Quá nhiệt kim loại nóng chảy là một hiện tượng bất thường phổ biến trong sản xuất đúc, và các mối nguy hiểm của nó bị che giấu và chậm trễ. Thông thường, nó chỉ lộ ra ở các bước xử lý tiếp theo, dẫn đến tổn thất lớn hơn nhiều so với biến động quy trình thông thường.

Quá nhiệt nóng chảy đề cập đến hiện tượng nhiệt độ của kim loại nóng chảy vượt quá giới hạn nhiệt độ nóng chảy trên bình thường được chỉ định cho loại hợp kim này, và kéo dài trong một khoảng thời gian nhất định, dẫn đến suy giảm chất lượng và các đặc tính cấu trúc tiếp theo của kim loại nóng chảy. Theo mức độ quá nhiệt, nó có thể được chia thành hai cấp độ:

Quá nhiệt thông thường: Khi nhiệt độ của kim loại nóng chảy vượt quá giới hạn trên của quy trình từ 10-30 °C và kéo dài dưới 30 phút, quá trình oxy hóa và hấp thụ hydro của kim loại nóng chảy tăng lên, nhưng sự suy giảm cấu trúc chưa nghiêm trọng. Sau khi xử lý, nó có thể được hạ cấp để sử dụng;

Quá nhiệt nghiêm trọng: Nếu nhiệt độ kim loại nóng chảy vượt quá giới hạn trên của quy trình hơn 30 °C, hoặc nếu tình trạng quá nhiệt kéo dài hơn 1 giờ, kim loại nóng chảy sẽ bị oxy hóa và cháy nghiêm trọng, các nguyên tố sẽ bay hơi mạnh, và thậm chí có thể xảy ra quá nhiệt cục bộ. Cấu trúc thỏi sẽ bị thô không thể phục hồi.

Nếu nhiệt độ vượt quá nhiệt độ hóa rắn của hợp kim, gây ra sự nóng chảy của các pha có điểm nóng chảy thấp ở ranh giới hạt, nó được gọi là quá cháy, đây là tai nạn nhiệt độ nghiêm trọng nhất, và kim loại nóng chảy về cơ bản mất giá trị sử dụng.

Tác hại của quá nhiệt nóng chảy không chỉ thể hiện ở bản thân vật liệu nóng chảy mà còn truyền sang thỏi và các sản phẩm được xử lý tiếp theo, gây tổn thất chất lượng trong toàn bộ quy trình.

Thứ nhất, tỷ lệ khuyết tật luyện kim của thỏi tăng đáng kể. Kim loại nóng chảy quá nhiệt có hàm lượng hydro cao và nhiều bao thể oxit, có thể làm tăng tỷ lệ khuyết tật rỗ khí, rỗng, và bao thể xỉ trong thỏi đúc lên 2-5 lần. Trong trường hợp nghiêm trọng, toàn bộ thỏi trong lò có thể không đạt kiểm tra không phá hủy và bị loại bỏ trực tiếp.

Thứ hai, thỏi có cấu trúc thô và giảm hiệu suất. Mức độ quá nhiệt càng lớn, các hạt sau khi đông đặc càng thô, và thậm chí có thể xuất hiện các tinh thể dạng cột thô, dẫn đến giảm đáng kể độ dẻo và độ dai của thỏi, và dễ bị nứt trong quá trình gia công ép đùn và cán. Đối với các hợp kim được tăng cường xử lý nhiệt, quá nhiệt cũng có thể dẫn đến tăng phân tách ranh giới hạt, dẫn đến quá cháy ranh giới hạt sau khi xử lý dung dịch và các đặc tính cơ học không đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn.

Thứ ba, chất lượng xử lý bề mặt tiếp theo bị suy giảm. Các bao thể oxit nhỏ sinh ra do quá nhiệt sẽ kéo dài thành các khuyết tật dạng dải sau khi ép đùn và cán, và xuất hiện dưới dạng các vệt bề mặt, lỗ rỗ, và bong tróc sau khi xử lý anot hóa và sơn phủ, làm giảm đáng kể tỷ lệ đủ tiêu chuẩn bề mặt của sản phẩm. Ngoài ra, kim loại nóng chảy quá nhiệt nghiêm trọng có thể làm trầm trọng thêm sự ăn mòn lớp lót, rút ngắn tuổi thọ của lò nấu chảy, và tăng chi phí bảo trì thiết bị.

• Ngắt ngay nguồn nhiệt: tắt bộ đốt hoặc nguồn nhiệt, ngừng tiếp tục gia nhiệt, và đồng thời đậy kín lò để giảm sự xâm nhập của không khí và tăng cường oxy hóa;
• Làm nguội nhanh: Thêm vật liệu lò lạnh sạch đã được làm nóng sơ bộ hoặc vật liệu tái chế cùng loại vào lò, nhanh chóng giảm nhiệt độ của kim loại nóng chảy bằng cách hấp thụ nhiệt từ vật liệu lạnh, và thêm từ từ trong quá trình nạp để tránh bắn tóe kim loại nhôm;
• Làm đều nhiệt độ: Trong quá trình làm nguội, tiến hành khuấy trộn đủ để loại bỏ các vùng quá nhiệt cục bộ, làm cho nhiệt độ của toàn bộ kim loại nóng chảy trong lò đồng nhất và nhất quán;
• Tăng cường tinh luyện: Sau khi nhiệt độ giảm xuống phạm vi bình thường, thời gian tinh luyện có thể được kéo dài thêm 10% đến 20%, hoặc lượng chất tinh luyện có thể được tăng lên để tăng cường loại bỏ khí và xỉ, bù đắp cho các bao thể và hydro sinh ra do quá nhiệt;
• Đánh giá chất lượng: Sau khi xử lý, lấy mẫu và kiểm tra hàm lượng hydro, thành phần và mức độ bao thể để đánh giá mức độ chất lượng. Nói chung, quá nhiệt có thể được sử dụng cho các sản phẩm thông thường sau khi xử lý; Kim loại nóng chảy quá nhiệt nghiêm trọng bị cấm sử dụng cho các sản phẩm cao cấp và nên được hạ cấp để sử dụng hoặc nấu chảy lại; Kim loại nóng chảy bị cháy đã xác nhận phải được loại bỏ trực tiếp và trả lại lò, và bị cấm chảy vào quy trình tiếp theo.

• Gia nhiệt dần dần: Nếu nhiệt độ dưới giới hạn dưới của quy trình, hãy tăng nhiệt độ dần dần để tránh quá nhiệt cục bộ do gia nhiệt công suất cao tức thời;
• Khuấy trộn đầy đủ: Khuấy trộn thường xuyên trong quá trình gia nhiệt để đảm bảo nhiệt độ đồng nhất trong toàn bộ lò;
• Đánh giá lại: Nếu nhiệt độ quá thấp và gây ra sự đông đặc cục bộ của kim loại nóng chảy, cấm tinh luyện và đúc trực tiếp. Thành phần phải được điều chỉnh lại và tinh luyện sau khi nấu chảy hoàn toàn, và chỉ có thể sử dụng sau khi xác nhận đủ tiêu chuẩn.