آلية تلف المواد المقاومة للحرارة المستخدمة في صناعة سبائك الألومنيوم

13 مايو آلية تلف المواد المقاومة للحرارة المستخدمة في صناعة سبائك الألومنيوم

تبلغ درجة انصهار الألومنيوم 660 درجة مئوية، وتبلغ درجة حرارة الألومنيوم السائل 700~800 درجة مئوية. تبلغ لزوجة الألومنيوم النقي المنصهر عند 750 درجة مئوية 0.104 باسكال·ثانية، وهي قريبة جدًا من لزوجة الماء عند 20 درجة مئوية، التي تبلغ 0.1 باسكال·ثانية، ولديه نفاذية قوية للغاية. عند درجات الحرارة العالية، يتفاعل بسهولة مع البطانة المقاومة للحرارة. ويصاحب ذلك تغيرات في الحجم، مما يؤدي إلى تغيير بنية المادة المقاومة للحرارة، وتغيير الخصائص الكيميائية والفيزيائية للمادة، وإلحاق الضرر بالمادة المقاومة للحرارة. يعد ترطيب الألومنيوم المنصهر والمواد المقاومة للحرارة شرطًا أساسيًا لحدوث التفاعل الكيميائي. لذلك، تشمل متطلبات الأداء الفريدة للمواد المقاومة للحرارة المستخدمة في سبائك الألومنيوم مقاومة التآكل ونفاذية الألومنيوم السائل، وعدم التبلل بالألومنيوم السائل.

يحدد نمط التشغيل المتقطع لعملية صهر وتنقية سبائك الألومنيوم الطرق التالية التي تتسبب في تلف المواد المقاومة للحرارة:

1. التفاعل الكيميائي السطحي: غالبًا ما يصاحب التفاعل الكيميائي السطحي تغيرات في الحجم، مما قد يؤدي إلى تلف هيكلي وتقشر وتآكل المواد المقاومة للحرارة، مما يتسبب في ترقق طبقة البطانة تدريجيًّا

4Al+3SiO₂ = 2Al₂O₃ + 3Si ΔV = -35% (1.1)
2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe (1.2)
SiO₂ + 2Mg = 2MgO + Si ΔV = -57% (1.3)
2SiO₂ + Mg + 2Al = MgAl₂O₄ + 2Si ΔV = -25% (1.4)
3(3Al₂O₃·2SiO₂) + 4Al = 12Al₂O₃ + 6Si ΔV = -18% (1.5)
3TiO₂ + 4Al = 2Al₂O₃ + 3Ti ΔV = +11% (1.6)
3Mg + 4Al₂O₃ = 3MgAl₂O₄ + 2Al ΔV = +17% (1.7)
3Mg + Al₂O₃ = 3MgO + 2Al (1.8)

2. تفاعل كيميائي عميق

تخترق العناصر المضافة مثل المغنيسيوم (نقطة الغليان 1107 درجة مئوية) وغيرها من العناصر ذات ضغط البخار العالي تتغلغل بسهولة إلى أعماق المادة عبر مسام المادة المقاومة للحرارة، وتخضع للتفاعلات التالية، مما يؤدي إلى تمدد المادة المقاومة للحرارة وتفككها، مما يتسبب في حدوث تشققات ويزيد من تسريع تدهور المادة المقاومة للحرارة بفعل ذوبان سبائك الألومنيوم. الاختراق والتآكل. 2Mg(g)+O₂ = 2MgO، 3Mg(g)+Al₂O₃ = 3MgO+2Al

3. الاختراق الجسدي

وتتميز طريقة العمل بأنها متقطعة في الغالب. فبعد أن تخترق سبيكة الألومنيوم المنصهرة ذات اللزوجة المنخفضة مسام المادة المقاومة للحرارة، تستمر هذه المادة في التمدد والانكماش مع تعرض مادة البطانة للتبريد السريع والتسخين السريع خلال دورات التسخين والعزل والتبريد وغيرها من الدورات، مما يؤدي في النهاية إلى تقشر المادة المقاومة للحرارة.

4. التلف الميكانيكي

يتكون الألومينوم أكسيد (Al₂O₃) بسهولة عند السطح الفاصل الثلاثي الأطوار بين الغاز والسائل والصلب، الذي يتشكل من الهواء وسبائك الألومنيوم المنصهرة والمواد المقاومة للحرارة، مما يؤدي إلى تكوين عقيدات من الكوراندوم. وترتبط عقيدات الكوراندوم ارتباطًا وثيقًا ببطانة الفرن. وعند إزالتها بالطرق الميكانيكية أو باستخدام مادة التذويب أو يدويًّا، فإنها تتسبب في قدر معين من الضرر لهيكل بطانة الفرن.

مقالات ذات صلة:

نظرة عامة على المواد المقاومة للحرارة ترشيح سبائك الألومنيوم المقاومة للحرارة آلية قضيب التثبيت إزالة الغازات من سبائك الألومنيوم تصنيف سبائك الألومنيوم وتطبيقاتها آلية انتشار مادة التشتت في ملاط السيراميك وحدة إزالة الغازات والتدفق الدوار لسبائك الألومنيوم مرحبًا بكم في الموقع الإلكتروني لشركة AdTech للمواد المعدنية المحدودة. منتجات وتطبيقات شركة «أدتيك» للمواد المعدنية نشرت شركة «أدتيك للمواد المعدنية» المحدودة تغريدة على فيسبوك وتويتر ولينكدإن. قناة صب الألومنيوم المنصهر في مصنع الصب - ممر مقاوم للحرارة إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر باستخدام النيتروجين في المواد المقاومة للحرارة القابلة للصب مرشح قرصي خزفي مقاوم للحرارة قابل للصب يستخدم في علم معادن سبائك الألومنيوم خصائص صهر سبائك الألومنيوم