Пористость газообразного водорода - Hydrogen gas porosity
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Май 2010 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Пористость газообразного водорода является алюминий дефект литья в виде пористость или пустота в алюминии Кастинг вызвано высоким уровнем водород газ (H2) растворяется в алюминии при жидкая фаза. В растворимость водорода в твердом алюминии намного меньше, чем в жидком алюминии. Когда алюминий замерзает, часть водорода выходит из раствора и образует пузырьки, создавая пористость в твердом алюминии.
Алюминий литейные заводы хотите производить качественное алюминиевое литье с минимальной пористостью. Водородная пористость может быть уменьшена за счет уменьшения количества водорода в жидком алюминиевом сплаве за счет дегазация или же барботаж. (Иногда намеренно поддерживается небольшая концентрация водорода; некоторая очень мелкая водородная пористость может быть предпочтительнее внутренних пустот, вызванных усадкой.) Направленное отверждение может привести к попаданию примесей на один конец отливки.
Проблема водорода
Водород образуется при контакте расплавленного алюминия с водяным паром и легко растворяется в расплаве. Газ имеет тенденцию выходить из раствора и образует пузырьки при затвердевании расплава.
Вредные эффекты, возникающие из-за избытка растворенного водорода в алюминии, многочисленны. Водород вызывает пористость в алюминиевых изделиях, что приводит к множеству дефектов литья, снижению механических свойств, таких как усталость, и снижению коррозионной стойкости. Несколько методов используются для уменьшения количества растворенного водорода из расплава, например, флюсование в печи перед процессом разливки или использование поточного оборудования для дегазации.[1] в процессе литья.
Прямое измерение водорода
Затем требуется оперативный метод измерения содержания водорода в алюминии для определения характеристик и оптимизации процесса, который помогает гарантировать качество выходящих продуктов и контролирует производительность этих процессов дегазации. Традиционные лабораторные методы, такие как горячее извлечение, слишком дороги для повседневного контроля качества и слишком медленны для эффективного контроль над процессом. В Испытание пониженным давлением (RPT) часто используется в литейных цехах. RPT - это полуколичественный метод с ограниченной точностью, который обеспечивает указание уровня водорода.
Анализатор водорода
Анализатор водорода[2] может использоваться для прямого измерения водорода в жидком алюминии. Прямой мониторинг водорода возможен с использованием технологии количественного измерения в реальном времени, основанной на замкнутом методе рециркуляции газа через пористый керамический зонд.
С момента внедрения в 1989 году этот метод рециркуляции газа все чаще используется крупными производителями алюминия.[3]
Принцип работы
Рециркуляция с замкнутым контуром - это проверенный метод прямого контроля водорода в расплавленном алюминии. Небольшой объем газа-носителя, обычно азота, приводится в контакт с расплавом посредством погруженного зонда и непрерывно рециркулируется в замкнутом контуре, пока содержание водорода в нем не достигнет равновесия с давлением пара H2 в расплаве. H2 Концентрация в газе измеряется и преобразуется в показания концентрации газа в металле. Этот метод является быстрым, воспроизводимым и точным, и его можно использовать онлайн на заводе.
Количество H2 в газовой петле прибора определяется теплопроводность датчик, обеспечивающий высокую воспроизводимость и широкий диапазон измерений.
Рекомендации
- ^ Бернд Приллхофер, Хольм Бёттчер, Разработка и практические характеристики нового рабочего колеса для обработки металлов в литейных / выдерживающих печах, Легкие металлы, 2009 г., The Minerals, Metals & Materials Society
- ^ Питер Д. Уэйт, УЛУЧШЕННОЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ ПОНИМАНИЕ КОМПАКТНОГО ДЕГАССОРА ALCAN, Легкие металлы, 1998 г., Общество минералов, металлов и материалов, 1998 г., стр. 791-796
- ^ Измерение водорода на месте в жидких литейных сплавах Al-Si, Флоренс Парай, Университет Макгилла