1Apa itu slag teroksidasi?

Slaga teroksidasi, biasanya disebut sebagai "inklusi film oksida" atau "Al 2 O ′′ inklusi" dalam terminologi profesional.Tampak seperti garis hitam berbentuk, kelompok berbentuk serbuk atau tidak teratur dengan tepi kabur atau bening, sebagian besar didistribusikan di bagian atas, subkutan atau dekat tumor segregasi pusat ingot.Di bawah mikroskop elektron, Inklusi Al 2 O3 muncul sebagai agregat lempeng dan flocculent, dengan kekerasan yang sangat tinggi (kekerasan Mohs 9, dekat dengan berlian), tidak ada ikatan metalurgi dengan matriks aluminium,dan antarmuka yang jelas.

Pertunjukan berikutnya:

Saat penggulung aluminium foil, daerah campuran tidak dapat deformasi dan memanjang menjadi cacat linier, akhirnya menyebabkan patah tulang dan pembentukan lubang pin;inklusi mengalir dengan logam, membentuk garis hitam berkala dan mengelupas di permukaan; Dalam tempa aerospace, film oksida adalah sumber yang disukai dari retakan kelelahan, yang mengarah pada pengujian yang tidak memuaskan.

2Kelahiran Film Oksida: Termodinamika dan Dinamika

Aluminium adalah logam yang sangat reaktif dengan potensi elektroda standar -1,66V. Dalam kondisi atmosfer, lapisan film oksida akan langsung terbentuk di permukaan aluminium cair.

Mekanisme termodinamika:

4Al + 3O2 2Al2O3

Energi bebas pembentukan Al 2 O adalah sangat rendah, dan reaksi sangat menyeluruh.tapi strukturnya tidak tunggal pada permukaan aluminium cairStruktur ganda dari film permukaan oksida:

• Lapisan luar: γ - Al 2 O3 longgar, menyerap uap air;
• Lapisan bagian dalam: α - Al 2 O ️.

gambar

Lebih penting lagi, film oksida di permukaan cairan aluminium memiliki karakteristik "penyembuhan diri" - setelah film pecah,Cairan aluminium segar bersentuhan dengan udara dan segera menghasilkan film baruHal ini mengarah pada fenomena yang mengerikan: setiap agitasi, bukannya merusak membran, menciptakan dua lapisan membran.

3. "Mengelilingi dan Rolling dalam" Mekanisme: Bagaimana slag masuk?

Ini adalah logika pembentukan inti slag kulit teroksidasi. film oksida pada permukaan aluminium cair, meskipun tipis (tingkat mikrometer), tidak meleleh menjadi aluminium.Titik leburnya setinggi 2050 °CKetika cair berada dalam keadaan statis, film oksida mengambang di permukaan dan dapat dihapus dengan mengikis slag.Tapi ketika aliran cair menciptakan lembah, tragedi terjadi:

• Pelompokan lembah: Selama injeksi, cairan aluminium membentuk gelombang di saluran aliran. puncak bertabrakan satu sama lain, dan permukaan film oksida lipatan dan keriting seperti dua lembar kertas,yang digulung ke lembah.
• Dampak jatuh: Dari tungku statis ke saluran aliran, dari saluran aliran ke kotak penguras gas, jika jatuhnya melebihi 100 mm,percikan cairan aluminium dan fragmen film oksida langsung "disegel" ke bagian dalam peleburan.
• Penangkapan pusaran: Di outlet kotak degassing online dan di dalam kristalisasi, jika pusaran terbentuk di permukaan cairan (umumnya dikenal sebagai "funnel"),film oksida di pusat permukaan cair tersedot ke pusat pusaran dan langsung ditangkap oleh front pengeras.

gambar

Film oksida yang digulung ini bukan lagi slag terapung, tapi zat asing padat di dalam peleburan.Sulit untuk "mengambang" gelembung halus karena mereka memiliki luas permukaan yang besar dan kepadatan yang mirip dengan aluminium (pada awalnya membawa gelembung ketika digulung di, kemudian gelembung meleleh dan kepadatan meningkat, tenggelam atau menunda).

4Oksidasi sekunder: "pencemaran terus menerus" dari tungku ke mesin pengecoran

Selain film oksida awal selama peleburan, ada juga sisik oksida sekunder: lapisan mengelupas:bahan tahan api (terutama silikat) yang melapisi tungku pencairan dan tungku statis terkikis oleh cairan aluminium, dan setelah dikupas, mereka bercampur ke dalam peleburan dan bereaksi dengan aluminium untuk membentuk inklusi aluminosilikat.garam seperti AlCl3 dan NaCl dihasilkan. Jika tidak dibuang secara efektif, mereka juga dapat membentuk inklusi reaktif. saluran aliran dan distributor: permukaan kasar dari bahan tahan api di saluran aliran akan menyerap cairan aluminium,berulang kali teroksidasi, membentuk "hanging slag", dan dicuci oleh aliran cairan baru ke dalam ingot.