เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของการคัดเลือกนักแสดงแมกนีเซียมอัลลอยฉันได้จัดการกับปัญหาทุกประเภทในอุตสาหกรรม อาการปวดหัวที่สำคัญอย่างหนึ่งที่เรามักจะเผชิญคือการเติบโตของ dendrites ในการหล่อโลหะผสมแมกนีเซียม ในบล็อกนี้ฉันจะแบ่งปันเคล็ดลับเกี่ยวกับวิธีการป้องกันการเติบโตของ dendrite ที่น่ารำคาญ
ก่อนอื่นเรามาเข้าใจกันว่า dendrites คืออะไร Dendrites เป็นต้นไม้ - เหมือนโครงสร้างที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการแข็งตัวของโลหะ ในการหล่อโลหะผสมแมกนีเซียม dendrites เหล่านี้อาจทำให้เกิดปัญหามากมาย พวกเขาสามารถลดคุณสมบัติเชิงกลของการหล่อเช่นความแข็งแรงและความเหนียว นอกจากนี้พวกเขาสามารถนำไปสู่ความพรุนและข้อบกพร่องอื่น ๆ ซึ่งเป็นเรื่องใหญ่ - ไม่ - ไม่เมื่อพูดถึงผลิตภัณฑ์โลหะผสมแมกนีเซียมคุณภาพสูง
1. ควบคุมอัตราการระบายความร้อน
หนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการป้องกันการเติบโตของ dendrite คือการควบคุมอัตราการระบายความร้อน เมื่อโลหะผสมแมกนีเซียมเย็นลงอัตราการระบายความร้อนที่ช้าจะทำให้ dendrites มีเวลามากขึ้นในการเติบโต ดังนั้นเราต้องเร่งความเร็วให้เร็วขึ้น
เราสามารถใช้น้ำ - แม่พิมพ์เย็น น้ำมีค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนสูง - ซึ่งหมายความว่าสามารถดูดซับความร้อนจากโลหะผสมแมกนีเซียมที่หลอมเหลวได้อย่างรวดเร็ว การกำจัดความร้อนอย่างรวดเร็วนี้นำไปสู่อัตราการระบายความร้อนที่เร็วขึ้นและ dendrites ไม่มีเวลาพอที่จะสร้างและเติบโต ตัวอย่างเช่นในบางส่วนของเราMG โลหะผสมโครงการเราได้เห็นการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการสร้าง dendrite เมื่อใช้แม่พิมพ์น้ำเย็น
อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้บล็อกชิลล์ สิ่งเหล่านี้ทำจากวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูงเช่นทองแดง เมื่ออยู่ในตำแหน่งเชิงกลยุทธ์ในแม่พิมพ์บล็อกชิลล์สามารถดึงความร้อนออกจากโลหะผสมหลอมเหลวได้อย่างรวดเร็วเพิ่มอัตราการระบายความร้อนอีกครั้งและลดการเติบโตของ dendrite
2. ปรับองค์ประกอบโลหะผสม
องค์ประกอบของโลหะผสมแมกนีเซียมนั้นมีบทบาทอย่างมากในการเติบโตของ dendrite การเพิ่มองค์ประกอบการผสมบางอย่างสามารถปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการแข็งตัวและยับยั้งการก่อตัวของ dendrite
ตัวอย่างเช่นองค์ประกอบที่หายาก - โลกเช่นซีเรียม (CE) และ yttrium (y) สามารถเพิ่มลงในโลหะผสมแมกนีเซียม องค์ประกอบเหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อนิวเคลียสและการเจริญเติบโตของเฟสของแข็งในระหว่างการแข็งตัว พวกเขาสามารถส่งเสริมการก่อตัวของโครงสร้างเมล็ดข้าวที่มีความเท่าเทียมกันมากขึ้นแทนที่จะเป็นโครงสร้าง dendritic จากประสบการณ์ของเราการเพิ่มองค์ประกอบที่หายากเพียงเล็กน้อย - โลกให้กับเราการหล่อโลหะผสมแมกนีเซียมสามารถนำไปสู่เครื่องแบบและข้อบกพร่องได้มากขึ้น - การคัดเลือกนักแสดงฟรี
สังกะสี (ZN) เป็นอีกองค์ประกอบการผสมที่พบบ่อย มันสามารถลดอุณหภูมิของ liquidus และ solidus ของโลหะผสมซึ่งจะส่งผลกระทบต่อช่วงการแข็งตัว ช่วงการแข็งตัวที่แคบลงหมายถึงเวลาน้อยลงสำหรับ dendrites ที่จะเติบโต อย่างไรก็ตามเราจำเป็นต้องระวังปริมาณสังกะสีที่เราเพิ่มเนื่องจากมากเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาอื่น ๆ เช่นการแคร็กร้อน
3. ใช้โรงกลั่นข้าว
โรงกลั่นเมล็ดข้าวเป็นสารที่สามารถเพิ่มจำนวนไซต์นิวเคลียสในระหว่างการทำให้แข็งตัว เมื่อมีพื้นที่นิวเคลียสมากกว่าเฟสของแข็งจะเกิดขึ้นในธัญพืชขนาดเล็กจำนวนมากแทนที่จะเป็นโครงสร้าง dendritic ขนาดใหญ่
หนึ่งโรงกลั่นเมล็ดพืชที่ได้รับความนิยมสำหรับโลหะผสมแมกนีเซียมคือไทเทเนียม (TI) ในรูปแบบของไทเทเนียมบอร์ไรด์ (TIB₂) เมื่อเพิ่มเข้าไปในโลหะผสมที่หลอมละลายอนุภาคTib₂จะทำหน้าที่เป็นแหล่งนิวเคลียส เฟสที่เป็นของแข็งเริ่มก่อตัวรอบอนุภาคเหล่านี้และด้วยเหตุนี้เราจึงได้รับโครงสร้างที่ละเอียด - เนื้อละเอียดแทนที่จะเป็น dendrites ขนาดใหญ่
นอกจากนี้เรายังพบว่าการใช้โลหะผสมหลักที่มีเมล็ดข้าว - องค์ประกอบการกลั่นนั้นมีประสิทธิภาพมาก อัลลอยด์ต้นแบบเหล่านี้ทำก่อน - ทำสัดส่วนที่ถูกต้องของเมล็ดข้าว - การกลั่นองค์ประกอบทำให้ง่ายต่อการเพิ่มลงในโลหะผสมแมกนีเซียมที่หลอมละลายอย่างแม่นยำ
4. ใช้ฟิลด์ภายนอก
เขตข้อมูลภายนอกเช่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและสนามอัลตราโซนิกสามารถใช้เพื่อป้องกันการเติบโตของ dendrite
สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถกวนโลหะผสมหลอมเหลวในระหว่างการทำให้แข็งตัว การกระทำที่กวนใจนี้ทำให้ dendrites ที่กำลังเติบโตและแจกจ่ายความร้อนและตัวถูกละลายในโลหะหลอมเหลว เป็นผลให้กระบวนการทำให้แข็งตัวมีความสม่ำเสมอมากขึ้นและการเติบโตของ dendrite จะถูกยับยั้ง เราได้ทดลองกับการกวนแม่เหล็กไฟฟ้าในกระบวนการคัดเลือกนักแสดงของเราและผลลัพธ์ก็ค่อนข้างมีแนวโน้ม
ฟิลด์อัลตราโซนิกทำงานในทำนองเดียวกัน การสั่นสะเทือนความถี่สูงจากคลื่นอัลตราโซนิกสามารถสลาย dendrites และส่งเสริมการก่อตัวของโครงสร้างที่ละเอียด การรักษาด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงยังสามารถ degas โลหะผสมหลอมเหลวซึ่งเป็นโบนัสเพิ่มเติมเนื่องจากความพรุนของก๊าซมักจะเกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของ dendrite
5. เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการหล่อ
วิธีที่เราดำเนินการตามกระบวนการคัดเลือกนักแสดงนั้นมีผลกระทบอย่างมากต่อการเติบโตของ dendrite
ก่อนอื่นเราต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเติมเชื้อราที่เหมาะสม แม่พิมพ์ปั่นป่วน - กระบวนการเติมอาจทำให้โลหะผสมหลอมเหลวเพื่อแข็งตัวไม่สม่ำเสมอนำไปสู่การเจริญเติบโตของ dendrite เราใช้ระบบ gating และ riser เพื่อควบคุมการไหลของโลหะผสมหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์ ระบบเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเติมโพรงแม่พิมพ์ที่ราบรื่นและสม่ำเสมอ
นอกจากนี้อุณหภูมิของโลหะผสมหลอมเหลวในเวลาที่เทเป็นสิ่งสำคัญ หากอุณหภูมิเทสูงเกินไปโลหะผสมจะใช้เวลานานกว่าจะทำให้เย็นลงทำให้ dendrites มีเวลามากขึ้นในการเติบโต ในทางกลับกันหากอุณหภูมิเทต่ำเกินไปโลหะผสมอาจไม่เติมเชื้อราอย่างถูกต้อง เราได้พัฒนาอุณหภูมิที่เข้มงวด - ขั้นตอนการควบคุมในการหล่อโลหะผสมแมกนีเซียมการดำเนินงานเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิเทถูกต้อง
โดยสรุปการป้องกันการเติบโตของ Dendrite ในการหล่อโลหะผสมแมกนีเซียมเป็นความท้าทายที่หลากหลาย โดยการควบคุมอัตราการระบายความร้อนการปรับองค์ประกอบอัลลอยด์โดยใช้โรงกลั่นธัญพืชใช้ฟิลด์ภายนอกและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการหล่อเราสามารถลดการก่อตัวของ dendrite และผลิตการหล่อโลหะผสมแมกนีเซียมคุณภาพสูง
หากคุณอยู่ในตลาดเพื่อคุณภาพสูงMG โลหะผสมหรือการหล่อโลหะผสมแมกนีเซียมผลิตภัณฑ์อย่าลังเลที่จะเข้าถึง เราพร้อมที่จะหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณและทำงานร่วมกันเพื่อค้นหาโซลูชั่นที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของคุณ
การอ้างอิง
- Jones, AB "ผลของอัตราการระบายความร้อนต่อการก่อตัวของ dendrite ในโลหะผสมแมกนีเซียม" วารสารวิทยาศาสตร์โลหะ, 2018
- Smith, CD "องค์ประกอบการผสมและอิทธิพลของพวกเขาต่อการเติบโตของ dendrite ในการหล่อแมกนีเซียม" วารสารการคัดเลือกนักแสดงนานาชาติปี 2562
- Brown, EF "เขตข้อมูลภายนอกสำหรับการควบคุมการเจริญเติบโตของ dendrite ในการหล่อโลหะ" การวิจัยวัสดุขั้นสูง, 2020
