1Cos'è la scorie ossidata?

La scorie ossidata, comunemente indicata come "inclusione di film di ossido" o "inclusione di Al2O" nella terminologia professionale.appare a forma di striscia nera, grappoli squamosi o irregolari con bordi sfocati o trasparenti, distribuiti per lo più nella parte superiore, sottocutanea o vicino al tumore di segregazione centrale del lingotto.Sotto microscopia elettronica, le inclusioni di Al 2 O3 appaiono come aggregati a forma di piastra e floccolanti, con durezza estremamente elevata (durezza di Mohs di 9, vicina al diamante), nessun legame metallurgico con la matrice di alluminio,e un'interfaccia chiara.

Presentazione successiva:

Quando si laminano fogli di alluminio, le aree miste non possono deformarsi e si allungano in difetti lineari, portando infine a fratture e alla formazione di fori di spillo.inclusioni che fluiscono con il metalloNel settore aerospaziale, la pellicola di ossido è la fonte preferita di fessure da stanchezza, con conseguenti prove insoddisfacenti.

2Nascita del film di ossido: termodinamica e dinamica

L'alluminio è un metallo estremamente reattivo con un potenziale standard dell'elettrodo di -1,66V. In condizioni atmosferiche, un strato di film di ossido si formerà istantaneamente sulla superficie dell'alluminio liquido.

Meccanismo termodinamico:

4Al + 3O2 2Al2O3

L'energia libera di formazione di Al 2 O ∆ è estremamente bassa, e la reazione è estremamente completa.ma la sua struttura non è unica sulla superficie dell'alluminio liquidoLa doppia struttura della pellicola di ossido di superficie:

• Strato esterno: γ - Al 2 O3, adsorbente di vapore acqueo;
• Strato interno: denso α - Al 2 O .

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Ancora più importante, la pellicola di ossido sulla superficie del liquido di alluminio ha una caratteristica di "auto-guarigione" - una volta che la pellicola si rompe,il liquido di alluminio fresco entra in contatto con l'aria e genera immediatamente un nuovo filmQuesto porta a un fenomeno terribile: ogni agitazione, invece di danneggiare la membrana, crea due strati di membrana.

3. "Piegamento e ripiegamento" meccanismo: come entra la scorie?

Questa è la logica di formazione del nucleo della scorie di cuoio ossidato.Il suo punto di fusione raggiunge i 2050 °CQuando la fusione è in stato statico, il film di ossido galleggia sulla superficie e può essere rimosso dallo scraping delle scorie.Ma quando il flusso di fusione creerà una valle, si verifica una tragedia:

• Durante l'iniezione, il liquido di alluminio forma onde nel canale di flusso, i picchi si scontrano tra loro e il film di ossido superficiale si piega e si arriccia come due fogli di carta.che si rotola nella valle.
• Impatto di caduta: dal forno statico al canale di flusso, dal canale di flusso alla scatola di disgasamento, se la caduta supera i 100 mm,gli schizzi di liquido di alluminio e i frammenti di film di ossido sono direttamente "inchiodati" nella parte profonda della fusione.
• cattura del vortice: all'uscita della scatola di disgasamento in linea e all'interno del cristallizzatore, se si forma un vortice sulla superficie del liquido (comunemente noto come "imbuto"),la pellicola di ossido al centro della superficie liquida viene aspirata nel centro del vortice e catturata direttamente dal fronte di solidificazione.

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Questa pellicola di ossido arrotolata non è più scorie galleggianti, ma solida materia estranea all'interno della fusione.È difficile "fiorire" le bolle raffinate perché hanno una grande superficie e una densità simile a quella dell'alluminio (inizialmente portano bolle quando arrotolate in, successive bolle traboccano e la densità aumenta, affondando o sospendendo).

4. ossidazione secondaria: "inquinamento continuo" dal forno alla macchina di fusione

Oltre alla pellicola di ossido iniziale durante la fusione, esistono anche scaglie di ossido secondarie: peeling dei rivestimenti:i materiali refrattari (soprattutto siliceosi) che rivestono il forno di fusione e il forno statico sono erosi dal liquido di alluminioI prodotti della reazione di raffinazione: quando il gas cloro viene utilizzato per la raffinazione, i prodotti della reazione di raffinazione sono i seguenti:vengono generati sali quali AlCl3 e NaCl. se non scaricati efficacemente, possono anche formare inclusioni reattive. canale di flusso e distributore: la superficie ruvida del materiale refrattari nel canale di flusso assorbirà liquido di alluminio,ossidazione ripetuta, formano "scorie sospese" e vengono lavate dal nuovo flusso di liquido nel lingotto.