Descrição

Por que o analisador de conteúdo de hidrogênio é importante em uma fundição de alumínio ou casa de fundição?

O hidrogênio se forma sempre que o alumínio derretido entra em contato com o vapor de água, e se dissolve facilmente no derretimento. O gás tende a sair da solução e forma bolhas quando o derretimento se solidifica. Os efeitos prejudiciais decorrentes da presença de um excesso de hidrogênio dissolvido no alumínio são numerosos.

O hidrogênio causa porosidade nos produtos de alumínio levando a muitos defeitos de fundição, propriedades mecânicas reduzidas como fadiga e menor resistência à corrosão. Vários métodos são usados para reduzir a quantidade de hidrogênio dissolvido do fundido, como o fluxo do forno antes do processo de fundição ou o uso de equipamento de desgaseificação em linha durante o processo de fundição. O novo analisador de teor de hidrogênio mede também durante a desgaseificação por ultra-som.

Como funciona a desgaseificação por ultra-som em alumínio fundido?

Cortesia de www.ultrasonicdegassing.com

O tratamento ultra-sônico dos metais fundidos pode melhorar substancialmente as propriedades das peças fundidas, em particular, sua microestrutura e propriedades mecânicas. Recentemente, novos refinamentos da técnica utilizando tecnologia de ultra-som proprietária proporcionam benefícios significativos à fundição industrial contínua, oferecendo uma alternativa à desgaseificação de argônio, substituição de aditivos padrão de liga principal, e melhorias substanciais à microestrutura.

Aqui veremos os mecanismos subjacentes às interações de metais líquidos ultra-sônicos, em particular como eles se aplicam à desgaseificação ultra-sônica e ao refinamento de grãos. Finalmente, analisaremos brevemente nossa tecnologia ultra-sônica aplicada à fundição industrial contínua.

Cavitação

Aplicada a líquidos, incluindo água e metais líquidos, a energia ultra-sônica pode induzir cavitação: a formação de microbolhas de vapor causadas por rápidas mudanças de energia. Tais bolhas, ou vazios, ocorrem quando a pressão é reduzida para abaixo da pressão de vapor saturada da fase líquida, em seguida, rapidamente colapsam ou implodem sob alta pressão, produzindo uma onda de choque e dissipando energia considerável. A cavitação é reforçada quando os centros de nucleação estão presentes; tipicamente são microbolhas e impurezas.

Ao fundir alumínio e suas ligas, a presença de hidrogênio, geralmente em sua forma atômica, pode levar a problemas de porosidade no produto final. Para superar isso, muitas vezes é empregado um processo de desgaseificação. Em uma abordagem, um gás inerte como o argônio é injetado nas bolhas de fusão formando bolhas, nas quais o hidrogênio se difunde formando hidrogênio molecular.

A bolha de gás sobe para a superfície e é expulsa. Uma abordagem alternativa envolve submeter o derretimento a uma pressão reduzida, mas ambos os processos têm inconvenientes ambientais e econômicos.

Durante a desgaseificação ultra-sônica, as microbolhas que se formam durante o ciclo de baixa pressão fornecem núcleos para a formação de bolhas de hidrogênio. Essencialmente, o hidrogênio se difunde para essas bolhas. Assistidas pelo fluxo acústico induzido por ultra-som e pelo fluxo, as bolhas de hidrogênio sobem até a superfície de fusão e são expelidas.

Este processo tem muitas vantagens sobre os métodos tradicionais, incluindo a redução do custo ambiental e a melhoria da eficiência. A desgaseificação ultra-sônica eficaz reduz a porosidade do molde, aumentando tanto a resistência quanto a ductilidade.

Resultados desgasificação ultra-sônica de alumínio fundido:

• • Melhor homogeneização do metal, refinamento de grãos e mistura de novas ligas.
  • Excelentes resultados de desgaseificação ultra-sônica (desfragmentos e inclusões molhadas)
  • Excelentes resultados após vibrar 'in sump' de um rodízio vertical de Wagstaff DC.
  • Excelentes resultados em uma linha de fundição contínua Bruno Presezzi.
  • Melhoria da microcristalização e das características das ligas na fundição.
  • Redução do atrito entre uma ferramenta (por exemplo, fundição, desenho, extrusão, moldagem).
  • Melhor acabamento superficial.