Bewertung der Auswirkungen der Ultraschallentgasung auf Bauteile im Druckgussverfahren

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GIESSEREI PRAXIS 11-12/2021
Legierungen

Die Ultraschallbehandlung ist als effizientes Verfahren zur Entgasung von Aluminiumschmelzen bekannt und hat den zusätzlichen Vorteil, dass sie sowohl wirtschaftlich als auch umweltfreundlich ist. In diesem Beitrag werden die Auswirkungen der Ultraschallentgasung auf die Herstellung einer AlSi9Cu3(Fe)-Legierung für den Druckguss (HPDC) beschrieben. Die Effizienz der Entgasung wurde anhand der indirekten Bewertung der Schmelze mit Hilfe des Unterdrucktests und der Porositätsbewertung der Gussteile beurteilt.Darüber hinaus wurde der entsprechende Wasserstoffgehalt anhand einer in der Literatur beschriebenen Versuchsgleichung geschätzt. Die Ultraschallentgasung zeigt eine höhere Effizienz bei der Wasserstoffentfernung aus der Schmelze als die konventionelle N2 + Ar-Lanzenbegasung. Die mit HPDC ohne Entgasung, mit Ultraschallentgasung und mit Lanzenentgasung hergestellten Bauteile wurden computertomografisch und metallografisch untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die mit HPDC nach Ultraschallentgasung hergestellten Bauteile ein ähnliches Porositätsniveau aufweisen wie die mit herkömmlicher Lanzenentgasung hergestellten Bauteile, wobei beide eine erhebliche Verbesserung gegenüber den ohne Entgasungsbehandlung hergestellten Bauteilen aufweisen. Die Härtewerte waren bei allen verschiedenen Behandlungsbedingungen ähnlich und lagen deutlich über dem in der entsprechenden Norm für die Legierung festgelegten Mindestwert.

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An Evaluation of the Effect of Ultrasonic Degassing on Components Produced by High Pressure Die Casting
Ultrasonic treatment is known to be efficient for aluminium melt degassing with the additional benefits of being both economical and environment friendly. This paper describes the effect of ultrasonic degassing on the preparation of an AlSi9Cu3(Fe) alloy for High Pressure Die Casting (HPDC). The degassing efficiency was assessed in terms of the indirect evaluation of the melt, by means of the reduced pressure test and the porosity evaluation of the cast parts. Additionally, the corresponding hydrogen content was estimated with an experimental equation reported in the literature. Ultrasonic degassing shows greater efficiency in terms of hydrogen removal from the melt than conventional N2 + Ar lance bubbling. Components produced by HPDC without degassing, with ultrasonic degassing and with lance degassing, were analyzed by computed tomography and by metallography. The results show that the components produced by HPDC after ultrasonic degassing have a similar porosity level to components degassed with conventional lance bubbling, both showing an important improvement over components produced without degassing treatment. Hardness values were similar for all different treatment conditions and well over the minimum value established for the alloy by the corresponding standard.

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