Industria Fusoria 4/2018

tecnico
Fig. 2 - Schema di un impianto per il trattamento a ultrasuoni |7|.
tivo (Fig. 2). Le onde sono generalmente
trasmesse al bagno liquido
mediante una punta (detta
sonotrodo o sonicatore) di forma
e materiale appropriati in grado
di garantire la propagazione degli
ultrasuoni e di resistere all’attacco
chimico ad alta temperatura
da parte del metallo fuso |6|.
Fig. 3 - Microstruttura dello slurry semi-solido
di una lega AZ91 (a) senza trattamento
con ultrasuoni e (b) dopo trattamento con
ultrasuoni |7|.
La vibrazione indotta ha un effetto
signicativo sull’afnazione
e sferoidizzazione dei cristalli
primari di -Mg. La Fig. 3 mostra
la microstruttura dello slurry semi-solido
di una lega AZ91 prima
e dopo trattamento a ultrasuoni.
Risulta evidente l’impatto
del trattamento sulla dimensione
e morfologia dei cristalli primari
di -Mg. Senza vibrazioni, la
fase -Mg solidica sotto forma
di dendriti grossolane (Fig. 3a),
mentre l’applicazione degli ultrasuoni
trasforma la fase in piccoli
globuli uniformemente dispersi
(Fig. 3b).
In letteratura, sono stati condotti
diversi studi per valutare i
cambiamenti microstrutturali ottenibili
tramite processo a ultrasuoni
e, in particolare, sono stati
analizzati parametri di processo
quali |7|:
• la temperatura iniziale di mantenimento
della lega,
• la durata e l’intervallo termico
di applicazione del trattamento
a ultrasuoni,
• le condizioni di raffreddamento
durante tale trattamento.
Si è osservato come la frazione
solida e la dimensione media
delle particelle di -Mg aumentino
contemporaneamente
all’aumentare dell’intervallo di
temperatura entro il quale viene
applicato il trattamento con
ultrasuoni (Fig. 4). All’aumentare
della frazione solida, i moti convettivi
indotti dalle onde ultrasonore
sono più deboli e questo
rende più difcile la frammentazione
delle dendriti di -Mg;
inoltre, a un aumento dell’intervallo
termico corrisponde
un incremento temporale che
permette un accrescimento dei
frammenti stessi di -Mg. Al contrario
questi parametri di processo
sembrano non produrre alcuna
variazione sulla morfologia
dei cristalli di -Mg.
Un ulteriore effetto dell’applicazione
di questo trattamento è il
degasaggio della lega liquida a
seguito della rapida nucleazione
e diffusione di bolle gassose che
alternativamente si espandono
e si comprimono per effetto
del campo di pressioni imposto.
Le bolle più grandi ottano
facilmente verso la supercie, a
seguito di forze idrodinamiche,
allontanando gli eventuali gas
disciolti presenti nel bagno |5|. Si
è perciò rilevato, sia a livello macro
che microscopico, una forte
diminuzione delle porosità di
natura gassosa nei getti prodotti
dopo trattamento con ultrasuoni.
Questo processo si propone,
quindi, come un metodo alternativo
per la produzione dello
slurry semi-solido di leghe di Mg
e, più in generale, per la realizzazione
di getti con elevate caratteristiche
qualitative.
Melt conditioning
with advanced
shear technology
La tecnologia di Melt conditioning
with advanced shear tech-
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