የ7050 alloy slab ingots ስንጥቅ እና እህል ማጣራት ላይ የተደረገ ጥናት

የ7050 alloy slab ingots ስንጥቅ እና እህል ማጣራት ላይ የተደረገ ጥናት

1. ለክራክ ምስረታ አስተዋፅኦ የሚያደርጉ ማክሮስኮፒክ ምክንያቶች

1.1 ከፊል-ቀጣይ ቀረጻ ወቅት፣ የቀዘቀዘ ውሃ በቀጥታ ወደ ኢንጎት ወለል ላይ ይረጫል። ይህ በተለያዩ ክልሎች መካከል ያልተመጣጠነ መኮማተርን ያስከትላል, እርስ በርስ መገደብ እና የሙቀት ጭንቀቶችን ይፈጥራል. በአንዳንድ የጭንቀት መስኮች, እነዚህ ውጥረቶች ወደ ውስጠ-ቁራጭነት ሊመሩ ይችላሉ.

1.2 በኢንዱስትሪ ምርት ውስጥ የኢንጎት መሰንጠቅ ብዙውን ጊዜ በመጀመሪያ የመውሰድ ደረጃ ላይ ይከሰታል ወይም በኋላ ላይ በሚቀዘቅዝበት ጊዜ የሚራቡ ማይክሮክራክቶች በጠቅላላው ኢንጎት ውስጥ ሊሰራጭ ይችላል። ከመሰነጣጠቅ በተጨማሪ እንደ ቀዝቃዛ መዝጊያዎች፣ መወዛወዝ እና ማንጠልጠያ ያሉ ሌሎች ጉድለቶች በመጀመርያው የመውሰድ ደረጃ ላይ ሊከሰቱ ይችላሉ፣ ይህም በጠቅላላው የ cast ሂደት ውስጥ ወሳኝ ምዕራፍ ያደርገዋል።

1.3 በቀጥታ ቅዝቃዜን ወደ ሙቅ ስንጥቅ የመውሰድ ተጋላጭነት በኬሚካላዊ ቅንብር፣ በዋና ቅይጥ ተጨማሪዎች እና ጥቅም ላይ በሚውሉት የእህል ማጣሪያዎች ብዛት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።

1.4 የሙቅ ቅይጥ ቅይጥ ስሜታዊነት በዋነኛነት በውስጣዊ ውጥረቶች ምክንያት ክፍተቶች እና ስንጥቆች እንዲፈጠሩ ያደርጋል። አፈጣጠራቸው እና ስርጭታቸው የሚወሰኑት ንጥረ ነገሮችን በመቀላቀል፣ የብረታ ብረት ጥራትን በማቅለጥ እና ከፊል ተከታታይ የመውሰድ መለኪያዎች ናቸው። በተለይ ትልቅ መጠን ያላቸው 7xxx ተከታታይ የአሉሚኒየም ውህዶች በተለይ በበርካታ ቅይጥ ንጥረ ነገሮች፣ ሰፊ የማጠናከሪያ ክልሎች፣ ከፍተኛ የመውሰድ ጭንቀቶች፣ የኦክሳይድ ንጥረ ነገሮችን የኦክሳይድ መለያየት፣ በአንፃራዊነት ደካማ የብረታ ብረት ጥራት እና በክፍል ሙቀት ዝቅተኛ የመፍጠር ችሎታ ምክንያት ለሞቅ ስንጥቅ የተጋለጡ ናቸው።

1.5 ጥናቶች የኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች እና ቅይጥ ንጥረ ነገሮች (እህል ማጣሪያዎችን ጨምሮ, ዋና ዋና ቅይጥ ንጥረ ነገሮች, እና መከታተያ ንጥረ ነገሮች) በከፊል በቀጣይነት Cast 7xxx ተከታታይ alloys ያለውን ጥቃቅን እና ትኩስ ስንጥቅ ተጋላጭነት ላይ ተጽዕኖ.

1.6 በተጨማሪም በ 7050 የአሉሚኒየም ቅይጥ ውስብስብ ቅንብር እና በቀላሉ ኦክሳይድ ንጥረ ነገሮች በመኖራቸው, ማቅለጡ ብዙ ሃይድሮጂንን ይይዛል. ይህ ከኦክሳይድ ውህዶች ጋር ተዳምሮ ወደ ጋዝ እና ውህዶች አብሮ መኖርን ያመጣል, ይህም በማቅለጥ ውስጥ ከፍተኛ የሃይድሮጂን ይዘት እንዲኖር ያደርጋል. የሃይድሮጂን ይዘት የምርመራ ውጤቶችን፣ ስብራት ባህሪን እና በተቀነባበሩ ንጥረ ነገሮች የድካም አፈፃፀም ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድር ቁልፍ ምክንያት ሆኗል። ስለዚህ, መቅለጥ ውስጥ ሃይድሮጂን መገኘት ያለውን ዘዴ ላይ በመመስረት, ይህ adsorption ሚዲያ እና filtration-የማጣራት መሣሪያዎችን በመጠቀም ሃይድሮጅን እና ሌሎች inclusions ከ ቀለጠ በጣም የተጣራ ቅይጥ መቅለጥ ለማግኘት መጠቀም አስፈላጊ ነው.

2. የክራክ መፈጠር ጥቃቅን መንስኤዎች

2.1 የኢንጎት ትኩስ ስንጥቅ በዋነኝነት የሚወሰነው በማጠናከሪያው ፍጥነት ፣ በአመጋገብ መጠን እና በ mushy ዞን ወሳኝ መጠን ነው። የሙሽ ዞን መጠኑ ወሳኝ ከሆነው ገደብ በላይ ከሆነ, ትኩስ ስንጥቅ ይከሰታል.

2.2 በአጠቃላይ የአሎይዶችን የማጠናከሪያ ሂደት በበርካታ ደረጃዎች ሊከፈል ይችላል-በጅምላ መመገብ, ኢንተርዶንድሪቲክ አመጋገብ, የዴንዳይት መለያየት እና የዴንድሪት ድልድይ.

2.3 በዴንድራይት መለያየት ደረጃ፣ የዴንድራይት ክንዶች በቅርበት የታሸጉ ይሆናሉ እና የፈሳሽ ፍሰት በገጽታ ውጥረት የተገደበ ነው። የ mushy ዞን permeability ቀንሷል, እና በቂ solidification shrinkage እና አማቂ ውጥረት microporosity ወይም እንኳ ትኩስ ስንጥቆች ሊያስከትል ይችላል.

2.4 በዴንድራይት ድልድይ ደረጃ, በሶስትዮሽ መገናኛዎች ላይ ትንሽ ፈሳሽ ብቻ ይቀራል. በዚህ ጊዜ ከፊል-ጠንካራው ቁሳቁስ ከፍተኛ ጥንካሬ እና ፕላስቲክነት አለው, እና ጠንካራ-ግዛት ክሪፕ የማጠናከሪያ መቀነስ እና የሙቀት ጭንቀትን ለማካካስ ብቸኛው ዘዴ ነው. እነዚህ ሁለት ደረጃዎች የመቀነስ ክፍተቶች ወይም ትኩስ ስንጥቆች የመፍጠር ዕድላቸው ከፍተኛ ነው።

3. በክራክ ፎርሜሽን ሜካኒዝም ላይ የተመሰረተ ከፍተኛ ጥራት ያለው ንጣፍ ማስገቢያ ማዘጋጀት.

3.1 ትልቅ መጠን ያለው የሰሌዳ ኢንጎት ብዙውን ጊዜ የወለል ንጣፎችን ፣ የውስጥ ንክኪነትን እና መካተትን ያሳያሉ ፣ ይህም በአሎይ ማጠናከሪያ ወቅት የሜካኒካዊ ባህሪን በእጅጉ ይጎዳል።

3.2 ውህዱ በሚጠናከረበት ጊዜ የሜካኒካል ባህሪያት በአብዛኛው የተመካው በእህል መጠን፣ በሃይድሮጂን ይዘት እና በማካተት ደረጃዎች ላይ ባሉ ውስጣዊ መዋቅራዊ ባህሪያት ላይ ነው።

3.3 ለአሉሚኒየም alloys ከዲንሪቲክ አወቃቀሮች ጋር ፣ የሁለተኛው የዴንድራይት ክንድ ክፍተት (ኤስዲኤኤስ) በሁለቱም የሜካኒካል ባህሪዎች እና የማጠናከሪያ ሂደት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል። በጣም ጥሩ ኤስዲኤኤስ ወደ ቀደምት የporosity ምስረታ እና ከፍ ያለ የ porosity ክፍልፋዮች ይመራል ፣ ይህም ለሞቅ ስንጥቅ ያለውን ወሳኝ ጭንቀት ይቀንሳል።

3.4 እንደ interdendritic shrinkage ክፍተቶች እና ማካተት ያሉ ጉድለቶች የጠንካራ አጽም ጥንካሬን በእጅጉ ያዳክማሉ እና ለሞቅ ስንጥቅ የሚያስፈልገውን ወሳኝ ጭንቀት በእጅጉ ይቀንሳሉ.

3.5 የእህል ሞርፎሎጂ በሞቃት ስንጥቅ ባህሪ ላይ ተጽእኖ የሚያሳድር ሌላው ወሳኝ ማይክሮስትራክቸራል ምክንያት ነው። እህሎች ከዓምድ ዴንራይትስ ወደ ግሎቡላር እኩል እህል ሲሸጋገሩ፣ ቅይጡ ዝቅተኛ ግትርነት ያለው የሙቀት መጠን እና የተሻሻለ የኢንተርንደንድሪቲክ ፈሳሽ መተላለፍን ያሳያል፣ ይህም የቆዳ እድገትን ያስወግዳል። በተጨማሪም፣ ደቃቃ እህሎች ትልቅ ውጥረቶችን እና የጭንቀት ደረጃዎችን ማስተናገድ እና የበለጠ የተወሳሰቡ ስንጥቅ ስርጭት መንገዶችን ሊያቀርቡ ይችላሉ፣ በዚህም አጠቃላይ ትኩስ የመሰነጣጠቅ ዝንባሌን ይቀንሳል።

3.6 በተግባራዊ ምርት፣ የማቅለጫ አያያዝ እና የመጣል ቴክኒኮችን ማመቻቸት - እንደ ማካተት እና ሃይድሮጂን ይዘትን እንዲሁም የእህል አወቃቀሩን የመሳሰሉ - የሰሌዳ ንጣፎችን ወደ ሙቅ ስንጥቅ ያለውን ውስጣዊ የመቋቋም አቅም ያሻሽላል። ከተመቻቹ የመሳሪያዎች ዲዛይን እና ማቀነባበሪያ ዘዴዎች ጋር ተዳምሮ እነዚህ እርምጃዎች ከፍተኛ ምርት ፣ ከፍተኛ መጠን ያለው ፣ ከፍተኛ ጥራት ያለው ንጣፍ ማስገቢያዎችን ወደ ማምረት ያመራሉ ።

4. የኢንጎት እህል ማጣራት

7050 አሉሚኒየም ቅይጥ በዋነኝነት ሁለት ዓይነት የእህል ማጣሪያዎችን ይጠቀማል-Al-5Ti-1B እና Al-3Ti-0.15C. የእነዚህ ማጣሪያዎች የመስመር ላይ አተገባበር ላይ የንፅፅር ጥናቶች ያሳያሉ፡-

4.1 በአል-5ቲ-1ቢ የተጣሩ ኢንጎቶች በጣም ትንሽ የሆኑ የእህል መጠኖችን እና ከገባበት ጠርዝ ወደ መሃል አንድ ወጥ የሆነ ሽግግር ያሳያሉ። ጥቅጥቅ ያለ-ጥራጥሬ ንብርብር ቀጭን ነው, እና አጠቃላይ የእህል ማጣሪያ ውጤት በ ingot ላይ ጠንካራ ነው.

4.2 ከዚህ ቀደም ከአል-3Ti-0.15C ጋር የተጣሩ ጥሬ እቃዎች ጥቅም ላይ ሲውሉ የአል-5Ti-1B የእህል ማጣሪያ ውጤት ይቀንሳል. በተጨማሪም የአል-ቲ-ቢ መጨመር ከተወሰነ ነጥብ በላይ መጨመር የእህል ማጣራትን በተመጣጣኝ አያድግም። ስለዚህ, የ Al-Ti-B ተጨማሪዎች ከ 2 ኪ.ግ / ቲ ያልበለጠ መሆን አለባቸው.

4.3 በአል-3ቲ-0.15ሲ የተጣራ ኢንጎትስ በዋናነት ጥሩ፣ ሉላዊ እኩል እህል ያቀፈ ነው። የእህል መጠን በጠፍጣፋው ስፋት ላይ በአንጻራዊነት አንድ ወጥ ነው። የ 3-4 ኪ.ግ / t Al-3Ti-0.15C መጨመር የምርት ጥራትን ለማረጋጋት ውጤታማ ነው.

4.4 በተለይም፣ Al-5Ti-1B በ7050 alloy ውስጥ ጥቅም ላይ ሲውል፣ የቲቢ₂ ቅንጣቶች በፍጥነት በሚቀዘቅዝበት ሁኔታ ወደ ኦክሳይድ ፊልም በመለየት ወደ ኦክሳይድ ፊልም ይለያሉ ፣ ይህም ወደ ጥቀርሻ መፈጠር ያመራሉ ። በተቀላጠፈ ማጠናከሪያ ጊዜ፣ እነዚህ ዘለላዎች ወደ ውስጥ እየጠበቡ ግሩቭ መሰል እጥፋት ይፈጥራሉ፣ ይህም የቀለጡ ላይ ያለውን ውጥረት ይለውጣሉ። ይህ የማቅለጥ viscosity ይጨምራል እና ፈሳሽነት ይቀንሳል, በምላሹ ደግሞ ሻጋታው ግርጌ ላይ ስንጥቅ ምስረታ እና ingot ሰፊ እና ጠባብ ፊቶች ማዕዘኖች ያበረታታል. ይህ የመሰባበር ዝንባሌን በእጅጉ ያሳድጋል እና በተገኘው ምርት ላይ አሉታዊ ተጽዕኖ ያሳድራል።

4.5 የ 7050 ቅይጥ ቅይጥ ባህሪን ፣ ተመሳሳይ የሀገር ውስጥ እና የአለም አቀፍ ኢንጎት እህል አወቃቀር እና የመጨረሻውን የተጠናቀቁ ምርቶችን ጥራት ከግምት ውስጥ በማስገባት ፣ አል-3ቲ-0.15C 7050 alloy ለመቅረጽ የመስመር ላይ እህል ማጣሪያ ተመራጭ ነው - ልዩ ሁኔታዎች ካልፈለጉ በስተቀር።

5. የአል-3ቲ-0.15C የእህል ማሻሻያ ባህሪ

5.1 የእህል ማጣሪያው በ 720 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ሲጨመር, እህሎቹ በዋነኛነት ከአንዳንድ ንዑሳን መዋቅሮች ጋር እኩል የሆኑ መዋቅሮችን ያቀፈ እና በጣም ጥሩ መጠን ያላቸው ናቸው.

5.2 ማቅለጡ ማጣሪያውን ከጨመረ በኋላ በጣም ረጅም ጊዜ የሚቆይ ከሆነ (ለምሳሌ ከ10 ደቂቃ በላይ)፣ ጥቅጥቅ ያለ የዴንደሪቲክ እድገት የበላይ ሲሆን ይህም ጥራጥሬዎችን ያስከትላል።

5.3 የእህል ማጣሪያው የተጨመረው መጠን ከ 0.010% እስከ 0.015% ሲሆን, ጥሩ እኩል የሆኑ ጥራጥሬዎች ይሳካሉ.

5.4 በ 7050 ቅይጥ የኢንዱስትሪ ሂደት ላይ በመመስረት, ምርጥ የእህል ማጣሪያ ሁኔታዎች: የመጨመር የሙቀት መጠን በ 720 ° ሴ አካባቢ, ከመደመር ጀምሮ እስከ የመጨረሻው ማጠናከሪያ በ 20 ደቂቃዎች ውስጥ ቁጥጥር ይደረግበታል, እና የማጣራት መጠን በግምት 0.01-0.015% (3-4 ኪ.ግ / t የ Al-3Ti-0.15C).

5.5 ምንም እንኳን የመጠን መጠኑ ቢለያይም ከቀለጡ በኋላ የእህል ማጣሪያውን ከመጨመር ጀምሮ በመስመር ውስጥ ሲስተም ፣ ገንዳ እና ሻጋታ እስከ መጨረሻው ማጠናከሪያ ድረስ ያለው አጠቃላይ ጊዜ ከ15-20 ደቂቃዎች ነው።

5.6 በኢንዱስትሪ ሁኔታዎች ውስጥ ከ 0.01% የቲ ይዘት በላይ የእህል ማጣሪያ መጠን መጨመር የእህል ማጣሪያን በእጅጉ አያሻሽለውም። ይልቁንስ ከመጠን በላይ መደመር ወደ ቲ እና ሲ ማበልጸግ ያመራል፣ ይህም የቁሳቁስ ጉድለቶች የመከሰት እድልን ይጨምራል።

5.7 በተለያዩ ቦታዎች ላይ የተደረጉ ሙከራዎች - የዴጋስ ማስገቢያ፣ የዳስ መውጫ እና የማስቀመጫ ገንዳ - በእህል መጠን ላይ አነስተኛ ልዩነቶችን ያሳያሉ። ነገር ግን ማጣሪያውን ሳይጣራ በቀጥታ በመውሰጃ ገንዳው ላይ መጨመር ለአልትራሳውንድ በተቀነባበሩ ቁሶች ላይ የብልሽት ስጋትን ይጨምራል።

5.8 ወጥ የሆነ የእህል ማጣራት ለማረጋገጥ እና የማጣሪያ ክምችት እንዳይፈጠር ለመከላከል የእህል ማጣሪያው በጋዝ ማስወገጃ ስርአት መግቢያ ላይ መጨመር አለበት።


የፖስታ ሰአት፡- ጁላይ 16-2025