Průvodce přísadami pro tavení hliníku: Tablety, hlavní slitiny a tavidla pro lepší regeneraci

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 upuštěny a jak dlouho lázeň skutečně vydržela před odběrem vzorků? Ve většině závodů tyto tři proměnné rozhodují o regeneraci dlouho předtím, než o tom rozhoduje stupeň aditiva.

Pracovní pravidlo pro přísady pro tavení hliníku je jednoduché. Přizpůsobte formu prvku, přizpůsobte bod přidání teplotě taveniny a před pokusem o legování taveninu vyčistěte. Tablety poskytují přesné dávkování jednoho prvku, jako je Mn, Fe, Cu, Ti, Cr nebo Zr, s nízkými výpary. Předslitiny dodávají prvky, které samy o sobě odolávají rozpouštění. Tavidla odstraňují oxidy, vodík a trampolíny, které tiše kradou zotavení z obou.

Vše níže se řídí tímto pravidlem, přičemž teplotní okna, rozsahy obnovy a kontroly nákupu rozhodují o tom, zda přídavek skončí ve specifikaci nebo ve strusce.

Tři rodiny přísad pro tavení hliníku

Téměř každá přísada používaná v hliníkové taviči spadá do jedné ze tří skupin. Nejsou zaměnitelné a jejich cena není stejná. Předslitina stojí více na kilogram obsaženého prvku než tableta, ale získává více tohoto prvku. Tavidlo neobsahuje vůbec žádný legující prvek, přesto chrání regeneraci všeho, co se po něm přidá.

Výtěžnost je číslo, které určuje náklady na tunu hotového kovu. Níže uvedená tabulka ukazuje indikativní rozsahy v běžné slévárenské praxi; šíření uvnitř každé rodiny pochází většinou z řízení teploty a způsobu dávkování spíše než od dodavatele.

Master Alloys: Vysoká výtěžnost pro prvky, které odolávají rozpouštění

Titan, bor, zirkon, chrom a vanad se všechny taví daleko nad hliníkem. Vhoďte čistý kov do lázně o teplotě 730 °C a jeho velká část klesá, oxiduje nebo jednoduše sedí ve spodním kalu, dokud není pec vyčištěna. Předlegování prvku hliníkem, obvykle na 3-10 % tvrdého prvku v hliníkové matrici, snižuje efektivní rozsah tání a uzamkne prvek do intermetalické fáze, jako je TiAl3 nebo TiB2, která se předvídatelně rozpouští v lázni.

Hliník-titan-bor je tahounem zjemnění zrna, obvykle se přidává v množství 1-3 kg na tunu taveniny v závislosti na způsobu odlévání a tloušťce průřezu. Hliník-stroncium dělá jinou práci: upravuje eutektický křemík v odlévacích slitinách Al-Si, takže struktura se stává jemnější a tažnější. Hliník-bor pracuje v opačném směru, zachycuje Ti, V a Cr z elektrických vodičů, aby se znovu zvýšila vodivost, zatímco hliník-zirkon zvyšuje tepelnou odolnost ve vodičích a aplikacích za zvýšených teplot.

Výhoda rekuperace je skutečná, ale závisí na přehřátí. Zjemňovače zrn přidané nad zhruba 750 °C mají tendenci shlukovat se a zjemnění mizí během několika minut po držení. Přidejte je pozdě, v naběračce nebo v prádelně, kde to praxe umožňuje.

Zušlechťovač zrna hliníku a titanu a bóru Master Alloy Rafinér zrna s jakostí Ti5B1, Ti5B0.2 a Ti3B1, dodávaný jako tyčinky, cívky, vaflové ingoty nebo lité řezané tyče pro hliníkové slitiny. Zobrazit produkt →

Legující tablety: Přesné dávkování bez těžkého zdvihu

Legující tableta je lisovaný kotouč, obvykle 30 g až 200 g, vyrobený z práškového prvku a nosiče, který upravuje hustotu a pomáhá kotoučku rozbít pod povrchem taveniny. Protože každá tableta nese známou hmotnost prvku, operátor počítá tablety místo toho, aby se snažil vážit prášek do pánve vedle pece o teplotě 740 °C. 100g tableta s obsahem manganu 75 % dodá 75 g manganu a dvacet z nich dodá 1,5 kg. Směna za směnou, tato konzistence má větší hodnotu než jen nepatrně nižší cena za kilogram.

Odpovídající otázkou je, který nosič a která hustota prvku vyhovuje vaší slitině. Manganové tablety se dodávají do plechovek 3003 a 3104, železné tablety do Al-Fe a slitin pro tlakové lití, měděné tablety do slévárenských jakostí 2xxx a Al-Si-Cu s titanovými, chromovými a zirkoniovými tablety pokrývajícími zjemnění zrna a přísady přechodných prvků. Pokud si nejste jisti, která třída se hodí pro konkrétní taveninu, toto rozdělení hliníkové legovací tablety systémem slitin je praktickým výchozím bodem.

Manganové tablety pro legování hliníku a kontrolu složení Zhutněné manganové přísady pro přesnou kontrolu Mn v 3003/3104 a jiných hliníkových taveninách, s 500 g tabletami a vysokou výtěžností. Zobrazit produkt →

Dvě omezení stojí za zopakování. Za prvé, tablety nasávají vlhkost a vlhkost znamená vodíkovou pórovitost v odlitku. Udržujte sudy utěsněné, mimo podlahu a mimo ústí pece. Za druhé, nosič není zadarmo: produkuje malý objem strusky navíc na jedno přidání, což je důležité, když házíte několik kilogramů do malé kelímkové pece, spíše než 20tunový reverb.

Tavidla: Vyčistěte taveninu, než ji nalijete

Většina ztrát při regeneraci přičítaných přísadám ve skutečnosti začíná dříve, než přísada vstupuje dovnitř. Oxidový obal, suutrácetované inkluze a rozpuštěný vodík, to vše narušuje rozpouštění a přesnost vzorku, který poté odebíráte. To je důvod, proč sekvence v dobře řízené tavné dílně je nejprve tavidlo, poté zjemňovač zrna, třetí legovací tablety nebo tvrdidlo a krátký konečný rafinační průchod pouze v případě, že to slitina toleruje.

Tavidlo pro rafinaci granulí je vstřikováno nebo ponořeno, aby se odstranily vodík a vyplavily nekovové vměstky. Tavidlo odděluje zachycený hliník od strusky, takže méně kovu opouští pec ve sběrné nádobě. Tavidlo odstraňovače vápníku je důležité, když šrot vytlačí vápník nad limit ve slévárenských slitinách, tavidlo vyčerpání hořčíku přináší 5xxx a tavenina s vysokým obsahem hořčíku zpět do rozsahu a rafinační tavidlo bez sodíku se používá tam, kde je sodík omezen kvůli jeho vlivu na tažnost za tepla a praskání hran.

Tavidlo pro rafinaci granulí pro tavení hliníkových slitin Granulované tavidlo pro rafinaci roztaveného hliníku, přidané v množství 0,08 % - 0,15 % k odstranění oxidových vměstků a strusky, s bezdýmným výkonem a balením 5 kg. Zobrazit produkt →

Disciplína dávkování je důležitá stejně jako výběr. Při nedostatečném dávkování zůstává plyn v tavenině; předávkování napadá žáruvzdornou vyzdívku, vytváří další výpary a může zanechat zbytky, které se později projeví jako defekty vměstků. Postupujte podle sortimentu dodavatele a upravte podle výsledků vlastního testu plynu, nikoli proti zvyku kolegy.

Přizpůsobení aditiv k teplotě taveniny a slitině

Největší ovlivnitelnou příčinou nízké výtěžnosti je teplota přidávání. Každý prvek má okno: pod ním se částice nikdy úplně nerozpustí, nad ním se ztráty oxidací a usazováním šplhají rychleji než regenerace. Níže uvedená tabulka pokrývá okna používaná ve většině sléváren hliníku.

Křivka níže ukazuje tvar problému u manganových tablet. Regenerace strmě stoupá, jak se lázeň blíží 730 °C, vyrovnává se a poté opět klesá, jakmile oxidace a ztráty usazováním převýší zisk z rychlejšího rozpouštění.

Náklady se řídí stejnou logikou. Legující prvky mají největší část rozpočtu na aditiva, rafinace zabírá nejmenší, přesto je to rafinace, která chrání výdaje na legování tím, že udržuje taveninu dostatečně čistou pro spolehlivé rozpuštění.

Orientační rozdělení výdajů na přísady v sekundární slévárně hliníku; mix se mění s portfoliem slitin a kvalitou šrotu.

Kontrolní seznam nákupu, než se zavážete

Specifikace aditiv vypadají na papíře mezi dodavateli podobně, takže rozdíl se obvykle projevuje v konzistenci šarže a v tom, jak rychle dodavatel odpovídá na technickou otázku. Před první objednávkou se vyplatí provést šest kontrol.

1. Chemie na šarži, ne za rok. Požádejte o certifikát analýzy spojený s dodávkou a zkontrolujte, zda rozsah prvků odpovídá zadané třídě.
2. Konzistence hmotnosti a velikosti tablet. Zvažte náhodný vzorek dvaceti disků; široký rozptyl znamená, že přesnost dávkování zmizí na úrovni dílny.
3. Vlhkost a balení. Uzavřené, vlhkostně bariérové ​​balení s vysoušedlem je normální pro tablety a tavidla; roztrhané vložky jsou důvodem odmítnutí.
4. Zkouška rozpouštění na vaší vlastní tavenině. Jedna tuna vyrobeného kovu vám řekne více o regeneraci než jakákoli laboratorní zpráva.
5. Sledovatelnost. Čísla šarží, která navazují na výrobní záznamy, umožňují izolovat problém namísto vyřazení celé dodávky.
6. Systém kvality. Certifikace, jako je ISO 9001 nebo GJB9001C, označuje auditovaný proces, na kterém záleží nejvíce u opakovaných zakázek, kde jde o konzistenci.

Výrobní pozadí těchto kontrol, včetně výrobní kapacity a certifikací kvality, které závod vlastní, je shrnuto na našem webu profil výroby a kvality stránku.

Často kladené otázky

Potřebuji ještě předslitinu, když už používám tablety?

Obvykle ano, ale ne pro stejné prvky. Tablety efektivně zvládají přísady Mn, Fe, Cu, Cr a Ti. Zušlechťování zrn titanem a borem nebo modifikace stronciem je stále nejlepší jako předslitina, protože aktivní částice potřebují předlegovanou formu, aby přežily v tavenině.

Proč zotavení klesá, když je tavenina příliš horká?

Nad užitečným oknem přechází energie navíc do oxidace na povrchu lázně a rychlejšího usazování hustých částic a obě ztráty předčí zisk z rychlejšího rozpouštění. Doba výdrže účinek ještě umocňuje: dlouhé míchání nad 760 °C může stát několik procent přidaného prvku.

Mohou tavidlo a legovací tablety vstupovat současně?

Ne. Nejprve zjemněte a seberte, poté přidejte legující prvky a poté odeberte vzorek. Přidání tablet do špinavé taveniny umožní nosiči tavidla soutěžit s oxidy a vměstky a výtěžnost, kterou poté naměříte, bude zavádějící.

Jak dlouho lze přísady skladovat?

Předslitiny vydrží měsíce v suchém vnitřním skladu. Tablety a tavidla jsou citlivější a obvykle mají datum trvanlivosti, protože nasávání vlhkosti zhoršuje jak přesnost dávkování, tak hladinu vodíku ve finálním odlévání.

Výběr aditiv tvoří malou část nákladového listu tavby a překvapivě velkou část zmetkovitosti. Získejte správnou formu pro prvek, vložte jej na správnou teplotu, vyčistěte taveninu před tím, než ji legujete, a ověřte každou dodávku pomocí testu rozpouštění na vašem vlastním kovu. Tyto čtyři návyky řeší většinu problémů s obnovou, za které se v současnosti platí kilogramy tablet navíc.