Dalam produksi coran aluminium perunggu besar, tungku induksi adalah pilihan yang lebih disukai karena pengadukan elektromagnetiknya yang kuat, pemanasan cepat, dan kemampuan untuk memastikan homogenitas kimia. Namun, kecenderungan aluminium perunggu (seperti ZCuAl10Fe3) untuk mengoksidasi dan menyerap gas dengan mudah menghadirkan tantangan yang signifikan.
Analisis teknis pengendalian porositas dan optimalisasi proses pada peleburan aluminium perunggu
SAYA. Mekanisme Porositas dan Proses Pemurnian/Degassing
Porositas pada aluminium perunggu terutama disebabkan oleh hidrogen (H₂) dan alumina yang terperangkap (Al₂O₃) film. Pada suhu mendekati titik leleh, aluminium mudah bereaksi dengan uap air:
2Al + 3H₂O → Al₂O₃ + 6[H]
1. Pemurnian dan Degassing Dinamis
Sementara pengadukan elektromagnetik memastikan lelehan seragam, itu juga dapat menarik lapisan oksida permukaan jauh ke dalam lelehan.
- Pembersihan Gas Inert: Menjelang akhir proses peleburan, gunakan tabung grafit untuk menyuntikkan argon dengan kemurnian tinggi (Ar) atau nitrogen (N₂) ke bagian bawah tungku. Gelembung yang meningkat membawa hidrogen terlarut melalui perbedaan tekanan parsial.
- Pemurnian Fluks: Gunakan fluks penutup yang terdiri dari klorida dan fluorida (MISALNYA.,NaCl, KCl, Na₃AlF₆). Ini mengisolasi lelehan dari udara dan menggunakan tindakan fisikokimia untuk membasahi dan menyerap sampah alumina yang mengambang.
2. Memegang Statis
Sebelum dituang, listrik harus diputus atau ditahan pada daya rendah untuk jangka waktu singkat. Hal ini memungkinkan gelembung kecil dan inklusi mengapung ke permukaan karena perbedaan kepadatan.
Ii. Pemilihan Lapisan Tungku dan Penumpukan Terak (Menggantung Terak) Pencegahan
Alumina (Al₂O₃) penumpukan adalah masalah yang terkenal dalam peleburan aluminium perunggu. Terak “pengerasan kulit” menempel pada dinding tungku, mengurangi volume tungku, menurunkan efisiensi listrik, dan berpotensi menyebabkan porositas terkait inklusi yang parah jika penumpukannya terkelupas hingga meleleh.
1. Bahan yang Direkomendasikan
- Lapisan Netral atau Dasar: Hindari asam (berbasis silika) lapisan karena aluminium akan berkurang Sio₂. Bahan yang direkomendasikan meliputi alumina tinggi (Al₂O₃) atau spinel magnesium-aluminium (MgO · Al₂O₃) campuran serudukan kering.
- Persyaratan Kepadatan: Distribusi ukuran partikel bahan pelapis harus dinilai secara tepat untuk meminimalkan penetrasi fisik oleh lelehan.
2. Teknik Anti Penumpukan
- Kehalusan Permukaan: Pastikan dinding bagian dalam tungku sehalus mungkin selama proses pelapisan.
- Fluks Anti Lengket: Gunakan fluks khusus yang mengubah tegangan permukaan terak oksida, menyimpannya dalam keadaan cair atau longgar agar lebih mudah dikeluarkan.
- Stabilitas Termal: Minimalkan fluktuasi suhu yang drastis, yang dapat menyebabkan retakan mikro pada lapisan tempat terak oksida dapat terbentuk “berakar.”
AKU AKU AKU. Strategi Pengendalian Suhu
Suhu adalah tuas paling langsung untuk mengendalikan porositas.
| Fase | Titik Kontrol | Logika |
| Meleleh | Pencairan yang cepat; hindari panas berlebih | Mengurangi waktu pemaparan pada suhu tinggi dan menurunkan tingkat penyerapan gas. |
| Pengilangan | 1150°C – 1200 °C | Memastikan aktivitas fluks dan memfasilitasi pemisahan terak-logam. |
| Penuangan | 1100°C – 1150 °C | Disesuaikan berdasarkan ketebalan dinding pengecoran; hindari suhu tinggi untuk mencegah penyerapan gas sekunder. |
Prinsip Inti: “Meleleh dengan cepat, Kontrol suhu, Tuang dengan cepat.” Manfaatkan kepadatan daya yang tinggi tungku induksi untuk meminimalkan waktu yang dihabiskan logam di atas 1200° C..
Iv. Pedoman Komprehensif untuk Pencegahan Porositas
- Biaya Pra-perawatan: Biaya tungku (termasuk pengembalian) harus bersih, kering, dan bebas minyak. Memanaskan lebih dulu muatan ke atas 200° C. efektif menghilangkan kelembapan permukaan.
- Waktu Penambahan Aluminium: Karena aluminium mudah teroksidasi, biasanya ditambahkan di akhir proses peleburan dan segera ditutup dengan fluks.
- Sistem Gerbang: Untuk bagian perunggu aluminium besar, gunakan a tuang bawah sistem gating untuk menjaga kelancaran proses pengisian dan mencegah turbulensi yang memerangkap udara.
- Persiapan Cetakan: Cetakan pasir harus benar-benar kering. Jika menggunakan cetakan logam, oleskan lapisan rata dan panaskan terlebih dahulu.
Catatan Ahli: Oksidasi dan penyerapan gas pada aluminium perunggu saling terkait erat. Jika penutup fluks tidak mencukupi, lapisan oksida yang pecah akan membawa uap air ke dalam lelehan, menghasilkan hidrogen lokal. Karena itu, mempertahankan penutup fluks lengkap pada permukaan lelehan adalah prioritas utama.
