Defeitos de inclusão de óxido podem reduzir seriamente o desempenho de fadiga da fundição de alumínio. O tratamento de fusão, o design do ponto de injeção, a configuração da curva de contrapressão e o comportamento de preenchimento do molde trabalham juntos para controlar a produção de óxido na produção de fundição de LPDC, gravidade e CPC.
O fluxo turbulento do fundo durante a transferência da embalagem de aço cria uma membrana de óxido dobrada. Mesmo a desgasificação padrão não elimina a inclusão de óxido dobrado; De acordo com as estatísticas, no processo de fundição de liga de alumínio, 42% dos resíduos de óxido de grande dimensão provêm de uma altura de queda de mais de 120 mm.
O preenchimento de anti-compressão CPC depende de uma fronteira de fluxo laminar estável. A taxa de aumento de pressão excessivamente alta leva a um fluxo de derretimento no canal de injeção; A superfície derretida se dobra e cria uma nova camada de oxidação. Para moldes de componentes estruturais EV, a taxa de aumento de pressão acima de 0,015 MPa / s aumenta significativamente a taxa de interferência de óxido.
A geometria do sistema de fundição determina o estado de fluxo da fusão. O ângulo agudo dentro da roda provoca a separação do fluxo de ar e a turbulência da superfície; A transição suave de grande raio (R ≥ 8 mm) inibe a dobragem da superfície fundida com o canal de injeção otimizado do molde de fundição gravitacional.
Durante o enchimento, o óxido de superfície fundida deve permanecer intacto. Uma vez rompido, o filme de óxido é retido no substrato de fundição; A simulação de volume de fluido do Procast CAE rastreia o movimento de superfície livre para prever áreas de retenção de óxido de alto risco para moldes de fundição LPDC.
A permanência prolongada de alumínio fundido no titânio promoverá o crescimento da camada de óxido espessa. Quando o tempo de manutenção do calor é superior a 3,5 horas, a perturbação mecânica pode facilmente remover os fragmentos de óxido em uma fusão. Antes da transferência, a operação de escória de aço deve ser rigorosamente realizada.
A placa de retenção de escória do canal de fluxo é projetada para interceptar detritos de óxido. O volume da placa de escória deve atingir 11-14% do volume total do canal de fluxo; Os retardadores de escória de tamanho muito pequeno não podem capturar os resíduos de óxido entrando e transportam os contaminantes diretamente para a cavidade de fundição do molde de fundição diferencial CPC.
A geometria concave dentro da cavidade cria o fechamento da superfície fundida. Duas fronteiras de fusão independentes convergem e capturam a membrana de óxido de superfície; Este defeito é frequentemente erroneamente julgado como poros na inspeção de qualidade no local de lotes de rodas de alumínio.
A temperatura de fusão acima de 750 °C acelerará o espessamento do filme de óxido. Quanto maior o superaquecimento, melhor a mobilidade, mas maior a tendência de oxidação; As práticas de oficina recomendam que a temperatura de injeção seja mantida entre 710 e 735 ° C para equilibrar a capacidade de enchimento e o risco de produção de óxido.
Características metalográficas do óxido: estrutura de membrana fina, muitas vezes acompanhada por microporos nas proximidades. Ao contrário das escórias que contêm impurezas de partículas difíceis de fusão, esses dois tipos de defeitos exigem melhorias completamente diferentes em peças fundidas para estruturas de veículos elétricos.
Seqüência de resolução de problemas do processo: primeiro estabilize a inclinação de subida de contrapressão e, em seguida, otimize a altura de queda da transferência de aço e o raio de transição do canal de fluxo; Evite aumentar cegamente a temperatura de fusão, o que agravará a oxidação do projeto de moldes de fundição por gravidade.
Nota: Os defeitos de inclusão de óxido não podem ser resolvidos simplesmente aumentando o tempo de desgasificação. A desgasificação remove o hidrogênio dissolvido, mas tem um efeito limitado sobre os fragmentos de óxido sólido que já se formaram dentro do alumínio fundido.
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Perguntas Frequentes Resposta
P: Que tipo de limiar de altura de queda de aço aumenta significativamente a taxa de resíduos de óxido dobrável?
R: A altura de queda do pacote de derramamento de mais de 120 mm representa 42% dos resíduos de inclusão de óxido.
P: Qual é a taxa de aumento da pressão CPC que aumenta o risco de dobrar a superfície de fusão?
R: A taxa de aumento de pressão acima de 0,015 MPa/s pode causar turbulência e retenção de óxido.
P: Qual é o raio de transição mínimo para os cantos do canal de fluxo para suprimir a turbulência?
R: Mantenha o raio angular do canal de fluxo R ≥ 8 mm para alcançar um fluxo suave de fluxo laminar.
Q: Qual é o tempo máximo de retenção recomendado para o alumínio fundido em folha?
R: Evite manter o fundo por mais de 3,5 horas para evitar a formação de uma pele de oxidação espessa.
P: Qual é a proporção de volume que as placas de escória devem representar em relação ao volume total do canal de fluxo?
R: O volume da placa de escória deve atingir 11-14% do volume total do canal de fluxo.
P: Que tipo de janela de temperatura de infusão de equilíbrio pode reduzir o risco de oxidação enquanto mantém a fluidez?
A: A produção de fundição de liga de alumínio recomenda a temperatura de fundição 710-735 °C.
P: Por que prolongar o tempo de desgasificação não remove os detritos de inclusões de óxido sólido existentes?
• Desgaseamento para remover o hidrogênio dissolvido; Não pode filtrar os detritos de óxido sólido já formados.
