matatizo na viwango na kuwasilisha njia ngumu zaidi za uenezaji wa nyufa, na hivyo kupunguza mwelekeo wa jumla wa kupasuka kwa moto.
3.6 Katika uzalishaji wa vitendo, kuboresha mbinu za utunzaji na utupaji wa kuyeyuka-kama vile kudhibiti kikamilifu ujumuishaji na maudhui ya hidrojeni, pamoja na muundo wa nafaka-kunaweza kuboresha upinzani wa ndani wa ingots za slab kwa ngozi ya moto. Kwa kuchanganya na usanifu bora wa zana na mbinu za usindikaji, hatua hizi zinaweza kusababisha uzalishaji wa ingots za slab za mavuno ya juu, kubwa na za ubora wa juu.
4. Uboreshaji wa Nafaka ya Ingot
Aloi ya 7050 ya alumini kimsingi hutumia aina mbili za visafishaji vya nafaka: Al-5Ti-1B na Al-3Ti-0.15C. Masomo linganishi juu ya matumizi ya ndani ya wasafishaji hawa yanaonyesha:
4.1 Ingoti zilizosafishwa kwa Al-5Ti-1B huonyesha ukubwa wa nafaka ndogo zaidi na mpito unaofanana zaidi kutoka ukingo wa ingot hadi katikati. Safu ya korodani ni nyembamba, na athari ya jumla ya uboreshaji wa nafaka huwa na nguvu zaidi kwenye ingot.
4.2 Wakati malighafi iliyosafishwa hapo awali kwa Al-3Ti-0.15C inatumiwa, athari ya uboreshaji wa nafaka ya Al-5Ti-1B hupungua. Zaidi ya hayo, kuongeza nyongeza ya Al-Ti-B zaidi ya hatua fulani hakuongezei uboreshaji wa nafaka sawia. Kwa hiyo, nyongeza za Al-Ti-B zinapaswa kuwa mdogo kwa si zaidi ya 2 kg / t.
4.3 Ingoti zilizosafishwa kwa Al-3Ti-0.15C hujumuisha hasa nafaka laini, za globulari zilizosawazishwa. Ukubwa wa nafaka ni sawa katika upana wa slab. Nyongeza ya 3–4 kg/t ya Al-3Ti-0.15C inafaa katika kuimarisha ubora wa bidhaa.
4.4 Hasa, wakati Al-5Ti-1B inatumiwa katika aloi ya 7050, chembe za TiB₂ huwa na kujitenga kuelekea filamu ya oksidi kwenye uso wa ingot chini ya hali ya baridi ya haraka, na kutengeneza makundi ambayo husababisha uundaji wa slag. Wakati wa kuganda kwa ingot, vishada hivi husinyaa kwa ndani na kutengeneza mikunjo inayofanana na groove, kubadilisha mvutano wa uso wa kuyeyuka. Hii huongeza mnato wa kuyeyuka na kupunguza umajimaji, ambayo inakuza uundaji wa nyufa kwenye msingi wa ukungu na pembe za nyuso pana na nyembamba za ingot. Hii huongeza kwa kiasi kikubwa tabia ya kupasuka na kuathiri vibaya mavuno ya ingot.
4.5 Kwa kuzingatia tabia ya uundaji wa aloi ya 7050, muundo wa nafaka wa ingo za ndani na kimataifa zinazofanana, na ubora wa bidhaa za mwisho zilizochakatwa, Al-3Ti-0.15C inapendekezwa kuwa kisafishaji cha nafaka cha ndani cha kurusha aloi 7050—isipokuwa hali mahususi zinahitaji vinginevyo.
5. Tabia ya Uboreshaji wa Nafaka ya Al-3Ti-0.15C
5.1 Kisafishaji cha nafaka kinapoongezwa kwa 720 °C, nafaka hujumuisha miundo iliyosawazishwa na baadhi ya miundo midogo na ndiyo iliyo bora zaidi kwa ukubwa.
5.2 Ikiwa kuyeyuka kumeshikiliwa kwa muda mrefu sana baada ya kuongeza kisafishaji (kwa mfano, zaidi ya dakika 10), ukuaji wa dendritic mbaya hutawala, na kusababisha nafaka ngumu zaidi.
5.3 Wakati kiasi cha nyongeza cha kisafishaji cha nafaka ni 0.010% hadi 0.015%, nafaka nzuri zilizosawazishwa hupatikana.
5.4 Kulingana na mchakato wa viwanda wa aloi ya 7050, hali bora zaidi za uboreshaji wa nafaka ni: joto la nyongeza karibu 720 °C, muda kutoka kwa ziada hadi uimarishaji wa mwisho unaodhibitiwa ndani ya dakika 20, na kiasi cha kiboreshaji kwa takriban 0.01-0.015% (3-4 kg / t ya Al-3Ti-0.15C).
5.5 Licha ya tofauti za saizi ya ingot, jumla ya muda kutoka kwa kuongeza kisafishaji cha nafaka baada ya kuyeyuka, kupitia mfumo wa laini, bakuli na ukungu, hadi ugumu wa mwisho kwa kawaida ni dakika 15-20.
5.6 Katika mipangilio ya viwanda, kuongeza kiwango cha kisafishaji cha nafaka zaidi ya kiwango cha Ti cha 0.01% hakuboreshi uboreshaji wa nafaka kwa kiasi kikubwa. Badala yake, kuongeza kupita kiasi husababisha uboreshaji wa Ti na C, na kuongeza uwezekano wa kasoro za nyenzo.
5.7 Majaribio katika sehemu tofauti—degas inlet, degas outlet na casting trough—huonyesha tofauti ndogo katika ukubwa wa nafaka. Hata hivyo, kuongeza kisafishaji moja kwa moja kwenye bwawa la kutupia bila kuchujwa huongeza hatari ya kasoro wakati wa ukaguzi wa ultrasonic wa vifaa vilivyochakatwa.
5.8 Ili kuhakikisha uboreshaji wa nafaka sawa na kuzuia mkusanyiko wa kisafishaji, kisafishaji cha nafaka kinapaswa kuongezwa kwenye mlango wa mfumo wa kuondoa gesi.
Muda wa kutuma: Jul-16-2025
