Tablete de aliaj de aluminiu: selecție, rate de recuperare și practici de topire
O casă de turnare care rulează 6061 țagle la 730°C adaugă tablete de mangan printr-un piston cu clopot, așteaptă două minute și prelevează baia. Laboratorul returnează 0,58% Mn față de o fereastră de 0,60-0,70%. Nu era nimic în neregulă cu metalul. Tabletele au intrat pur și simplu într-o topitură mai rece și mai oxidată decât presupunea specificația și o parte din adaos a ajuns în skimmer.
Iată prima concluzie: tabletele de aliaj de aluminiu își câștigă locul ori de câte ori elementul de care aveți nevoie se topește cu mult peste temperatura de păstrare, iar un aliaj principal ar necesita un cuptor mai fierbinte sau o agitare mai lungă decât permite programul. Obțineți gradul, dimensiunea particulelor și rutina de plonjari corecte, iar recuperarea este confortabilă în anii '90 de la jumătatea la mijlocul anilor. Găsiți-le greșit și plătiți pentru metalul care nu ajunge niciodată în aliaj.
Ce face de fapt o tabletă de aliere în topire
O tabletă este un amestec compactat de pulbere metalică fină ținută împreună într-o matrice de flux. Compactarea creează porozitate internă, iar acea porozitate este punctul central: aluminiul lichid pătrunde în tabletă, sparge structura din interior și expune în mod continuu suprafața metalică proaspătă la baie, în loc să lase o singură piele de oxid să sigileze particulele.
Porțiunea de flux nu este umplutură. Se topește la temperatura băii, umezește particulele de metal și suprimă formarea de oxid la limita particulelor. Aceasta este diferența dintre o tabletă care se dizolvă în nouăzeci de secunde și o greutate egală a așchiilor de prelucrare care plutește, fumează și oxidează la suprafață.
Când traseul tabletei bate un aliaj maestru
Temperatura de menținere la sau sub aproximativ 760°C, unde un aliaj principal cu topire mai mare se dizolvă lent și neuniform.
Mici adaosuri corective pe un ciclu scurt, cum ar fi tăierea unei băi cu 0,05% scăzut de mangan sau crom, mai degrabă decât construirea unui aliaj de la zero.
Cuptoare de banc, unități de creuzet și mici instalații de inducție care nu au agitația la topire pe care o presupune un aliaj principal.
Elemente care se pierd ușor la oxidare atunci când sunt introduse ca metal pur, cu titan și crom infractorii obișnuiți.
Aliajele principale câștigă în continuare pe adăugiri mari în vrac, pe familiile de aliaje pe care le rulați în fiecare zi și oriunde chimia deșeurilor transportă deja cea mai mare parte a elementului țintă. Cele două familii de produse nu sunt atât concurenți, ci puncte diferite de pe aceeași curbă de adunare.
Potrivirea calităților tabletei cu aliajele țintă
Selectarea tabletei urmează aliajul, nu invers. Cele șapte elemente furnizate în mod obișnuit sub formă de tabletă se hăresc pe familii de aliaje destul de previzibile, iar știind ce familie o conduceți elimină majoritatea presupunerilor înainte de a deschide vreodată o ofertă.
Tabel 1. Elemente de aliere ale tabletei mapate la aliaje tipice țintă, cu motivul practic pentru alegerea traseului tabletei și greșeala care costă cel mai mult metal.
Element
Aliaje țintă tipice
De ce se potrivește ruta tabletei
Capcană comună
cupru
Seria 2xxx, 201, 206, A319
Recuperare ridicată la temperaturi normale de menținere, ușor de dozat în pași mici
Tratarea cuprului ca cu dizolvare rapidă; are nevoie de agitare, nu doar de răbdare
Mangan
3003, 3103, 6061
Ocolește dizolvarea lentă a manganului cu topire ridicată la 730°C
Adăugarea sub 700°C, unde recuperarea scade brusc
Fier de călcat
8006, 8021, stoc de folie
Introduce fierul fără problemele de nămol din traseele deșeurilor grosiere
Supra-adăugare, care împinge fierul peste pragul de nămol
Siliciu
4xxx, A356, A360
Tabletele de silicon fuzibil evită praful și segregarea amestecurilor de pulbere
Presupunând că siliciul se comportă ca cuprul; densitatea sa este mai mică
titan
Aliaje de turnare rafinate cu granule
Limitează pierderile de oxidare pe care le suferă firul de titan pur
Confundându-l cu un nucleant; compoziția hranei pentru tablete, nu dimensiunea granulelor
Crom
5xxx aliaje rezistente la coroziune
Oferă crom la temperaturi în care aliajul principal se blochează
Subestimarea cererii de flux la temperatură scăzută a băii
zirconiu
Specialitate 7xxx și aliaje conductor
Dozare precisă pentru elementele necesare în procente foarte mici
Distribuție slabă; zirconiul are nevoie de agitare temeinică
Recuperare: de ce 93% este normal și 100% este un truc pentru cotații
Rulați aritmetica pe o baie de o tonă și imaginea se clarifică rapid. Creșterea manganului cu 0,10% necesită aproximativ 1,05 kg de mangan prin chimie pură. La o recuperare de 93% încărcați de fapt aproximativ 1,13 kg. Dacă un furnizor cotează pe o ipoteză de 100%, în timp ce cuptorul dvs. oferă 90%, deficitul apare ca o adăugare corectivă repetată la fiecare căldură și asta costă mai mult decât va costa vreodată diferența de preț unitar.
Figura 1. Recuperare indicativă cu o singură adăugare pentru elementele obișnuite ale tabletei la 720-740°C cu scufundare și agitare corespunzătoare. Valorile reale se modifică în funcție de temperatura băii, agitație și dimensiunea particulelor.
Unde se duce punctul procentual care lipsește? Trei locuri, mai ales. În primul rând, particulele a căror înveliș de oxid supraviețuiește fluxului și nu intră niciodată în contact cu aluminiul proaspăt. În al doilea rând, tabletele care stau la suprafață câteva secunde înainte de a plonja, pierzând cea mai fină fracțiune în atmosferă. În al treilea rând, acumularea de zgură și pereți, în cazul în care metalul este atașat fizic de ceva pe care îl îndepărtați. Controlul temperaturii, al timpului de repaus și al agitației pe toate trei, motiv pentru care aceeași tabletă poate furniza 88% pe un cuptor și 95% pe următorul.
Note element cu element de la etajul cuptorului
Tablete de cupru
Cuprul este unul dintre adaosurile mai prietenoase, dar densitatea lui înseamnă că se așează dacă baia este liniștită. Încărcați tabletele printr-un piston cu clopoțel, țineți-le timp de șaizeci până la nouăzeci de secunde și amestecați. În aliajele 2xxx și gradele de turnare Al-Cu în care ținta se află la 0,1-0,3% distanță de analiza curentă, tabletele oferă un pas previzibil care este ușor de verificat la spectrometru.
Manganul este carcasa clasică pentru tablete. Punctul său de topire este mult peste orice temperatură practică de menținere, astfel încât un aliaj de bază care conține mangan se dizolvă lent, cu excepția cazului în care cuptorul este neobișnuit de fierbinte și bine amestecat. Pentru căldurile 6061, 3003 și 3103 care ies ușor de pe spectrometru, tabletele închid decalajul în cadrul aceluiași ciclu de apăsare la apăsare. Păstrați baia peste 720°C și țineți comprimatele sub suprafață în loc să le aruncați în vortex.
Titanul este elementul care pedepsește cel mai greu manevrarea neglijentă. Introdus ca metal pur, se oxidează și se întinde pe pereții cuptorului. O tabletă protejează particulele suficient de mult pentru a intra în baie. Utilizați tablete de titan pentru a construi compoziția și amintiți-vă că compoziția și rafinarea cerealelor sunt două sarcini separate, gestionate de două produse diferite.
Obiceiuri de depozitare și manipulare care protejează recuperarea
Cele mai multe plângeri de recuperare trimise înapoi la un furnizor se dovedesc, la inspecție, a fi probleme de tratare la cuptor. Acestea sunt obiceiurile care țin recuperarea măsurată aproape de cifra de laborator.
Păstrați ambalajul sigilat până în momentul utilizării. O matrice de flux care a absorbit umiditatea va scuipa și stropi la contactul cu aluminiul lichid.
Depozitați într-o zonă acoperită și uscată. Tăvile deschise lăsate pe podeaua unei case de turnare peste noapte preiau umiditatea și își pierd fluiditatea.
Verificați distribuția dimensiunii particulelor pe lot înainte de încărcare. Excesul de fine indică fie transport dur, fie compactare slabă, iar finele se oxidează înainte de a se dizolva.
Nu distribuiți niciodată tablete pe stratul de zgură. Ele trebuie să intre în metal, nu în skim.
Țineți sub piston pentru timpul de așteptare recomandat de furnizor, de obicei șaizeci până la o sută douăzeci de secunde, apoi amestecați pentru o distribuție uniformă.
Recuperare record per căldură. O medie de trei luni vă spune mai multe despre un produs decât orice certificat.
Ce trebuie să verificați înainte de a plasa comanda
Prețul pe kilogram este cel mai ușor de comparat și cel mai puțin util singur. În schimb, parcurgeți o scurtă listă de verificare și cereți răspunsuri documentate mai degrabă decât asigurări verbale.
Conținutul de element activ și banda sa de toleranță, menționate pe lot, mai degrabă decât ca o valoare tipică.
Densitatea de compactare și o limită procentuală a finelor, deoarece ambele influențează comportamentul în baie.
Datele testului de dizolvare la o temperatură apropiată de temperatura propriei tale de păstrare, nu este un ideal de laborator.
Trasabilitatea lotului și un certificat de analiză care circulă odată cu livrarea.
Suport tehnic de la oameni care au stat lângă un cuptor, nu doar un birou de vânzări.
Un furnizor cu o profunzime de producție reală poate răspunde, de obicei, la întrebări despre tehnica de scufundare, timpul de așteptare și chimia fluxului fără escaladare. De asemenea, ajută să știi unde este fabricat materialul, câte linii îl rulează și ce sistem de calitate îl guvernează, deoarece aceste detalii explică de ce un lot se comportă ca ultimul. The baza de producție și sistemul de calitate În spatele unui furnizor este adesea motivul liniştit pentru care un an de date de recuperare rămâne neschimbat.
Pentru întreaga gamă de elemente disponibile în formă compactată, inclusiv clasele exacte menționate mai sus, tablete de aditivi pentru aliaje de aluminiu Gama este organizată pe elemente, astfel încât specificațiile și comanda să rămână simple.
Întrebări frecvente
Prin ce sunt diferite tabletele de aliajele principale?
Un aliaj principal este un material pe bază de aluminiu pretopit, cum ar fi AlMn10, în care elementul țintă este deja dizolvat. O tabletă este o pulbere compactată plus un purtător de flux. Aliajele principale se potrivesc adăugărilor mari în vrac și familiilor de aliaje familiare; tabletele se potrivesc cu corectii mici precise, temperaturi de mentinere mai scazute si cuptoare cu agitatie limitata. Multe case de turnare le folosesc pe ambele în aceeași căldură.
Cum calculez greutatea de încărcare pentru o tabletă adăugată?
Calculați elementul pur necesar din greutatea băii și decalajul de compoziție, apoi împărțiți la recuperarea așteptată. O baie de o tonă care are nevoie de 0,05% cupru necesită teoretic 0,5 kg de cupru, deci aproximativ 0,52 kg la o recuperare de 96%. Confirmați întotdeauna cu o citire a spectrometrului după agitare, mai degrabă decât să presupuneți că calculul a aterizat perfect.
Tabletele au nevoie de preîncălzire înainte de încărcare?
In general nu. Uscarea contează mult mai mult decât temperatura. Dacă ambalajul a fost deschis într-un mediu umed, o uscare blândă la aproximativ 200°C îndepărtează umezeala de suprafață și previne scuipat. Încărcarea comprimatelor reci și uscate într-o baie amestecată corespunzător este o practică normală și nu reduce în mod măsurabil recuperarea.
Dacă trebuie să atingeți o gamă restrânsă de mangan, titan sau crom într-o topitură de aluminiu, tabletele chinezești de aditivi de aliaj de aluminiu sunt adesea instrumentul cel mai direct. Dar nu sunt o marfă. Densitatea tabletei, rata de dizolvare și recuperarea elementară variază în funcți...
O topitură de aluminiu de 12 tone se află la 735 °C, intră 200 kg de tablete de mangan, cuptorul ține timp de zece minute, iar spectrometrul încă revine cu 0,12% scăzut de mangan. Comandând mai multe tablete, rareori rezolvă acest lucru. Întrebările utile sunt mai restrânse: care a fost temper...
Când o turnătorie toarnă A356 într-o matriță permanentă și vede granule grosiere, alungire scăzută și porozitate împrăștiată, prima reacție este adesea de a „adăuga ceva” la topitură. Această reacție poate agrava problema. Aditivii de turnare a aluminiului nu sunt un singur produs; sunt o fami...
