고품질 금속의 알려지지 않은 영웅: 질화규소 탈가스 로터- Zhejiang Shangguijuli Special Material Technology Co., Ltd.

금속 주조의 순도 문제

가벼운 자동차 부품, 완벽한 항공우주 부품, 심지어 중요한 의료 장비까지 완벽한 물체를 제작한다고 상상해 보세요. 잘못된 재료로 시작하면 최종 제품은 실패할 수밖에 없습니다. 이것이 바로 도전이다 금속 주조 , 특히 다음과 같은 재료의 경우 알루미늄 .

중량 대비 강도가 뛰어난 것으로 알려진 기적의 금속인 알루미늄은 금속학적으로 큰 문제를 안고 있습니다. 수소 녹았을 때. 이는 공기 중의 습기, 젖은 도구 또는 표면 산화물로 인해 쉽게 발생합니다. 수소는 액체 알루미늄에 잘 녹지만, 금속이 냉각되고 굳어지면 수소가 격렬하게 배출되어 '공극'이라 불리는 작은 주머니나 공극이 형성됩니다. 다공성 .

다공성이 적인 이유

다공성은 금속 품질의 최대의 적입니다. 이러한 미세한 가스 기포는 금속 성능을 심각하게 손상시킵니다.

약화된 구조: 다공성은 전체를 감소시킵니다. 인장강도 그리고 피로 생활 주조 공정으로 인해 최종 부품이 균열 및 파손되기 쉽습니다.
누설: 압력을 유지하도록 설계된 부품(예: 엔진 블록 또는 펌프)의 경우 다공성은 유체 누출 경로를 만듭니다.
표면 마감 불량: 표면을 가공할 때 이러한 공극은 작은 핀홀로 나타나 제품의 미적 특성과 무결성을 손상시킵니다.

무결성이 높고 결함이 없는 주물을 만들려면 이 용존 수소를 제거해야 합니다. 탈기 .

회전식 탈기 솔루션

산업 규모의 용융 금속 정화를 위해 가장 효과적이고 널리 채택되는 방법은 다음과 같습니다. 회전식 탈기 . 이 독창적인 프로세스는 가스 교환 및 부양의 간단한 원리에 따라 작동합니다.

회전식 가스 제거 시스템의 주요 구성 요소는 샤프트와 특별히 설계된 로터 , 이는 용융 금속으로 낮아집니다. 일반적으로 불활성 가스 아르곤 또는 질소 , 샤프트 아래로 펌핑되어 로터를 통해 방출됩니다.

로터의 역할은 두 가지입니다.

가스 절단: 로터의 회전은 불활성 가스의 큰 흐름을 엄청난 수의 가스로 격렬하게 분해합니다. 작고 미세하게 분산된 거품 .
용융물을 혼합합니다: 회전 작용은 전체 용융조 전체에 걸쳐 기포를 균일하게 순환시킵니다.

이 작은 불활성 기체 기포가 액체 알루미늄을 통해 상승함에 따라, 용해된 수소 원자는 부분압력의 차이에 의해 용융 금속 밖으로 확산되어 기포 안으로 들어갑니다. 이제 수소를 운반하는 기포와 표면에 달라붙는 비금속 불순물(개재물 또는 불순물로 알려짐)은 용융물 상단으로 떠다니며 걷어내집니다. 기포가 작고 많을수록 수소 흡수를 위한 전체 표면적이 넓어져 정화 과정이 더 빠르고 효율적으로 이루어집니다.

질화 규소 탈기 로터의 힘

이곳은 우리 이야기의 주인공인 실리콘 질화물 탈기 로터 , 단계. 용융된 알루미늄에서 로터 작동 - 최대 $750^\circ\text{C}$ ( $1380^\circ\text{F}$ ) 이상은 주조소에서 가장 까다로운 작업 중 하나입니다. 로터는 다음과 같은 극한 조건에 노출됩니다.

열충격: 용융물 안팎으로 이동할 때 온도가 급격히 변합니다.
화학적 공격: 반응성 용융 금속 및 플럭스에 노출.
기계적 침식: 용융 금속 및 비금속 개재물의 흐름으로 인한 지속적인 마모.

흑연과 같은 재료로 만들어진 초기 로터는 빠른 마모로 인해 효율성이 빠르게 떨어지고 용융물이 탄소 입자로 오염되는 경우가 많았습니다.

질화규소: 놀라운 소재

실리콘 질화물 ( $\text{Si}_3\text{N}_4$ ) 고성능이다 고급 세라믹 이는 탈기 공정에 혁명을 일으켰습니다. 재료 특성으로 인해 이러한 열악한 환경에 완벽하게 어울립니다.

탁월한 경도: 질화규소는 놀라울 정도로 단단하여 내오염성이 뛰어납니다. 침식 그리고 마모 . 이는 로터가 정확한 기하학적 형태를 더 오랫동안 유지하여 서비스 수명 전반에 걸쳐 일관되게 작고 고효율 기포를 보장한다는 것을 의미합니다.
우수한 열충격 저항: 균열이나 고장 없이 주조 공정의 엄청난 온도 변화를 처리할 수 있어 서비스 수명이 길어지고 가동 중지 시간이 줄어듭니다.
화학적 불활성: 흑연과 달리 질화규소는 화학적으로 불활성이며 용융된 알루미늄과 반응하지 않아 오염을 방지하고 용융물의 순도를 유지합니다.

사용하여 실리콘 질화물 탈기 로터 , 주조소는 더 낮은 수소 함량, 감소된 함유물 및 궁극적으로 보다 안정적이고 비용 효율적인 생산 공정을 통해 훨씬 더 높은 품질의 알루미늄 주조를 달성할 수 있습니다. 이는 고성능 금속 주조를 가능하게 하는 아주 작고 회전하는 고급 엔지니어링 부품인 중요한 구성 요소입니다.