Vid aluminiumgjutning har smält aluminium egenskaperna hos hög temperatur (700 grader), stark kemisk aktivitet, enkel oxidation och god vätbarhet för eldfasta material (enkel vidhäftning och penetration) . Detta ställer extremt strikta krav på materialet från Riser -röret:
Kraven Kärnprestanda:
1: Utmärkt högtemperaturstyrka: När du arbetar länge över 700 grader måste den upprätthålla tillräcklig strukturell styrka för att motstå det statiska trycket på aluminiumvätska och fyllningstryck, utan deformation eller sprickor .
2: Utmärkt termisk chockmotstånd: Riserröret måste upprepade gånger genomgå drastiska temperaturförändringar från rumstemperatur till hög temperatur (vätskedoppning/fyllning av aluminium) och sedan till rumstemperatur (ersättning/underhåll) . Materialet måste kunna motstå sådan termisk chock utan att spricka eller skala.}}}
3: Excellent resistance to aluminum liquid erosion/wettability: The material must be able to resist the chemical erosion and physical dissolution of high-temperature aluminum liquid, and be not easily wetted by the aluminum liquid (with a large contact Angle), preventing the aluminum liquid from seeping into the material's pores or climbing along the surface, which could lead to "fire leakage", blockage, thickening of the pipe wall, or even fraktur .
4: Good resistance to alumina adhesion: An alumina film is constantly formed on the surface of the molten aluminum. These films tend to adhere to the inner wall of the riser pipe, gradually accumulate and thicken, eventually blocking the pipe or changing its inner diameter, affecting the filling stability and flow rate. The material needs to be not prone to adhering to aluminium Oxid .
5: Låg porositet/hög densitet: Minskar kanalerna för smält aluminium för att tränga igenom, förbättra erosionsbeständighet och mekanisk styrka .
6: God dimensionell stabilitet och slitmotstånd: säkerställer stabil inre diameter och lång livslängd .
7: viss kemisk inerthet: genomgår inte skadliga reaktioner med smält aluminium eller skyddande atmosfärer .
Vanliga materialtyper och analys:
Al₂tio₅ Aliumina Titanate Riser Tube:
Egenskaper och fördelar:
Ultra-låg koefficient för termisk expansion, nära nollutvidgning .
Det erbjuder utmärkt termisk chockmotstånd och tål allvarliga temperaturcykler (rumstemperatur → 700 grader C smält aluminium → rumstemperatur) .
Låg värmeledningsförmåga: Minska värmeförlust och upprätthålla temperaturstabiliteten för smält aluminium .
Kemisk inerthet: Den har dålig vätbarhet att smälta aluminium (med en stor kontaktvinkel) och är inte lätt att följa aluminiumoxid (Al₂o₃) -filmen .
Brister och utmaningar:
Brister och utmaningar
Otillräcklig hög temperaturstyrka
Nedbrytningskänslighetsproblem
Låg frakturthet
Tillverkningssvårigheten är hög .
Tillämpliga scenarier
Endast för driftsförhållanden med låg temperatur eller kortcykel:
Det är lämpligt för små gjutningar med en fyllningstemperatur på högst 700 grader och en långsam produktionsrytm (såsom lågtrycksgjutning av små skal) .
Si₃n₄ Silikonnitridstisrör
Egenskaper och fördelar:
Hög styrka och hög seghet
It maintains excellent flexural strength (>500 MPa) från rumstemperatur till 1200 grader och har stark motstånd mot mekanisk påverkan .
Enastående termisk chockmotstånd
En medelkoefficient för termisk expansion (3 . 2 × 10⁻⁶/ grad) i kombination med hög värmeledningsförmåga (30 W/ m · k) lindrar termisk stress.
Enastående erosionsmotstånd
En SIO₂ -passiveringsfilm bildas på ytan, vilket förhindrar penetrering av smält aluminium och kemisk erosion .
Låg vätbarhet
Kontaktvinkeln med smält aluminium är större än 90 grader, vilket minskar risken för aluminiumoxid vidhäftning .
Brister och utmaningar
Kostnaden är extremt hög
Begränsningar för stora komponenter
Motståndskraften är fortfarande otillräcklig
Tillämpliga scenarier
Högpresterande speciella efterfrågefält
Små precisionsgjutningar med strikta styrka krav för flyg-, militärindustri och andra områden .
Si₃n₄-bunded sic stigerrör
Egenskaper och fördelar:
Optimal balans mellan styrka, seghet och korrosionsmotstånd:
Kiselkarbidskelett erbjuder ultrahög hårdhet, slitmotstånd och värmeledningsförmåga (120 W/m · k) .
Kiselnitridbundet fas fyller porerna, förbättrar segheten och blockerar penetrationen av smält aluminium .
Ultimat termisk chockmotstånd
Den höga värmeledningsförmågan hos SIC sprider snabbt värmen, och Si₃n₄ buffertar termisk stress, motstår över tusen termiska cykler .
Förstklassig motstånd mot aluminiumvätska erosion
En tät si₂on₂/sio₂ -skiktformar på ytan, med en vätningsvinkel större än 110 grader, och den vidhäftar knappast till aluminiumoxid .
Optimal livslängd och kostnadseffektivitet
Livslivslängden når över 3, 000 ugnscykler (aluminium titanat <500 cykler), och den omfattande kostnaden är lägre än för ren si₃n₄ .
Brister och utmaningar:
Tillverkningskostnaden förblir relativt hög
Reaktionssintringsprocessen kräver exakt kontroll av kiselinfiltreringsprocessen och har en hög teknisk tröskel .
Oxidationskänslig med låg temperatur
Lätt oxidation kan ske under 600 grader (utan att påverka huvudprestanda) .
Tillämpliga scenarier:
De absoluta mainstream -materialen för aluminiumgjutning:
Det täcker över 90% av bildelarna (nav, cylinderblock osv. .) och civila industrifält .
Första valet för massproduktion
Det är särskilt lämpligt för automatiserade produktionslinjer, vilket säkerställer hög stabilitet och underhållskostnader med låg driftstopp .
