Abstract
This study investigated the advantages of using low-frequency electromagnetic casting (LFEC) process compared to conventional direct chill DC casting of aluminum alloy and considered possible energy savings. The obtained results have indicated that casting in low-frequency electromagnetic field offers a series of advantages regarding the quality of aluminum billet, such as smooth billet surface, uniform grain size on the cross section, finer macrostructure and balanced distribution of intermetallic phases in the alloy. This guarantees their good properties in further processing, i.e. pressing, drawing, anodizing, plasticization etc. If the material is properly prepared for melting and for the technological process of casting and if primary aluminum is used as the basic raw material, the 6xxx-series billets can be extruded with no or minor prior thermal homogenization. This is a significant argument for using low-frequency electromagnetic casting (LFEC) process, which allows for significant savings in energy and labor and simplifies the manufacturing process as well.
Kurzfassung
In dieser Arbeit wurden die Vorteile bei der Anwendung des elektromagnetischen Niederfrequenz-Gießens (LFEC-Gießens) im Vergleich zu dem herkömmlichen Direktkühlungsgießen (DC-Gießen) einer Aluminiumlegierung untersucht, und es wurden mögliche Energieeinsparungen betrachtet. Die erzielten Ergebnisse haben gezeigt, dass das Gießen im elektromagnetischen Niederfrequenzfeld eine Reihe von Vorteilen hinsichtlich der Qualität des Aluminiumknüppels bietet, beispielsweise eine glatte Knüppeloberfläche, einheitliche Körnung am Querschnitt, eine feinere Makrostruktur und eine ausgeglichene Verteilung der intermetallischen Phasen in der Legierung. Dadurch werden deren gute Eigenschaften bei der weiteren Bearbeitung wie beim Pressen, Ziehen, der anodischen Oxidation usw. gesichert. Wenn der Werkstoff ordentlich zum Schmelzen und für das technologische Gießverfahren aufbereitet und Hüttenaluminium als grundlegendes Rohmaterial verwendet wird, lassen sich die Knüppel der Serie 6xxx ohne vorherige oder mit geringer vorheriger thermischer Homogenisierung extrudieren. Das ist ein wichtiges Argument zur Anwendung des Niederfrequenz-Gießverfahrens (LFEC-Verfahrens), das bedeutende Energie- und Aufwandseinsparungen erlaubt und auch das Herstellungsverfahren vereinfacht.
References / Literatur
[1] Tertishnikov, A. S. et al.: US Patent No. 4273180, 16 June 1981Search in Google Scholar
[2] Haller, W.: US Patent No. 4307772, 29 Dec. 1981Search in Google Scholar
[3] Vives, C.; Ricou, R.: Metallurgical Transactions B (1985) 16) 377–8410.1007/BF02679730Search in Google Scholar
[4] Vives, C.: Metallurgical Transactions B (1989) 20) 623–910.1007/BF02655919Search in Google Scholar
[5] Cui, J.; Zhang, Z.; Le, Q.: Transactions of the Nonferrous Metals Society of China (2010) 20, 2046–205010.1016/S1003-6326(09)60415-5Search in Google Scholar
[6] Getselev, Z. V.: Journal of Metals (1971) 23) 38–4410.1007/BF03355734Search in Google Scholar
[7] Baki Karamış, M.; Halıcı, İ.: Materials Letters (2007) 61, 944–94810.1016/j.matlet.2006.06.016Search in Google Scholar
[8] Dong, J.; Jiahzhong, C.; Fuxiao, Y.; Zhihao, Z.: Metallurgical and Materials Transactions A (2004) 35, 2487–249810.1007/s11661-006-0228-2Search in Google Scholar
[9] Beijiang, Z.; Jianzhong, C.; Guimin, L.: Materials Science and Engineering A (2003) 355) 325–33010.1016/S0921-5093(03)00105-9Search in Google Scholar
[10] Yubo, Z.; Jianzhong, C.; Dong, J.; Fuxiao, Y.: Journal of Alloys and Compounds (2005) 402) 149–15510.1016/j.jallcom.2005.04.135Search in Google Scholar
[11] Zuo, Y.; Jianzhong, C.; Zhihao, Z.; Zhang, H.; Qin, K.: Materials Science and Engineering A (2005) 406) 286–29210.1016/j.msea.2005.07.001Search in Google Scholar
[12] Yubo, Z.; Jianzhong, C.; Dong, J.; Fuxiao, Y.: Materials Science and Engineering A (2005) 408) 176–181Search in Google Scholar
[13] Xiaotao, L.; Jianzhong, C.; Engang, W.: Materials Science and Engineering A (2005) 402) 1–4Search in Google Scholar
[14] Tang, M. O.; Jun, X.; Zhang, Z. F.; Bai, Y. L.: Transactions of the Nonferrous Metals Society of China (2011) 21, 1123–112910.1016/S1003-6326(11)60831-5Search in Google Scholar
[15] Li, J.; Wang, B.; Cui, J.: Acta Metallurgica Sinica (2007) 20) 157–16610.1016/S1006-7191(07)60020-9Search in Google Scholar
[16] Zhang, H.; Nagaumib, H.; Zuoa, Y.; Cui, J.: Materials Science and Engineering A (2007) 448) 189–203.10.1007/0-306-46864-6_252Search in Google Scholar
[17] Zhang, H.; Nagaumib, H.; Zuoa, Y.; Cui, J.: Materials Science and Engineering A (2007) 448) 177–18810.1007/0-306-46864-6_252Search in Google Scholar
[18] Stakic, M.: Thesis, Faculty of Technology and Metallurgy, Univ. of Belgrade, Belgrade, 2010Search in Google Scholar
[19] Pataric, A.; Gulisija, Z.; Markovic, S.: Praktische Metallographie (2007) 44) 6, 290–29810.3139/147.100346Search in Google Scholar
[20] Cui; J.Zhang, Le, Q.: Transactions of the Nonferrous Metals Society of China (2010) 20) 297–30510.1016/S1003-6326(10)60487-6Search in Google Scholar
[21] Shijie, G.; Qichi, L.; Zhihao, Z.; Zhongjun, W.; Jianzhong, C.: Materials Science and Engineering A (2005) 404) 323–329Search in Google Scholar
[22] Mingjun, L.; Takuya, T.; Kenji, M.: Acta Materialia (2007) 55) 4635–464310.1016/j.actamat.2007.04.035Search in Google Scholar
[23] Jianbo, Y.; Jianming, J.; Zhongming, R.; Weili, R.; Kang, D.: (2009) Materials and Design (2007)30, 4565–456910.1016/j.matdes.2009.04.018Search in Google Scholar
[24] Zuo, Y.; Wang, S.; Zhao, Z.; Cui, J.; Zhang, H.; Tu, G.: Transactions of the Nonferrous Metals Society of China (2007) 17, 249–25310.1016/S1003-6326(07)60193-9Search in Google Scholar
[25] Beatty, E. C.: Proceedings of the Second International Aluminum Extrusion Technology Seminar 1225–228, Aluminum Association; Washington DC (1977)Search in Google Scholar
[26] Zajac, S.: Report 2769, Swedish Institute for Metals Research, Stockholm, 1991Search in Google Scholar
[27] Zajac, S.; Bengtsson, B.; Jonsson, C.: Mat. Sci. Forum, 396–402, 399–404 (2002)10.4028/www.scientific.net/MSF.396-402.399Search in Google Scholar
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