超聲波有色金屬?gòu)?qiáng)化器 科研用（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(shí)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(huì)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(dòng)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(guò)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(shí)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。

超聲波有色金屬?gòu)?qiáng)化器 科研用（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(lái)才會(huì)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(duì)熔融金屬中排除氣體的作用很大，超聲彈性振動(dòng)在幾分鐘內(nèi)可以使合金*除氣。超聲波振動(dòng)導(dǎo)入熔融金屬中時(shí)，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(dòng)促使氣泡核心的產(chǎn)生，并使它不斷長(zhǎng)大，直至長(zhǎng)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(duì)結(jié)晶器的振動(dòng)可用于小方坯、大方坯和板坯，用超聲波振動(dòng)時(shí)不用負(fù)滑動(dòng)。在澆鑄小方坯和大方坯時(shí)，對(duì)結(jié)晶器施加超聲振動(dòng)后可以得到很平滑的鑄坯表面。

細(xì)化晶粒

超聲振動(dòng)凝固法生產(chǎn)鑄件時(shí)，超聲波在傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生正負(fù)交變的聲壓，形成射流，同時(shí)由于非線性效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面會(huì)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(dòng)引起的機(jī)械作用破壞枝晶外，超聲振動(dòng)凝固的另一重要作用是提高了金屬液的有效過(guò)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(guò)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(dòng)機(jī)活塞上。對(duì)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。