超聲波金屬液體晶粒細(xì)化去雜質(zhì)（原理）

超聲波是一種壓縮縱波,，可在氣體、液體、固體,、固熔體等介質(zhì)中有效傳播,，具有很強(qiáng)的穿透性。超聲波在液體介質(zhì)中傳播時可傳遞很強(qiáng)的能量,，能夠在界面上產(chǎn)生強(qiáng) 烈的沖擊和空化作用,，且與聲波一樣會產(chǎn)生反射、干涉,、疊加和共振現(xiàn)象。在同樣振幅的條件下,，超聲波的強(qiáng)度比普通聲波大得多,，已被應(yīng)用于冶金行業(yè)，并在工業(yè)應(yīng)用上取得了一定的成果,。

超聲波金屬熔體設(shè)備主要應(yīng)用于冶金行業(yè),，在超聲波振動條件下，有利于金屬溶液脫氣,，去雜質(zhì),，細(xì)化晶粒，和強(qiáng)化浸出過程等的進(jìn)行,。超聲金屬熔體設(shè)備應(yīng)用于金屬熔液中,，可以在極短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)纖維與金屬的復(fù)合，制備出了高性能復(fù)合材料,。液態(tài)金屬在超聲作用下,，能滲入顆粒預(yù)制件中或與顆粒均勻混合，超聲浸鍍可以實(shí)現(xiàn)鋼絲鍍鋅,、鍍鋁,。

超聲波金屬液體晶粒細(xì)化去雜質(zhì)（作用）

去除雜質(zhì)

鋼液中微小的夾雜物上浮是非常困難的，只有當(dāng)它們聚集起來才會使上浮更加容易,。使用超聲波金屬熔體設(shè)備在溶液中加入超聲波,，超聲波駐波可以使溶液中夾雜物 粉末成功分層、集聚,。

超聲波除氣

超聲波對熔融金屬中排除氣體的作用很大,，超聲彈性振動在幾分鐘內(nèi)可以使合金*除氣。超聲波振動導(dǎo)入熔融金屬中時,，發(fā)現(xiàn)有空化現(xiàn)象產(chǎn)生,，這是由于液相的連續(xù)性受到破裂后而產(chǎn)生了空洞，于是溶解在液態(tài)金屬中的氣體便向其中集中,。超聲波的彈性振動促使氣泡核心的產(chǎn)生,，并使它不斷長大，直至長大到能順利地從熔融金屬中排出的尺寸,。

提升鑄坯質(zhì)量

超聲波金屬溶體設(shè)備可以作用于結(jié)晶器,，以改善鑄坯的表面質(zhì)量,。超聲波對結(jié)晶器的振動可用于小方坯、大方坯和板坯,，用超聲波振動時不用負(fù)滑動,。在澆鑄小方坯和大方坯時，對結(jié)晶器施加超聲振動后可以得到很平滑的鑄坯表面,。

細(xì)化晶粒

超聲振動凝固法生產(chǎn)鑄件時,，超聲波在傳播時會產(chǎn)生正負(fù)交變的聲壓，形成射流,，同時由于非線性效應(yīng)會產(chǎn)生聲流和微聲流,，而超聲空化在固體和液體界面會產(chǎn)生高速的微射流。超聲波液體中的空化效應(yīng),，能夠削斷破壞枝晶,，沖擊凝固前沿，增加攪拌擴(kuò)散作用,，可達(dá)到凈化組織,、細(xì)化晶粒，使組織均勻化等作用,。除振動引起的機(jī)械作用破壞枝晶外,，超聲振動凝固的另一重要作用是提高了金屬液的有效過冷度，減小了臨界晶核半徑,，從而增加了形核率,，細(xì)化了晶粒。

鋁硅合金的連鑄過程中,，進(jìn)行超聲處理可以細(xì)化鑄坯的晶粒,，進(jìn)而改善這些合金的塑性和延展性，使其更好地應(yīng)用到建材和汽車發(fā)動機(jī)活塞上,。對鋁合金液施加超聲波,，可避免氧化夾雜的生成，可使其顯微組織明顯細(xì)化,。