Tratamento ultrassônico de energia do metal derretido
Atualmente, para obter estrutura fina e fina, diversos campos externos (campo magnético, campo elétrico e tratamento de vibração ultrassônica da tecnologia de derretimento metálico são muito ativos. Entre eles, o tratamento ultrassônico de energia da tecnologia de derretimento metálico tem um efeito significativo no refinamento da estrutura de solidificação metálica.
A tecnologia de tratamento ultrassônico de energia do metal derretido é durante a solidificação do metal derretido ou antes da solidificação do metal derretido. O método de aplicação de vibração ultrassônica ao derretimento metálico para controlar a estrutura e o desempenho do metal durante a solidificação. Comparado com a tecnologia tradicional de tratamento de inoculação e metamorfismo, o tratamento ultrassônico de energia da tecnologia de derretimento metálico é usado para controlar e refinar a estrutura de solidificação metálica. Pode evitar a poluição do meio ambiente e do próprio material metálico, de modo que o tratamento ultrassônico de energia do derretimento do metal líquido é um dos métodos eficazes para obter excelentes fundições de estrutura e desempenho, e é a principal maneira de explorar o potencial de materiais de alta tecnologia.
Mecanismo de Tratamento de Derretimento
A onda sonora com uma frequência acima de 20kHz ou a onda gerada pela frequência de vibração de um objeto nesta faixa pode ser chamada de ultrassônica, que é tanto uma forma de onda quanto uma forma de energia, e uma onda mecânica propagando-se em um meio de mídia. É o limiar da onda. Depois de ultrapassar um determinado valor, interage com o meio de transmissão de som e pode alterar ou até mesmo destruir o estado, a natureza e a estrutura do meio de transmissão de som. Alterar objetos ou propriedades físicas. O efeito cavitação e o efeito de fluxo acústico do ultrassom são usados principalmente.
Efeito cavitação ultrassônica
Cavitação é um fenômeno físico causado por ondas ultrassônicas. É a principal razão pela qual as ondas ultrassônicas podem refinar o metal derrete. . Quando o ultrassom é usado
Quando usado em um metal derretido, a solubilidade de gás do metal derretido é reduzida e um grande número de bolhas minúsculas são formadas. Nesse processo, as minúsculas bolhas no metal derretido são ativadas sob a ação do ultrassom de energia, que produzirá uma série de dinâmicas. processo. Com a ação contínua do ultrassom, as bolhas de cavitação aumentarão gradualmente. Quando as bolhas de cavitação excedem um certo limiar, as bolhas de cavitação entrarão em colapso instantaneamente, e a energia nas bolhas de cavitação será liberada instantaneamente, resultando em alta temperatura e alta pressão em uma pequena área, formando flutuações estruturais e flutuações energéticas, aumentar a taxa de nucleação da liga e iniciar a cristalização.
Efeito de fluxo de som ultrassônico
Durante a propagação da onda ultrassônica no metal derretido, devido à absorção e perda do metal derretido, haverá atenuação quando a onda ultrassônica se propagar no derretimento, portanto. A atenuação limitada da amplitude formará um certo gradiente de pressão sonora da cabeça da ferramenta, e a forte onda de choque trará o embrião de cristal quebrado para cada parte do derretimento.
Parte, ao mesmo tempo, o campo de temperatura e a composição do metal derretido serão mais uniformes durante o processo de fluxo, e terá um certo efeito de agitação sobre o metal derretido.
Aplicativo de processamento
No processo de processamento de derretimento de metal, o ultrassom de energia tem um efeito acústico único. Após a aplicação do ultrassom de energia, a estrutura de solidificação do lingote pode ser
De cristais colunares grossresos a cristais uniformes e finos equiaxed. Ao mesmo tempo, a segregação também será melhorada, reduzindo ou eliminando a formação de defeitos, e melhorando a estrutura metálica e propriedades de fundição. Diferentes parâmetros de processo ultrassônico e algumas outras condições experimentais afetarão o efeito ultrassônico. Os parâmetros de processo que afetam o efeito do refinamento ultrassônico incluem principalmente potência ultrassônica, tempo de vibração ultrassônica e temperatura de vibração ultrassônica.
Aplicação durante a solidificação
A alta temperatura gerada pela cavitação ultrassônica ajuda a melhorar a capacidade de umidade entre a fase de reforço e a ligação base, e resolve o problema das partículas e da ligação base sendo totalmente molhada pela agitação mecânica e fácil de aglomerar. Além disso, o efeito corrente acústica desempenha um papel importante na aceleração da transferência de massa, transferência de calor, destruição da camada de fronteira e promoção da dispersão de reforços. Portanto, a aplicação de ultrassom de energia no processo de solidificação dos compósitos da matriz metálica tem recebido ampla atenção.
