На протяжении долгого времени литой алюминиевый сплав широко используется в промышленности благодаря своей низкой цене, малой массе и надежным эксплуатационным характеристикам. В частности, в связи с растущим в последние годы спросом на легкие материалы для рельсового транспорта алюминиевый сплав A356, являющийся наиболее широко используемым литейным алюминиевым сплавом, обладает хорошей литейной текучестью, хорошей герметичностью, небольшой усадкой и низкой склонностью к горячему растрескиванию. После модификации и термообработки он приобретает хорошие механические и физические свойства, коррозионную стойкость и хорошую обрабатываемость, что делает его схожим со стальными ступицами колес. По сравнению с ними ступицы из алюминиевого сплава обладают такими преимуществами, как легкость, безопасность, комфорт и энергосбережение, и широко используются в автомобильной и авиационной промышленности.
Однако из-за усадки при затвердевании и способности легко растворять водород в расплавленном состоянии литой алюминиевый сплав неизбежно содержит определенное количество дефектов, таких как пустоты, оксиды и неметаллические включения. Эти дефекты оказывают значительное влияние на механические свойства деталей: например, пустоты с объемной долей 1% приводят к усталостному разрушению 50% и снижению предела усталости 20%. Поэтому изучение влияния характера, количества, размера и расположения дефектов на механические свойства имеет большое значение.
Анализ дефектов литых изделий из алюминиевых сплавов
Анализ дефектов в зоне разрушения является важным методом изучения механизма разрушения алюминиевых сплавов. К дефектам, обнаруженным в образцах, относятся усадочная пористость, усадочные пустоты, микроотверстия, неметаллические и шлаковые включения, а также пленка оксида алюминия. Основными причинами образования дефектов являются водород и примеси. Компания AdTech предлагает онлайновая установка дегазации для удаления водорода, и Блок фильтрации CFF для удаления примесей.
Чтобы снизить содержание газа в расплаве, например, путем тщательной сушки в печи, очищающий агент а также необходимые инструменты для тщательной обжига, снижения содержания воды в различных материалах, предотвращения слишком длительного нахождения расплава в печи, предотвращения перегрева расплава и т. д.
Для уменьшения размера переходной зоны в слитке необходимо, в частности, использовать подходящую воронку для обеспечения равномерного потока, надлежащим образом повысить температуру литья и снизить скорость литья, надлежащим образом увеличить давление воды для повышения интенсивности охлаждения слитка, а также надлежащим образом уменьшить перепад температур.