Introducere
Procesul de turnare produce direct aliajul de aluminiu care este utilizat în piesele necesare. Se cere turnabilitate ideală: curgere bună, tendință mai mică de contracție, fisurare la cald și fisurare la rece, segregare și absorbție mai scăzute a gazelor. Conținutul de elemente din aliajele de aluminiu turnate este în general mai mare decât cel al aliajelor de aluminiu deformate corespunzătoare și majoritatea aliajelor au o compoziție aproape eutectică.
Din 1905 până în 1925, țările europene și americane au efectuat cercetări privind aliajele industriale de aluminiu pe baza studiului diagramelor de fază ale aliajelor de aluminiu. Aliajele aluminiu-nichel au fost investigate inițial, dar turnabilitatea lor a fost slabă, astfel încât nichelul nu a devenit elementul principal de armare. Ulterior, au fost efectuate studii privind adăugarea de cupru, magneziu, mangan, siliciu și alte elemente la aluminiu și au obținut proprietăți relativ ideale. Prin urmare, au fost dezvoltate unele aliaje de turnare de aluminiu binare și multicomponente, inclusiv faimosul aliaj siliciu-aluminiu folosit în jurul anului 1920. Pentru industrie. [1]
Aplicație
Aliajele de aluminiu turnat au performanțe bune de turnare și pot fi prelucrate în piese cu forme complexe; nu necesită mult echipament suplimentar; Au avantajele de a economisi metale, de a reduce costurile și de a scurta timpul de lucru și sunt utilizate pe scară largă în industria aviației și industria civilă. Folosit pentru a produce grinzi, pale de turbină, corpuri de pompe, stâlpi, butuci de roți, buze de admisie a aerului și carcase de motor etc. Este, de asemenea, utilizat pentru a produce chiulasele de automobile, angrenajele și pistoanele, carcasele instrumentelor și carcasele pompei compresorului și alte piese.
clasificare
Aliajele moderne de turnare de aluminiu pot fi împărțite în 4 serii în funcție de principalele elemente adăugate, și anume: seria aluminiu-siliciu, seria aluminiu-cupru, seria aluminiu-magneziu și seria aluminiu-zinc. Pentru aceste patru serii, fiecare țară are marcajele corespunzătoare ale aliajelor și ale clasei de aliaje. China adoptă metoda de marcare a cifrelor ZL+3. Prima cifră reprezintă sistemul de aliaje, unde: 1 reprezintă sistemul de aliaje aluminiu-siliciu, 2 reprezintă sistemul de aliaje aluminiu-cupru, 3 reprezintă sistemul de aliaje aluminiu-magneziu, 4 reprezintă sistemul de aliaje aluminiu-zinc iar a doua cifră reprezintă reprezintă sistemul de aliaje aluminiu-siliciu. Trei cifre reprezintă numărul de serie al aliajului. Tabelul prezintă câteva aliaje tipice de turnare a aluminiului în China. În funcție de caracteristicile de utilizare ale aliajului, acestea pot fi împărțite în: aliaj de aluminiu turnat rezistent la căldură, aliaj de aluminiu turnat etanș, aliaj de aluminiu turnat rezistent la coroziune și aliaj de aluminiu turnat sudabil.
Tehnologie de rafinare a aliajelor de aluminiu
Rafinarea aliajelor de aluminiu implică în principal îndepărtarea gazelor și a incluziunilor nemetalice din lichidul de aliaj. Gazul din aliajul de aluminiu este în principal hidrogen (mai mult de 85%), iar incluziunile sunt în principal oxid de aluminiu. Deoarece solubilitatea de saturație a hidrogenului în aliajele de aluminiu lichide și solide este de aproape douăzeci de ori diferită, procesul de solidificare a aliajelor de aluminiu este ușor de precipitat cu hidrogen, rezultând găuri în piese turnate. Incluziunile și gazele interacționează. În aluminiul pur industrial, dacă conținutul de hidrogen pe 100g de aliaj de aluminiu lichid este mai mare de 0,1 ml, vor apărea pori, în timp ce în aluminiul de puritate ridicată, fiecare 100 g de aliaj de aluminiu lichid conține hidrogen . Odată ce volumul ajunge la 0,4 ml, vor apărea porii. Se poate observa că degazarea necesită îndepărtarea zgurii, iar îndepărtarea zgurii este baza degazării.
Agenții de rafinare folosiți în mod obișnuit pentru aliajele de aluminiu sunt hexacloretanul sau sărurile de clor. Acest agent de rafinare are efecte foarte bune de degazare și de îndepărtare a zgurii, dar nu este propice pentru protecția mediului și este înlocuit treptat cu agenți de rafinare netoxici. Cercetătorii autohtoni și străini au dezvoltat două tipuri de metode eficiente de rafinare, și anume metoda rotorului rotativ (metoda RID) și metoda injecției de flux (metoda FI). În metoda rotorului rotativ (metoda RID), gaz inert este introdus în lichidul de aliaj, iar bulele mari sunt sparte în bule mici cu un diametru de aproximativ 0,5 mm prin rotația rotorului și distribuite uniform în lichidul din aliaj poate îmbunătăți rata de îndepărtare. efect de gaz; Metoda de injectare a fluxului (metoda FI) constă în utilizarea fluxului sub formă de pulbere
