Prísady na odlievanie hliníka: typy, výber a praktický sprievodca tavením

Keď zlieváreň naleje A356 do trvalej formy a vidí hrubé zrno, nízku ťažnosť a rozptýlenú pórovitosť, prvou reakciou je často „niečo pridať“ do taveniny. Takáto reakcia môže problém zhoršiť. Prísady na odlievanie hliníka nie sú jedným produktom; ide o skupinu materiálov s rôznymi funkciami, teplotami pridávania a rizikami. Praktický záver: priraďte prísadu k metalurgickému problému skôr, ako sa dotknete taveniny.

Táto príručka vysvetľuje hlavné kategórie aditív, ako sa líšia a čo je potrebné skontrolovať pred ich kúpou alebo pridaním.

Čo sa počíta ako prísada na odlievanie hliníka?

V zlievarňach hliníka „prísady“ zvyčajne znamenajú tri skupiny: predzliatiny, legovacie tablety a tavivá. Každá skupina rieši inú časť kastingového problému.

Predzliatiny sú predtavené zliatiny na báze hliníka, ktoré nesú vysoké percento jedného alebo viacerých prvkov. Príklady zahŕňajú AlTiB, AlSr, AlB, AlSi a AlFe. Používajú sa na zjemnenie zrna, úpravu a úpravu hromadného zloženia.
Legujúce tablety sú lisované prísady v tvare tabliet, ktoré zavádzajú jeden prvok, ako je meď, mangán, titán, železo, chróm alebo zirkón. Sú vhodné na orezávanie na strane pece a malé chemické korekcie.
tavivá sú zmesi na báze solí alebo minerálov pridávané do taveniny na rafináciu, odplynenie, odstraňovanie inklúzií, redukciu vápnika alebo horčíka a separáciu trosky. Nie sú to legujúce činidlá v obvyklom zmysle.

Hliníková zliatina titánového bóru Master Alloy Hliníková zliatina titánového bóru Master Alloy is a multi-element master alloy with aluminum (Al) as the matrix and titanium (Ti) and boron (B) as composite alloying elements. A... Zobraziť produkt →

Medené tablety na zliatinu hliníka Medené tablety na zliatinu hliníka are high-efficiency alloying additives specifically designed for aluminum alloy smelting processes. Represented by Cu75 and Cu80 m... Zobraziť produkt →

Rafinačný tok bez sodíka Čistiaci prostriedok bez sodíka je ošetrujúci prostriedok špeciálne navrhnutý na čistenie tavenín hliníka a hliníkových zliatin. Jeho hlavnou vlastnosťou je, že je úplne... Zobraziť produkt →

Porovnanie troch hlavných kategórií aditív na odlievanie hliníka.
Kategória	Typická forma	Primárna úloha	Kontrola kľúča
Predzliatiny	Ingot, vafle, tyčinka alebo cievka	Úprava zloženia, zjemnenie zrna, úprava	Regenerácia prvku, teplota rozpúšťania, úroveň inklúzie
Legujúce tablety	Lisovaná tableta alebo briketa	Jednoprvkový prídavok	Hustota tabliet, rýchlosť rozpúšťania, kontrola vlhkosti
tavivá	Prášok, granule alebo tableta	Rafinácia, odplyňovanie, odstraňovanie inklúzií, separácia odpadu	Funkcia, dym, obsah sodíka, správanie zvyškov

Master Alloys vs. Tablety vs. Tavivá: Čo kedy použiť

Voľba je riadená špecifikáciou cieľovej zliatiny a stavom taveniny, nie samotnou pohodlnosťou.

Použite hlavné zliatiny pre ťažko rozpustiteľné alebo kritické prvky

Prvky ako titán, bór, stroncium a zirkónium sa často pridávajú cez predzliatiny, pretože čistý prvok sa môže topiť pri oveľa vyššej teplote, rýchlo oxidovať alebo sa rozpúšťať príliš pomaly. Napríklad dobre vyrobená predzliatina AlTiB môže dodávať titán a bór vo forme, ktorá nukleuje jemné zrná v tavenine. Toto zjemnenie zrna zlepšuje podávanie, znižuje trhanie za tepla a robí mechanické vlastnosti jednotnejšími.

Použite tablety na orezávanie na strane pece

Keď spektrálna analýza ukazuje, že meď je 0,15 % pod špecifikáciou, medená tableta môže byť rýchlou korekciou. Tablety sú tiež užitočné pre prísady mangánu, železa, chrómu, titánu a zirkónu. Tablety však nie sú automaticky zameniteľné s predzliatinami. Tableta, ktorá sa pomaly rozpúšťa, môže sedieť na dne pece, zatiaľ čo tableta, ktorá reaguje príliš rýchlo, môže zhorieť na povrchu. Skontrolujte dodávateľom odporúčanú teplotu pridávania a rýchlosť regenerácie.

Na čistotu používajte tavivá, nie chémiu

Tavivá sa zameriavajú na oxidy, vodík a nekovové inklúzie. Rafinačný tok bez sodíka sa napríklad používa, keď je zachytávanie sodíka problémom pre určité zliatiny alebo následné tepelné spracovanie. Tavivo na ochudobnenie horčíka odstraňuje horčík z hliníkového šrotu, zatiaľ čo tavivo na omietanie pomáha oddeľovať hliník od vrstvy trosky. Pridaním väčšieho množstva taviva, ako je odporúčané, sa nerozpustí čistiaci prostriedok; zvyčajne vytvára viac zvyškov, dymu a nákladov na likvidáciu.

Kontrola zloženia

Čistota taveniny

Zjemnenie zrna

Ilustratívne oblasti zamerania, nie údaje o trhu.

Ako si vybrať prísady na odlievanie hliníka

Rozhodnutia o nákupe by sa mali začať špecifikáciou zliatiny a procesným oknom zlievarne. Nízkonákladová prísada, ktorá zvyšuje mieru šrotu, je drahá.

Definujte metalurgický cieľ. Je problémom chémia, veľkosť zrna, pórovitosť vodíka alebo obsah inklúzií? Každá ukazuje na inú kategóriu aditív.
Skontrolujte zotavenie a toleranciu. Požiadajte o typické zotavenie pri teplote pridávania, nielen o hodnotu certifikátu. Predpoklad 90% regenerácie môže vytlačiť teplo pece mimo špecifikácie.
Skontrolujte spôsob pridávania. Niektoré predzliatiny fungujú najlepšie v prenosovej panve alebo in-line; niektoré tablety vyžadujú čistý povrch taveniny a mechanickú disperziu.
Vyhodnoťte zvyšky a emisie. Tavivá môžu vytvárať dym, penu a náklady na likvidáciu. Pre určité zliatiny a kontroly prostredia môžu byť potrebné možnosti bez sodíka alebo s nízkou dymivosťou.
Potvrďte konzistentnosť dodávateľa. Variácie medzi dávkami v predzliatinách a tabletách ovplyvňujú každé teplo. Dodávateľ s dokumentáciou výrobná kapacita , ako je napríklad závod s certifikáciou GJB9001C s automatizovanými linkami predzliatiny a tabliet, tieto odchýlky znižuje.
Plánujte skladovanie a manipuláciu. Tablety a tavidlá musia zostať suché. Vlhkosť môže spôsobiť výbuch pary, nasávanie vodíka a pórovitosť.

Pre hlbší pohľad na prispôsobenie tabliet špecifickej chémii taveniny, toto Sprievodca výberom tabliet prísad na legovanie hliníka je užitočná referencia.

Praktické tipy na pridávanie a úpravu taveniny

Dokonca aj správna prísada môže zlyhať, ak sa pridá pri nesprávnej teplote alebo bez dostatočného premiešania. Použite tieto kroky ako východiskový bod a potom ich upravte podľa technických údajov vášho dodávateľa.

Predhrejte nástroje a balíky aditív, aby ste odstránili povrchovú vlhkosť. Nikdy neponárajte vlhký materiál do roztaveného hliníka.
Pridajte predzliatiny do úplne roztaveného, riadne prehriateho kúpeľa. Pre mnohé zliatiny hliníka je pracovný rozsah približne 730–760 °C, vždy sa však riaďte odporúčaním dodávateľa zliatiny a prísad.
Na rozptýlenie prísady použite mechanické miešanie alebo čistý piest. Pred odstredením nechajte taveninu usadiť.
Pridávajte tavidlá podľa odporúčanej dávky. Viac toku nie je lepšie; nadmerný tok zvyšuje inklúzie a náklady na likvidáciu.
Po tavení strusku ihneď zozbierajte. Ponechanie hrubej vrstvy trosky na tavenine môže rekontaminovať hliník.
Odplyňujte argónom alebo dusíkom, keď je rizikom pórovitosti vodíka. Overte meraním vodíka alebo testom pri zníženom tlaku.
Zaznamenajte každé pridanie: triedu, hmotnosť, teplotu, regeneráciu a konečné spektrum. Tento rekord je najrýchlejší spôsob, ako opraviť nasledujúcu rozplavbu.

Časté chyby a riziká

Použitie taviva ako legujúcej prísady. Tavivá čistia taveninu; podľa špecifikácie nepridávajú meď, mangán ani kremík.
Nadmerné pridávanie čističov obilia. Príliš veľa AlTiB alebo podobnej predzliatiny môže vytvárať aglomeráty a zvyšovať obsah inklúzií.
Ignorovanie času rozpúšťania. Nerozpustené tablety alebo kúsky predzliatiny sa môžu na opracovaných odliatkoch objaviť ako tvrdé miesta.
Vynechanie predhrievania. Studené alebo vlhké prísady spôsobujú rozstrekovanie, zachytávanie vodíka a nekonzistentnú regeneráciu.
Dôverovať jedinému certifikátu. Prichádzajúca chémia je užitočná, ale overenie na strane taveniny zachytáva problémy s obnovou pred naliatím.

FAQ

Sú tavivá považované za prísady na odlievanie hliníka?

áno. V zlievárenskej praxi „aditíva“ zahŕňajú predzliatiny, legovacie tablety a tavivá. Avšak tavivá sa používajú skôr na spracovanie taveniny ako na chemické zloženie.

Môžem použiť tablety pre každý prvok?

Nie. Prvky s vysokými teplotami topenia, vysokým sklonom k oxidácii alebo slabou rozpustnosťou sa často lepšie pridávajú ako predzliatiny. Tablety sú najlepšie na orezávanie a na prvky s praktickou lisovanou formou.

Koľko aditíva mám pridať?

Začnite s cieľovým zložením, dodávateľom odporúčanou výťažnosťou a skutočnou hmotnosťou taveniny. Malý skúšobný ohrev alebo test na strane pece môže zabrániť tomu, aby plné teplo prekročilo špecifikáciu.

Ovplyvňujú prísady mechanické vlastnosti?

Môžu. Zjemnenie zŕn zlepšuje pevnosť a predĺženie, modifikácia mení morfológiu kremíka v zliatinách Al-Si a čistenie taveniny znižuje pórovitosť a poruchy súvisiace s inklúziami.

Aditíva na odlievanie hliníka sú procesné materiály, nie generický spotrebný materiál. Správna voľba závisí od zliatiny, pece, teploty pridávania a defektu, ktorý sa pokúšate vyriešiť. Začnite s jasným metalurgickým cieľom, overte si požiadavky na regeneráciu a manipuláciu a veďte záznamy o šaržiach. Tento prístup premieňa aditíva zo zdroja variability na riadenú časť procesu odlievania.