1. Makroskopyske faktoaren dy't bydrage oan barstfoarming
1.1 Tidens semi-kontinu gieten wurdt koelwetter direkt op it oerflak fan 'e ingot spuite, wêrtroch't in steile temperatuergradiïnt yn 'e ingot ûntstiet. Dit resulteart yn ûngelikense krimp tusken ferskate gebieten, wêrtroch't ûnderlinge beheining ûntstiet en termyske spanningen generearre wurde. Under bepaalde spanningsfjilden kinne dizze spanningen liede ta barsten fan 'e ingot.
1.2 Yn yndustriële produksje komt barsten yn ingots faak foar yn 'e earste gietfaze of ûntsteane as mikrobarsten dy't letter ferspriede by it ôfkuoljen, en mooglik ferspriede troch de hiele ingot. Neist barsten kinne oare defekten lykas kâldslutingen, kromtrekken en hingjen ek foarkomme tidens de earste gietfaze, wêrtroch't it in krityske faze is yn it heule gietproses.
1.3 De gefoelichheid fan direkt kâldgieten foar hjitte kraken wurdt signifikant beynfloede troch de gemyske gearstalling, tafoegings fan masterlegearingen en de hoemannichte nôtraffinaazjes dy't brûkt wurde.
1.4 De gefoelichheid fan legeringen foar waarme barsten komt benammen troch ynterne spanningen dy't de foarming fan holtes en barsten feroarsaakje. Harren foarming en fersprieding wurde bepaald troch legeringseleminten, smeltende metallurgyske kwaliteit en semi-kontinue gietparameters. Spesifyk binne grutte ingots fan 7xxx-searje aluminiumlegeringen benammen gefoelich foar waarme barsten fanwegen meardere legeringseleminten, brede stollingsberik, hege gietspanningen, oksidaasjesegregaasje fan legeringseleminten, relatyf minne metallurgyske kwaliteit en lege foarmjouwing by keamertemperatuer.
1.5 Undersyk hat oantoand dat elektromagnetyske fjilden en legeringseleminten (ynklusyf nôtraffinaazjes, wichtige legeringseleminten en spoare-eleminten) in wichtige ynfloed hawwe op 'e mikrostruktuer en gefoelichheid foar hjitte barsten fan semi-kontinu getten legeringen fan 'e 7xxx-searje.
1.6 Derneist, fanwegen de komplekse gearstalling fan 7050 aluminiumlegering en de oanwêzigens fan maklik oksidearbere eleminten, hat de smelt de neiging om mear wetterstof op te nimmen. Dit, yn kombinaasje mei okside-ynslutingen, liedt ta it neistlizzen fan gas en ynslutingen, wat resulteart yn in hege wetterstofynhâld yn 'e smelt. Wetterstofynhâld is in wichtige faktor wurden dy't ynfloed hat op ynspeksjeresultaten, breukgedrach en wurgensprestaasjes fan ferwurke ingotmaterialen. Dêrom, basearre op it meganisme fan wetterstofoanwêzigens yn 'e smelt, is it needsaaklik om adsorpsjemedia en filtraasje-raffinaazjeapparatuer te brûken om wetterstof en oare ynslutingen út 'e smelt te ferwiderjen om in heech suvere legearingsmelt te krijen.
2. Mikroskopyske oarsaken fan barstfoarming
2.1 Hjitte barsten yn ingots wurdt primêr bepaald troch de krimpsnelheid fan stolling, de fiedingssnelheid en de krityske grutte fan 'e papperige sône. As de grutte fan 'e papperige sône in krityske drompel oerskriuwt, sil hjitte barsten foarkomme.
2.2 Yn 't algemien kin it stollingsproses fan legeringen wurde ferdield yn ferskate stadia: bulkfieding, ynterdendrityske fieding, dendrytskieding en dendrytbrêgen.
2.3 Tidens de dendrytskiedingsfaze reitsje de dendrytearms tichter byinoar en wurdt de floeistofstream beheind troch oerflakspanning. De permeabiliteit fan 'e sêfte sône wurdt fermindere, en foldwaande stollingskrimp en termyske stress kinne liede ta mikroporositeit of sels hjitte skuorren.
2.4 Yn 'e dendrytbrêgefaze bliuwt mar in lytse hoemannichte floeistof oer by trijefâldige oergongen. Op dit punt hat it healfêste materiaal in flinke sterkte en plastisiteit, en fêste-steadekruip is it ienige meganisme om te kompensearjen foar stollingskrimp en termyske stress. Dizze twa stadia binne it meast wierskynlik om krimpholtes of hjitte skuorren te foarmjen.
3. Tarieding fan hege kwaliteit plaatblokken basearre op meganismen foar barstfoarming
3.1 Grutte plaatblokken litte faak oerflakkige skuorren, ynterne porositeit en ynslutingen sjen, dy't it meganyske gedrach tidens it stollen fan 'e legearing slim beynfloedzje.
3.2 De meganyske eigenskippen fan 'e legearing tidens stolling binne foar in grut part ôfhinklik fan ynterne strukturele skaaimerken, ynklusyf nôtgrutte, wetterstofynhâld en ynklúzjenivo's.
3.3 Foar aluminiumlegeringen mei dendrityske struktueren beynfloedet de sekundêre dendrityske earmôfstân (SDAS) sawol de meganyske eigenskippen as it stollingsproses signifikant. Finer SDAS liedt ta eardere porositeitsfoarming en hegere porositeitsfraksjes, wêrtroch't de krityske spanning foar hjitte kraken ferminderet.
3.4 Defekten lykas ynterdendrityske krimpholtes en ynklúzjes ferswakje de taaiheid fan it fêste skelet slim en ferminderje de krityske spanning dy't nedich is foar hjitte kraken signifikant.
3.5 De morfology fan 'e kerrels is in oare krityske mikrostrukturele faktor dy't ynfloed hat op it gedrach fan hjitte kraken. As de kerrels oergeane fan kolomfoarmige dendriten nei bolfoarmige lykweardige kerrels, toant de legearing in legere styfheidstemperatuer en ferbettere ynterdendrityske floeistofpermeabiliteit, wat poargroei ûnderdrukt. Derneist kinne finer kerrels gruttere spanning en spanningsnelheden ûnderbringe en kompleksere kraakferspriedingspaden presintearje, wêrtroch't de algemiene neiging ta hjitte kraken ferminderet.
3.6 Yn praktyske produksje kin it optimalisearjen fan smeltbehanneling en giettechniken - lykas it strikt kontrolearjen fan ynklúzje- en wetterstofynhâld, lykas ek de nôtstruktuer - de ynterne wjerstân fan plaatblokken tsjin hjitte kraken ferbetterje. Yn kombinaasje mei optimalisearre arkûntwerp en ferwurkingsmetoaden kinne dizze maatregels liede ta de produksje fan plaatblokken mei hege opbringst, grutskalige en hege kwaliteit.
4. Nôtferfining fan ingots
7050 aluminiumlegering brûkt benammen twa soarten nôtraffinaazjes: Al-5Ti-1B en Al-3Ti-0.15C. Ferlykjende stúdzjes oer de ynline tapassing fan dizze raffinaazjes litte sjen:
4.1 Blokken dy't raffinearre binne mei Al-5Ti-1B litte signifikant lytsere nôtgruttes sjen en in mear unifoarme oergong fan 'e râne fan' e blok nei it sintrum. De grofkorrelige laach is tinner, en it algemiene nôtferfiningeffekt is sterker oer de hiele blok.
4.2 As grûnstoffen brûkt wurde dy't earder raffinearre binne mei Al-3Ti-0.15C, wurdt it nôtferfiningeffekt fan Al-5Ti-1B fermindere. Fierder ferbetteret it ferheegjen fan de Al-Ti-B-tafoeging boppe in bepaald punt de nôtferfining net evenredich. Dêrom moatte Al-Ti-B-tafoegings beheind wurde ta net mear as 2 kg/t.
4.3 Blokken raffinearre mei Al-3Ti-0.15C besteane benammen út fyn, bolfoarmige lykweardige kerrels. De kerrelgrutte is relatyf unifoarm oer de breedte fan 'e plaat. In tafoeging fan 3-4 kg/t Al-3Ti-0.15C is effektyf yn it stabilisearjen fan 'e produktkwaliteit.
4.4 It is opmerklik dat as Al-5Ti-1B brûkt wurdt yn in 7050-legering, TiB₂-dieltsjes ûnder rappe ôfkuollingsomstannichheden nei de oksidefilm op it oerflak fan 'e ingots segregearje, wêrtroch't klusters ûntsteane dy't liede ta slakfoarming. Tidens it stollen fan 'e ingots krimpen dizze klusters nei binnen om groeffoarmige plooien te foarmjen, wêrtroch't de oerflakspanning fan 'e smelt feroaret. Dit fergruttet de viskositeit fan 'e smelt en ferminderet de floeiberens, wat op syn beurt de foarming fan skuorren oan 'e basis fan 'e mal en de hoeken fan 'e brede en smelle oerflakken fan 'e ingots befoarderet. Dit fergruttet de neiging ta skuorren signifikant en hat in negative ynfloed op 'e opbringst fan 'e ingots.
4.5 Mei it each op it foarmingsgedrach fan 'e 7050-legering, de nôtstruktuer fan ferlykbere ynlânske en ynternasjonale blokken, en de kwaliteit fan 'e einferwurke produkten, wurdt Al-3Ti-0.15C foarkar jûn as de ynline nôtraffineur foar it jitten fan 7050-legering - útsein as spesifike omstannichheden oars fereaskje.
5. Gedrach fan nôtferfining fan Al-3Ti-0.15C
5.1 As de nôtraffineur tafoege wurdt by 720 °C, besteane de nôt benammen út lykweardige struktueren mei wat substruktueren en binne se it fynst yn grutte.
5.2 As de smelt te lang bewarre wurdt nei it tafoegjen fan de raffinaazjemiddel (bygelyks, langer as 10 minuten), domineart rûge dendrityske groei, wat resulteart yn grovere kerrels.
5.3 As de tafoege hoemannichte nôtraffineur 0,010% oant 0,015% is, wurde fyn lykweardige nôt berikt.
5.4 Op basis fan it yndustriële proses fan 7050-legering binne de optimale omstannichheden foar nôtferfining: tafoegingstemperatuer om 720 °C hinne, tiid fan tafoeging oant definitive stolling kontroleare binnen 20 minuten, en raffinaazjehoeveelheid fan sawat 0,01–0,015% (3–4 kg/t Al-3Ti-0,15C).
5.5 Nettsjinsteande fariaasjes yn grutte fan 'e ingots, is de totale tiid fan it tafoegjen fan 'e nôtraffineur nei it útgean fan 'e smelt, fia it inline-systeem, de trog en de mal, oant de definitive stolling typysk 15-20 minuten.
5.6 Yn yndustriële omjouwings ferbetteret it ferheegjen fan de hoemannichte nôtraffineur boppe in Ti-ynhâld fan 0,01% de nôtraffinearring net signifikant. Ynstee dêrfan liedt oermjittige tafoeging ta Ti- en C-ferriking, wêrtroch't de kâns op materiaaldefekten tanimt.
5.7 Tests op ferskate punten - ûntgasingang, ûntgasútgong en giettroch - litte minimale ferskillen yn korrelgrutte sjen. It tafoegjen fan de raffinaazje direkt by de giettroch sûnder filtraasje fergruttet lykwols it risiko op defekten by ultrasone ynspeksje fan ferwurke materialen.
5.8 Om unifoarme nôtferfining te garandearjen en ophoping fan raffinaazjemiddel te foarkommen, moat de nôtferfinaar tafoege wurde by de yngong fan it ûntgassingssysteem.
Pleatsingstiid: 16 july 2025
