อิทธิพลของ undercooling ต่อผลการกลั่นของโรงกลั่นอะลูมิเนียม

Jan 05, 2021 ฝากข้อความ

อุณหภูมิการตกผลึกสมดุลหรืออุณหภูมิการตกผลึกเชิงทฤษฎีของอลูมิเนียมคือ 660 องศา อย่างไรก็ตามในกระบวนการตกผลึกจริงอุณหภูมิการตกผลึกจริงจะต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกเชิงทฤษฎีเสมอ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์ undercooling และความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพวกเขาเรียกว่าระดับต่ำสุด ระดับต่ำสุดที่เกี่ยวข้องกับอัตราการระบายความร้อนอย่างใกล้ชิด ยิ่งอัตราการระบายความร้อนเร็วขึ้นเท่าใดอุณหภูมิการตกผลึกที่แท้จริงก็จะลดลงและยิ่งระดับต่ำกว่าจะมากขึ้นเท่านั้น ในทางตรงกันข้ามอัตราการระบายความร้อนจะช้าลงเท่าไหร่ระดับต่ำกว่าก็จะมีขนาดเล็กลงและอุณหภูมิการตกผลึกจริงจะใกล้เคียงกับอุณหภูมิการตกผลึกเชิงทฤษฎี

 

โดยสังเขป undercooling คือความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิทฤษฎีและการเปลี่ยนเฟสจริงของอลูมิเนียมเหลว

ในระหว่างการตกผลึกและการแข็งตัวของของเหลวอลูมิเนียมมีสองรูปแบบของการระบายความร้อน

รูปแบบหนึ่งคือส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อพื้นผิวการหล่ออลูมิเนียมที่เรียกว่า undercooling ความร้อนซึ่งส่วนใหญ่เป็นอิทธิพลของอุณหภูมิภายนอกต่อของเหลวอลูมิเนียมตื้นเพื่อให้สามารถสร้างผลึกขนาดเล็กและสม่ำเสมอได้อย่างรวดเร็ว Al - ti - b (อลูมิเนียมไทเทเนียมโบรอน) โรงกลั่นธัญพืชเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการระบายความร้อนด้วยความร้อนนี้และสามารถออกแรงกลั่นที่ดีที่สุดในสภาพแวดล้อมนี้ แต่ถ้าการระบายความร้อนด้วยความร้อนนั้นมากเกินไปมากเกินไปชั้นของโครงสร้างเม็ด acicular หยาบมักจะเกิดขึ้นที่ด้านในของพื้นผิวและชั้นที่ดีมากในเวลาเดียวกัน

 

รูปแบบอื่น ๆ ส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อการตกแต่งภายในอลูมิเนียมที่เรียกว่าการลดลงของรัฐธรรมนูญ ส่วนใหญ่ในระหว่างกระบวนการแข็งตัวของโลหะผสมอลูมิเนียมแม้ว่าการกระจายอุณหภูมิที่แท้จริงจะแน่นอนการกระจายตัวถูกละลายในเฟสของเหลวเปลี่ยนไปซึ่งเปลี่ยนอุณหภูมิการแข็งตัวทางทฤษฎีของเฟสของเหลว ในเวลานี้ undercooling จะถูกกำหนดโดยปัจจัยสองประการการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบและการกระจายอุณหภูมิที่เกิดขึ้นจริงซึ่งก่อให้เกิดการลดลงของรัฐธรรมนูญ อัล - ti - c (อลูมิเนียมไทเทเนียมคาร์บอน) โรงกลั่นธัญพืชโดยเฉพาะอย่างยิ่งชอบ undercooling รัฐธรรมนูญนี้และสามารถออกแรงกลั่นที่ดีที่สุดในสภาพแวดล้อมนี้

 

เนื่องจากอัล - ti - c และ al - ti - b ส่วนใหญ่มีผลในสภาพแวดล้อมที่อยู่ใต้น้ำที่แตกต่างกัน ในขณะที่ธัญพืชอลูมิเนียมที่ได้รับการปรับปรุงโดย Al - ti - b มีแนวโน้มที่จะมีขนาดเกรนเล็กกว่าบนพื้นผิวและด้านนอกของร่างกายหล่อ

 

โดยสรุปมันแตกต่างกันในเอฟเฟกต์การปรับแต่งที่แท้จริงระหว่าง al - ti - c และ al - ti - b เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่ไม่ต้องการ ตามลําดับคุณสมบัติเชิงกลและความเหนียวพลาสติกของการหล่ออลูมิเนียมที่ได้รับการปรับปรุงโดย al - ti - c จะดีขึ้นและมีเสถียรภาพมากขึ้น

 

คุณสมบัติที่แตกต่างกันของโลหะผสมอลูมิเนียมที่ได้รับการกลั่นที่เกิดจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นแนวโน้มสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันของ Al - ti - c และ al - ti - b

ⅰ. บนโลหะผสม 6063 ความแตกต่างในความสามารถในการปรับแต่งของอัล - ti - c และ al - ti - b โลหะผสมหลัก

1

ความสามารถในการกลั่นเมล็ดข้าวของอัล - ti - c และอัล - ti - b โลหะผสมหลัก 6063 โลหะผสมบนโลหะผสม 6063

 

2

ความต้านทานแรงดึงสูงสุดของ 6063 โลหะผสมที่ได้รับการปรับปรุงโดย al - ti - c หรือ al - ti - b master alloy

 

                    

3

ความแข็งของ 6063 โลหะผสมที่ได้รับการปรับปรุงโดย al - ti - c หรือ al - ti - b โลหะผสมหลัก

 

บทสรุป:บนโลหะผสม 6063 ความสามารถในการกลั่นของอัล - ti - c โลหะผสมหลักและคุณสมบัติอัลลอยที่ได้รับการกลั่นดีกว่าอัล - ti - b อัลลอล

 

ความแตกต่างในประสิทธิภาพการปรับแต่งที่เกิดจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นแนวโน้มสภาพแวดล้อม undercooling ที่แตกต่างกันของ al - ti - c และ al - ti - b

 

ⅱ. บน 1xxx, 3xxx, 5xxx, 7xxx, 8xxx ซีรีส์อัลลอยด์, ความแตกต่างในคุณสมบัติการปรับแต่งของ Al - ti - c และ al - ti - b: b: b

              45

ข้อมูลทดสอบ ACF สำหรับอัลลอยด์ WROUGHT ด้วย Al - Ti - C (สัญลักษณ์ที่เป็นของแข็ง) และ Al - Ti - B (สัญลักษณ์เปิด) การทดสอบทำที่ 700 องศา C นอกเหนือจาก AA3004 และ AA5182 (730 องศา C)

 

หมายเหตุ: ผลการทดสอบ ACF 200µm นั้นเทียบเท่ากับ 130µm โดยการทดสอบ TP-1

                  67

การกระจายของขนาดเกรนที่ขอบ, กลาง - รัศมีและศูนย์กลางของ AA8079 billets ที่ได้รับการปรับปรุงด้วย 2kg/t ของ (a) al - ti - c หรือ (b) al - ti - b

 

บทสรุป:บน 1xxx, 3xxx, 5xxx, 7xxx, 8xxx ซีรีย์อัลลอยด์, ประสิทธิภาพการปรับแต่งของอัล - ti - c อัลลอยด์ต้นแบบ