- 2.300℃までの溶融金属と溶融ガラスの超音波脱ガス
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溶融アルミニウムの超音波脱ガス
溶融アルミニウムの超音波脱ガス
亜鉛、マグネシウム、銅、真鍮、青銅、および鉄合金(摂氏1,800度まで
キャビテーションとは?
金属溶湯の超音波処理は、鋳造品の特性、特に微細構造と機械的特性を大幅に改善することができる。近年、独自の超音波技術を用いたこの技術の新たな改良により、工業用連続鋳造に大きな利点がもたらされ、アルゴン脱ガスの代替、標準的なマスター合金添加剤の代替、微細構造の大幅な改善などが可能になった。
ここでは、超音波液体金属相互作用の根底にあるメカニズム、特に超音波脱ガスや結晶粒微細化にどのように適用されるかを見ていく。最後に、工業用連続鋳造に応用された当社の超音波技術について簡単にご紹介します。
水や液体金属を含む液体に超音波エネルギーを適用すると、キャビテーション(急激なエネルギー変化による蒸気の微小気泡の形成)を誘発することができる。このような気泡または空洞は、圧力が液相の飽和蒸気圧以下に低下したときに発生し、高圧下で急速に崩壊または内破して衝撃波を発生させ、かなりのエネルギーを散逸させる。
キャビテーションは、核となる中心が存在すると促進される。通常、核となる中心とはマイクロバブルや不純物である。
アルミニウムやその合金を鋳造する際、通常原子状の水素が存在すると、最終製品に気孔の問題が生じることがある。これを克服するために、しばしば脱ガス工程が採用される。一つの方法では、アルゴンのような不活性ガスが溶融物に注入され、水素が拡散して水素分子を形成する気泡を形成する。
いくつかの結果
- 金属の均質化、結晶粒の微細化、新合金の混合を改善。
- 優れた超音波脱ガス結果(デフラグメントと濡れ介在物)
- 縦型ワグスタッフDCキャスターの「サンプ内」を振動させた後の素晴らしい結果。
- ブルーノ・プレセッツィの連続鋳造ラインで素晴らしい結果が出た。
- 鋳造における微細結晶化と合金特性の改善。
- 鋳造、延伸、押し出し、成形など)工具間の摩擦を減らすこと。
表面仕上げの改善。
環境コストの削減、効率の向上
気泡化したガスは表面に上昇し、排出される。別の方法としては、溶融物を減圧にかける方法があるが、どちらのプロセスにも環境的・経済的な欠点がある。
超音波脱ガス中、低圧サイクルで形成されるマイクロバブルは、水素バブル形成の核となる。基本的に、水素はこれらの気泡に拡散します。 超音波によって誘導される音響流とストリーミングによってアシストされ、水素バブルはメルト表面まで上昇し、排出される。
このプロセスは、環境コストの削減や効率の向上など、従来の方法に比べて多くの利点がある。効果的に超音波脱ガスを行うことで、鋳物の気孔率が減少し、強度と延性の両方が向上します。