AbstractsBiology & Animal Science

Use of the ultrasonic technique in measuring inclusions in Al-Si alloy melts

by Jun Feng Guo




Institution: Université du Québec à Chicoutimi
Department: Programmes d'études de cycles supérieurs en ingénierie
Degree: Mémoire
Year: 2007
Keywords: Génie des matériaux et génie métallurgique
Record ID: 1793379
Full text PDF: http://www.collectionscanada.gc.ca/obj/thesescanada/vol2/QCU/TC-QCU-384.pdf


http://constellation.uqac.ca/384/1/030008549.pdf


Abstract

La présence d'inclusions dans les alliages d'aluminium est l'un des problèmes les plus sérieux rencontrés lors du moulage de ces alliages. Les inclusions réduisent les propriétés mécaniques et augmentent la porosité; elles sont nuisibles à la finition de la surface et elles ont tendance à augmenter la corrosion. Quelques inclusions non métalliques fragiles agissent en tant que concentrations de contraintes et peuvent causer des bris prématurés des composantes. Avec la demande croissante de pièces coulées en aluminium de plus haute qualité, particulièrement dans les industries de l'automobile et de l'aérospatiale, beaucoup d'attention a été prêtée à la propreté du métal liquide. L'amélioration de la propreté de la fonte d'aluminium peut être effectuée par des techniques d'enlèvement ou par la surveillance des inclusions. Du point de vue de contrôle ou de surveillance, un certain nombre de techniques, telles que PoDFA (Porous Disc Filtration Analysis), LAIS (Liquid Aluminum Inclusion Sampler), Prefil (Pressure Filtration), et Qualiflash ont été développées pour mesurer les inclusions dans les fontes d'aluminium. Cependant, ces techniques prennent du temps et peuvent seulement fournir des résultats en dehors de la ligne de coulée; par conséquent, l'information est souvent obtenue trop tard pour faire les ajustements nécessaires dans le processus de coulée. Actuellement, bien qu'il y ait une technique de mesure en ligne disponible, à savoir LiMCA II, celle-ci est trop chère et par conséquent n'est généralement pas accessible. La technique de détection à ultrasons semble être une méthode prometteuse pour résoudre le problème des inclusions en raison de sa capacité à sonder l'intérieur des matériaux. La présente étude a été entreprise pour étudier la capacité de la technique ultrasonique pour mesurer diverses inclusions dans l'aluminium et dans l'alliage commercial de type 356 à deux températures différentes. Des inclusions de T1B2, d'AlSr, d'A^Ti, et d'A^C^ ont été ajoutées aux alliages d'aluminium utilisés pour être étudiées à l'aide d'une machine "Metalvision MV20/20 ultrasonic". Les données obtenues ont fourni des informations sur (i) la valeur de propreté de Faluminium, (ii) la dimension moyenne des particules, et (iii) le nombre total de particules pour chaque gamme de dimension particulaire, en fonction du temps d'essai. Un examen de la microstructure des échantillons solidifiés obtenus à partir des prélèvements de la fonte a été également effectué en utilisant une microsonde électronique de type Jeol JXA-8900L. La comparaison entre les résultats obtenus par la technique ultrasonique et les mesures effectuées par microsonde sur les microstructures correspondantes a montré que la machine ultrasomque peut être utilisée comme dispositif en ligne pour déterminer la propreté de la fonte pendant une longue période (5 h dans la présente étude). Les courbes de propreté du métal liquide obtenues par la machine ultrasonique sont fiables et peuvent être employées comme guide pour les coulées à condition que la…