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Affinage du grain par ultrasons dans les alliages d'aluminium

Technologie industrielle de raffinement du grain par ultrasons sans titane-bore (TiB2)

Affinement du grain par ultrasons pendant la solidification

Différentes techniques sont disponibles pour améliorer la microstructure et le raffinement du grain dans les alliages d'aluminium, de magnésium, de zinc, de cuivre ; par exemple, il existe une forte corrélation entre la taille du grain et la température de coulée ; cependant, des améliorations significatives peuvent être obtenues en utilisant le traitement par ultrasons. Deux mécanismes contribuent à ce processus.

Pendant le cycle haute pression du processus de cavitation, l'effondrement des bulles entraîne des températures et des pressions élevées localisées. Les températures peuvent dépasser 1000 K et les pressions 400 MPa ; des taux de refroidissement rapides se produisent également. Les effets de ce phénomène sont doubles : de nombreux sites de nucléation sont formés, induisant des tailles de grain plus fines, et les énergies générées détruisent les structures dendritiques qui se formeraient autrement.  

 

Coulée continue industrielle à deux cylindres assistée par ultrasons

La coulée à deux cylindres transforme la fonte en bande d'aluminium pour les opérations ultérieures de laminage à froid. Ce procédé présente plusieurs défis, notamment les gros grains colonnaires, la ségrégation chimique au centre de la bande, les gradients microstructuraux et l'inhomogénéité.

Une percée dans le moulageindustriel par ultrasons peut résoudre ces problèmes. La technique offre notamment une réduction substantielle de la taille des grains, l'élimination de l'aiguille intermétallique centrale et une meilleure homogénéité. En outre, le procédé supprime le besoin de dégazage à l'argon.

Affinage du grain par ultrasons dans les alliages d'aluminium Dégazage par ultrasons

Conclusion :

Le dégazage et le raffinement du grain par ultrasons offrent de nombreuses avancées par rapport aux méthodes conventionnelles, ce qui permet d'améliorer considérablement les propriétés des produits finis, tout en réduisant les coûts et l'impact environnemental.

Résultats et applications :

  • Amélioration de l'homogénéisation du métal, de l'affinement du grain et du mélange de nouveaux alliages.
  • Excellents résultats de dégazage par ultrasons (défragments et inclusions mouillées)
  • Excellents résultats après avoir fait vibrer le carter d'une machine à couler verticale Wagstaff DC.
  • Excellents résultats sur une ligne de coulée continue Bruno Presezzi.
  • Amélioration de la micro cristallisation et des caractéristiques de l'alliage lors du moulage.
  • Réduction de la friction entre un outil (par exemple, coulée, étirage, extrusion, moulage).
  • Amélioration de la finition de la surface.