Tablety na legování hliníku: výběr, rychlost obnovy a postupy tavení
Odlévárna s předvalkem 6061 při 730 °C přidává manganové tablety přes zvonový píst, čeká dvě minuty a odebírá vzorek lázně. Laboratoř vrací 0,58 % Mn oproti oknu 0,60-0,70 %. S kovem nebylo nic špatného. Tablety se jednoduše dostaly do chladnější, více oxidované taveniny, než předpokládala specifikace, a část přídavku skončila ve skimmeru.
Zde je první závěr: tablety z hliníkové slitiny si vydobyjí své místo, kdykoli se prvek, který potřebujete, roztaví vysoko nad vaší udržovací teplotou a předslitina by vyžadovala teplejší pec nebo delší míchání, než dovoluje rozvrh. Získejte správnou třídu, velikost částic a rutinu ponoření a zotavení pohodlně sedí v nízkých až středních 90. letech. Nechte je špatně a zaplatíte za kov, který nikdy nedosáhne slitiny.
Co vlastně dělá legovací tableta v tavenině
Tableta je zhutněná směs jemného kovového prášku drženého pohromadě v matrici tavidla. Zhutnění vytváří vnitřní pórovitost a tato pórovitost je hlavním bodem: tekutý hliník proniká tabletou, rozbíjí strukturu zevnitř a nepřetržitě vystavuje čerstvý kovový povrch lázni místo toho, aby jediný oxidový povlak uzavřel částice.
Část tavidla není plnivo. Taví při teplotě lázně, smáčí kovové částice a potlačuje tvorbu oxidů na hranici částic. To je rozdíl mezi tabletou, která se rozpustí za devadesát sekund, a stejnou hmotností třísek, které plavou, kouří a oxidují na povrchu.
Když cesta tabletu překoná mistrovskou slitinu
Udržovací teplota na nebo nižší zhruba 760 °C, kde se předslitina s vyšší teplotou tání rozpouští pomalu a nerovnoměrně.
Malé korekční přídavky v krátkém cyklu, jako je oříznutí lázně, která má 0,05 % nízký obsah manganu nebo chrómu, spíše než vytvoření slitiny od začátku.
Stolní pece, kelímkové jednotky a malá indukční zařízení, která postrádají míchání taveniny, které předpokládá předslitina.
Prvky, které se snadno ztratí oxidací, když jsou zavedeny jako čistý kov, přičemž titan a chrom jsou obvyklými pachateli.
Předslitiny stále vyhrávají ve velkých objemových přírůstcích, v rodinách slitin, které provozujete každý den, a všude tam, kde chemie odpadů již nese většinu cílového prvku. Tyto dvě skupiny produktů si nekonkurují ani tak jako různé body na stejné křivce sčítání.
Přizpůsobení jakostí tabletu cílovým slitinám
Výběr tablet se řídí slitinou, nikoli naopak. Sedm prvků, které se běžně dodávají ve formě tabletu, mapuje do poměrně předvídatelných rodin slitin a znalost, kterou rodinu provozujete, odstraňuje většinu dohadů, než vůbec otevřete nabídku.
Tabulka 1. Legující prvky tablet mapované na typické cílové slitiny, s praktickým důvodem pro volbu cesty tablet a chybou, která stojí nejvíce kovu.
prvek
Typické terčové slitiny
Proč se cesta tabletu hodí
Časté úskalí
Měď
Řada 2xxx, 201, 206, A319
Vysoká výtěžnost při normálních udržovacích teplotách, snadné dávkování v malých krocích
Úprava mědi jako rychle se rozpouštějící; chce to míchat, ne jen trpělivost
Mangan
3003, 3103, 6061
Obchází pomalé rozpouštění manganu s vysokou teplotou tání při 730 °C
Přidání pod 700 °C, kde zotavení prudce klesá
Železo
8006, 8021, foliová pažba
Zavádí železo bez problémů s kalem na dráze hrubého šrotu
Nadměrné přidávání, které tlačí železo za kalový práh
Křemík
4xxx, A356, A360
Tavitelné silikonové tablety zabraňují prachu a segregaci práškových směsí
Za předpokladu, že se křemík chová jako měď; jeho hustota je nižší
titan
Slitiny rafinované zrnem
Omezuje ztráty oxidací, které utrpí čistý titanový drát
Záměna s nukleantem; tablety složení krmiva, nikoli velikost zrna
Chrom
5xxx slitiny odolné proti korozi
Dodává chrom při teplotách, kdy se předslitina zastaví
Podcenění potřeby tavidla při nízké teplotě lázně
Zirkonium
Speciální 7xxx a slitiny vodičů
Přesné dávkování pro prvky požadované ve velmi malých procentech
Zotavení: Proč je 93 % normálních a 100 % je trik s nabídkou
Spusťte aritmetiku na lázni o hmotnosti jedné tuny a obraz se rychle zaostří. Zvýšení manganu o 0,10 % vyžaduje zhruba 1,05 kg manganu čistou chemií. Při 93% výtěžnosti skutečně nabijete asi 1,13 kg. Pokud dodavatel nabídne 100% předpoklad, zatímco vaše pec dodává 90 %, nedostatek se projeví jako opakované opravné přičtení ke každému teplu, a to bude stát víc, než kdy bude rozdíl v jednotkové ceně.
Obrázek 1. Indikativní výtěžek jednorázového přídavku pro běžné prvky tablety při 720-740 °C se správným ponořením a mícháním. Skutečné hodnoty se mění s teplotou lázně, mícháním a velikostí částic.
Kam se poděl chybějící procentní bod? Většinou tři místa. Za prvé, částice, jejichž oxidový obal přežije tavidlo a nikdy se nedostanou do kontaktu s čerstvým hliníkem. Za druhé, tablety, které sedí na povrchu několik sekund, než se ponoří, ztratí nejjemnější frakci do atmosféry. Zatřetí, struska a nahromadění stěn, kde je kov fyzicky připojen k něčemu, co sbíráte. Teplota, doba prodlevy a míchání řídí všechny tři, což je důvod, proč může stejná tableta dodávat 88 % na jednu pec a 95 % na další.
Poznámky k jednotlivým prvkům z podlahy pece
Měděné tablety
Měď je jedním z přátelštějších přísad, ale její hustota znamená, že se usadí, pokud je koupel tichá. Nabijte tablety pomocí zvonového pístu, držte je pod hladinou po dobu šedesáti až devadesáti sekund a zamíchejte. U slitin 2xxx a odlitků Al-Cu, kde je cíl vzdálen 0,1 až 0,3 % od aktuální analýzy, poskytují tablety předvídatelný krok, který lze snadno ověřit na spektrometru.
Mangan je klasické pouzdro pro tablety. Jeho bod tání je daleko nad jakoukoli praktickou udržovací teplotou, takže předslitina obsahující mangan se rozpouští pomalu, pokud není pec neobvykle horká a dobře promíchávána. U zahřívání 6061, 3003 a 3103, která vycházejí ze spektrometru mírně nízká, tablety uzavírají mezeru ve stejném cyklu odklepnutí po poklepání. Lázeň udržujte nad 720 °C a držte tablety pod hladinou, spíše než je vhazujte do víru.
Titan je prvek, který nejhůře trestá neopatrné zacházení. Je zaveden jako čistý kov, oxiduje a nanáší se na stěny pece. Tableta chrání částice dostatečně dlouho na to, aby se dostaly do vany. K vytvoření kompozice použijte titanové tablety a pamatujte, že složení a zjemnění zrna jsou dvě samostatné práce, které zpracovávají dva různé produkty.
Skladovací a manipulační návyky, které chrání zotavení
Většina stížností na vymáhání vysledovaných zpět k dodavateli se při kontrole ukáže jako řešení problémů v peci. To jsou návyky, které udržují naměřené zotavení blízko laboratorní hodnoty.
Obal uchovávejte uzavřený až do okamžiku použití. Tavidlová matrice, která absorbovala vlhkost, bude při kontaktu s tekutým hliníkem plivat a prskat.
Skladujte na krytém suchém místě. Otevřené podnosy ponechané přes noc na litinové podlaze nasávají vlhkost a ztrácejí tekutost.
Před plněním zkontrolujte distribuci velikosti částic na šarži. Přebytek jemných částic naznačuje buď hrubý transport nebo slabé zhutnění a jemné částice oxidují, než se rozpustí.
Nikdy nerozsypávejte tablety na vrstvu strusky. Musí vstoupit do kovu, ne do stěrky.
Podržte pod pístem po dobu prodlevy doporučenou dodavatelem, obvykle šedesát až sto dvacet sekund, a poté promíchejte, aby se dosáhlo rovnoměrného rozložení.
Záznam rekuperace na teplo. Klouzavý tříměsíční průměr vám řekne o produktu více než jakýkoli jednotlivý certifikát.
Co si ověřit před zadáním objednávky
Cena za kilogram je nejjednodušší číslo k porovnání a samo o sobě nejméně užitečné. Místo toho si projděte krátký kontrolní seznam a požádejte spíše o zdokumentované odpovědi než o slovní ujištění.
Obsah aktivního prvku a jeho toleranční pásmo, uvedené na šarži, nikoli jako typická hodnota.
Hustota zhutnění a limit procenta jemných částic, protože oba ovlivňují chování ve vaně.
Data testu rozpouštění při teplotě blízké vaší vlastní udržovací teplotě, což není laboratorní ideální.
Sledovatelnost šarže a certifikát o analýze, který putuje s dodávkou.
Technická podpora od lidí, kteří stáli vedle pece, nejen prodejního stolu.
Dodavatel se skutečnou hloubkou výroby může obvykle odpovědět na otázky týkající se techniky zanořování, doby prodlevy a chemie tavidla bez eskalace. Pomáhá také vědět, kde se materiál skutečně vyrábí, kolik linek na něm jezdí a jaký systém kvality ho řídí, protože tyto detaily vysvětlují, proč se jedna várka chová jako ta poslední. The výrobní základna a systém kvality za dodavatelem je často tichý důvod, proč rok obnovy dat zůstává stejný.
Pro celou řadu prvků dostupných ve zhutněné formě, včetně výše uvedených přesných jakostí, tablety přísad pro legování hliníku Sortiment je organizován podle prvků tak, aby specifikace a objednání zůstaly jednoduché.
Často kladené otázky
Jak se tablety liší od předslitin?
Předslitina je předem roztavený materiál na bázi hliníku, jako je AlMn10, ve kterém je cílový prvek již rozpuštěn. Tableta je zhutněný prášek plus nosič tavidla. Předslitiny vyhovují velkým objemovým přísadám a známým rodinám slitin; tablety vyhovují přesným malým korekcím, nižším udržovacím teplotám a pecím s omezeným mícháním. Mnoho litoven používá obojí v rámci stejného tepla.
Jak vypočítám hmotnost náboje pro přidání tablety?
Vypočítejte požadovaný čistý prvek z hmotnosti lázně a mezery ve složení a poté vydělte očekávanou výtěžností. Jedna tunová lázeň, která potřebuje 0,05 % mědi, vyžaduje teoreticky 0,5 kg mědi, takže asi 0,52 kg při 96% výtěžnosti. Vždy po zamíchání potvrďte odečtem na spektrometru, spíše než za předpokladu, že výpočet dopadl perfektně.
Potřebují tablety před nabíjením předehřátí?
Obecně ne. Na suchu záleží mnohem víc než na teplotě. Pokud byl obal otevřen ve vlhkém prostředí, šetrným sušením při teplotě kolem 200°C se odstraní povrchová vlhkost a zabrání se plivání. Nabíjení studených, suchých tablet do řádně promíchané lázně je běžnou praxí a nijak výrazně nesnižuje zotavení.
Pokud potřebujete v hliníkové tavenině dosáhnout úzkého rozmezí manganu, titanu nebo chrómu, jsou čínské tablety s přísadami do slitin hliníku často tím nejpřímějším nástrojem. Ale nejsou zboží. Hustota tablet, rychlost rozpouštění a výtěžek prvků se liší podle šarže a dodavatele. Jedna automo...
Tavenina hliníku o hmotnosti 12 tun má teplotu 735 °C, vloží se 200 kg manganových tablet, pec vydrží deset minut a spektrometr se stále vrací na 0,12 % manganu. Objednávka více tablet to málokdy vyřeší. Užitečné otázky jsou užší: jaká byla teplota taveniny v okamžiku přidání, kam byly tablety...
Když slévárna nalije A356 do trvalé formy a vidí hrubé zrno, nízkou tažnost a rozptýlenou poréznost, první reakcí je často „něco přidat“ do taveniny. Tato reakce může problém zhoršit. Hliníkové odlévací přísady nejsou jedním produktem; Jedná se o skupinu materiálů s různými způsoby použití, te...
