Trattamento ad ultrasuoni di potenza del metallo fuso
Attualmente, al fine di ottenere una struttura fine e fine, sono molto attivi vari campi esterni (campo magnetico, campo elettrico e trattamento delle vibrazioni ultrasoniche della tecnologia della fusione dei metalli. Tra questi, il trattamento ad ultrasuoni di potenza della tecnologia della fusione dei metalli ha un effetto significativo sul perfezionamento della struttura di solidificazione del metallo.
La tecnologia del trattamento ad ultrasuoni di potenza del metallo fuso è durante la solidificazione del metallo fuso o prima della solidificazione del metallo fuso. Il metodo per applicare la vibrazione ultrasonica al metallo fuso per controllare la struttura e le prestazioni del metallo durante la solidificazione. Rispetto alla tradizionale tecnologia di trattamento di inoculazione e metamorfismo, il trattamento ad ultrasuoni di potenza della tecnologia di fusione del metallo viene utilizzato per controllare e perfezionare la struttura di solidificazione del metallo. Può evitare l'inquinamento dell'ambiente e del materiale metallico stesso, quindi il trattamento ad ultrasuoni di potenza del metallo liquido fuso è uno dei metodi efficaci per ottenere un'eccellente struttura e getti ad alte prestazioni, ed è il modo principale per sfruttare il potenziale di alta -materiali tecnologici.
Meccanismo di trattamento della fusione
L'onda sonora con una frequenza superiore a 20kHz o l'onda generata dalla frequenza di vibrazione di un oggetto in questo intervallo può essere chiamata ultrasonica, che è sia una forma d'onda che una forma di energia, e un'onda meccanica che si propaga in un mezzo mediale. È la soglia dell'onda. Dopo aver superato un certo valore, interagisce con il mezzo di trasmissione del suono e può modificare o addirittura distruggere lo stato, la natura e la struttura del mezzo di trasmissione del suono. Modificare oggetti o proprietà fisiche. L'effetto di cavitazione e l'effetto di flusso acustico degli ultrasuoni sono principalmente utilizzati.
Effetto cavitazione ultrasonica
La cavitazione è un fenomeno fisico causato dalle onde ultrasoniche. È il motivo principale per cui le onde ultrasoniche possono affinare i metalli fusi. . Quando si usano gli ultrasuoni
Quando viene utilizzato in un metallo fuso, la solubilità in gas del metallo fuso si riduce e si formano un gran numero di minuscole bolle. In questo processo, le minuscole bolle nel metallo fuso vengono attivate sotto l'azione degli ultrasuoni di potenza, che produrranno una serie di dinamiche. processi. Con l'azione continua degli ultrasuoni, le bolle di cavitazione aumenteranno gradualmente. Quando le bolle di cavitazione superano una certa soglia, le bolle di cavitazione collasseranno istantaneamente e l'energia nelle bolle di cavitazione verrà rilasciata istantaneamente, causando alta temperatura e alta pressione in una piccola area, formando fluttuazioni strutturali e fluttuazioni di energia, aumentare la nucleazione velocità della lega e iniziare la cristallizzazione.
Effetto del flusso sonoro ad ultrasuoni
Durante la propagazione dell'onda ultrasonica nel metallo fuso, a causa dell'assorbimento e della perdita del metallo fuso, si avrà un'attenuazione quando l'onda ultrasonica si propaga nella massa fusa, quindi. L'attenuazione dell'ampiezza limitata formerà un certo gradiente di pressione sonora dalla testa dello strumento e la forte onda d'urto porterà l'embrione di cristallo rotto in ciascuna parte della fusione.
Parte, allo stesso tempo, il campo di temperatura e la composizione del metallo fuso saranno più uniformi durante il processo di flusso e avranno un certo effetto di agitazione sul metallo fuso.
Applicazione di elaborazione
Nel processo di lavorazione del metallo fuso, gli ultrasuoni di potenza hanno un effetto acustico unico. Dopo aver applicato gli ultrasuoni di potenza, la struttura di solidificazione del lingotto può essere
Da cristalli colonnari grossolani a cristalli equiassi uniformi e fini. Allo stesso tempo, verrà migliorata anche la segregazione, riducendo o eliminando i difetti di formatura e migliorando la struttura metallica e le proprietà di colata. Diversi parametri di processo ad ultrasuoni e alcune altre condizioni sperimentali influenzeranno l'effetto ultrasonico. I parametri di processo che influenzano l'effetto del raffinamento ultrasonico includono principalmente la potenza ultrasonica, il tempo di vibrazione ultrasonica e la temperatura di vibrazione ultrasonica.
Applicazione durante la solidificazione
L'elevata temperatura generata dalla cavitazione ultrasonica aiuta a migliorare la bagnabilità tra la fase di rinforzo e la lega base e risolve il problema delle particelle e della lega base che sono completamente bagnate dall'agitazione meccanica e sono facilmente agglomerabili. Inoltre, l'effetto della corrente acustica svolge un ruolo importante nell'accelerare il trasferimento di massa, il trasferimento di calore, la distruzione dello strato limite e la promozione della dispersione dei rinforzi. Pertanto, l'applicazione degli ultrasuoni di potenza nel processo di solidificazione dei compositi a matrice metallica ha ricevuto ampia attenzione.
