Wira yang tidak dikenali logam berkualiti tinggi: pemutar silikon nitrida degassing

Masalah kesucian dalam pemutus logam

Bayangkan membuat objek yang sempurna -bahagian kereta ringan, komponen aeroangkasa yang sempurna, atau sekeping peralatan perubatan yang kritikal. Jika dana bermula dengan bahan yang rosak, produk akhir ditakdirkan untuk gagal. Ini adalah cabaran dalam Pemutus logam , terutamanya dengan bahan seperti aluminium .

Aluminium, logam keajaiban yang terkenal dengan nisbah kekuatan-ke-beratnya, memberikan masalah metalurgi utama: ia suka menyerap Hidrogen Apabila cair. Ini berlaku dengan mudah -dari kelembapan di udara, alat basah, atau oksida permukaan. Hidrogen sangat larut dalam aluminium cecair, tetapi sebagai logam sejuk dan menguatkan, hidrogen dikeluarkan dengan ganas, membentuk poket kecil atau lompang yang dipanggil keliangan .

Mengapa keliangan adalah musuh

Patauositas adalah archenemy kualiti logam. Gelembung gas mikroskopik ini sangat berkompromi dengan prestasi logam:

• Struktur yang lemah: Keliangan mengurangkan keseluruhan kekuatan tegangan dan Kehidupan Keletihan daripada pemutus, menjadikan bahagian terakhir terdedah kepada retak dan kegagalan.
• Kebocoran: Untuk bahagian yang direka untuk memegang tekanan (seperti blok enjin atau pam), keliangan mencipta laluan untuk kebocoran cecair.
• Kemasan permukaan yang lemah: Apabila permukaan dimesin, lompang -lompang ini muncul sebagai pinholes kecil, merosakkan estetika dan integriti produk.

Untuk mewujudkan integriti tinggi, casting bebas kecacatan, hidrogen terlarut ini mesti dikeluarkan, proses yang dikenali sebagai degassing .

Penyelesaian degassing berputar

Kaedah yang paling berkesan dan meluas untuk penyucian skala industri logam cair adalah Rotary degassing . Proses cerdik ini berfungsi pada prinsip mudah pertukaran gas dan pengapungan.

Komponen utama sistem degassing berputar adalah aci dan direka khas pemutar , yang diturunkan ke dalam logam cair. Gas lengai, biasanya argon or nitrogen , dipam ke bawah aci dan dibebaskan melalui pemutar.

Tugas pemutar dua kali ganda:

1. Ricih gas: Putaran pemutar dengan ganas memecahkan aliran besar gas lengai ke dalam sejumlah besar gelembung kecil dan halus tersebar .
2. Campurkan cair: Tindakan berputar mengedarkan gelembung seragam di seluruh mandi cair.

Oleh kerana gelembung gas lengai kecil ini meningkat melalui aluminium cecair, atom hidrogen terlarut meresap keluar dari logam cair dan ke dalam gelembung, didorong oleh perbezaan tekanan separa. Gelembung, kini membawa hidrogen, serta kekotoran bukan logam (dikenali sebagai kemasukan atau dross) yang melekat pada permukaan mereka, terapung ke bahagian atas cair di mana mereka dilepaskan. Lebih kecil dan lebih banyak gelembung, semakin besar kawasan permukaan keseluruhan untuk penyerapan hidrogen, yang membawa kepada proses pembersihan yang lebih cepat dan lebih efisien.

Kuasa pemutar silikon nitrida degassing

Di sinilah bintang cerita kami, Pemutar silikon nitrida degassing , langkah masuk. Mengendalikan pemutar di aluminium lebur - yang boleh sampai $750^{\circ }\text{C}$ ( $1380^{\circ }\text{F}$ ) atau lebih tinggi -adalah salah satu pekerjaan yang paling menuntut dalam faundri. Rotor tertakluk kepada keadaan yang melampau:

• Kejutan Thermal: Perubahan cepat dalam suhu apabila bergerak masuk dan keluar dari cair.
• Serangan Kimia: Pendedahan kepada logam cair reaktif dan fluks.
• Hakisan mekanikal: Lelasan berterusan dari aliran logam cair dan kemasukan bukan logam.

Rotor awal yang diperbuat daripada bahan -bahan seperti grafit sering mengalami pakaian pesat, kehilangan keberkesanannya dengan cepat dan mencemarkan cair dengan zarah karbon.

SIlikon nitrida: Keajaiban Material

Silicon Nitride ( ${\text{Si}}_3{\text{N}}_4$ ) adalah prestasi tinggi Seramik Lanjutan Itu telah merevolusikan proses degassing. Ciri -ciri materialnya menjadikannya perlawanan yang sempurna untuk persekitaran yang keras ini:

• Kekerasan yang luar biasa: Silikon nitrida sangat sukar, memberikan rintangan yang luar biasa kepada Hakisan dan lelasan . Ini bermakna pemutar mengekalkan bentuk geometri yang tepat lebih lama, memastikan gelembung yang kecil dan sangat cekap sepanjang hayat perkhidmatannya.
• Rintangan kejutan terma unggul: Ia boleh mengendalikan perubahan suhu besar proses pemutus tanpa retak atau gagal, yang membawa kepada hayat perkhidmatan yang lebih lama dan kurang downtime.
• Kekurangan Kimia: Tidak seperti grafit, silikon nitrida secara kimia tidak aktif dan tidak bertindak balas dengan aluminium cair, mencegah pencemaran dan mengekalkan kesucian cair.

Dengan menggunakan a Pemutar silikon nitrida degassing , Foundries dapat mencapai kualiti pemutus aluminium yang lebih tinggi dengan kandungan hidrogen yang lebih rendah, kemasukan yang dikurangkan, dan pada akhirnya, proses pengeluaran yang lebih dipercayai dan kos efektif. Ia adalah komponen kritikal-sekeping kejuruteraan maju yang kecil dan berputar-yang membuat pemutus logam berprestasi tinggi mungkin.