實驗用超聲波鋁熔液處理設(shè)備高能量晶粒細化（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，具有很強的穿透性。超聲波在液體介質(zhì)中傳播時可傳遞很強的能量，能夠在界面上產(chǎn)生強 烈的沖擊和空化作用，且與聲波一樣會產(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)，在超聲波振動條件下，有利于金屬溶液脫氣，去雜質(zhì)，細化晶粒，和強化浸出過程等的進行。超聲金屬熔體設(shè)備應(yīng)用于金屬熔液中，可以在極短時間內(nèi)實現(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，超聲浸鍍可以實現(xiàn)鋼絲鍍鋅、鍍鋁。

實驗用超聲波鋁熔液處理設(shè)備高能量晶粒細化（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)它們聚集起來才會使上浮更加容易。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

超聲波對熔融金屬中排除氣體的作用很大，超聲彈性振動在幾分鐘內(nèi)可以使合金*除氣。超聲波振動導(dǎo)入熔融金屬中時，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。超聲波的彈性振動促使氣泡核心的產(chǎn)生，并使它不斷長大，直至長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。超聲波對結(jié)晶器的振動可用于小方坯、大方坯和板坯，用超聲波振動時不用負滑動。在澆鑄小方坯和大方坯時，對結(jié)晶器施加超聲振動后可以得到很平滑的鑄坯表面。

細化晶粒

超聲振動凝固法生產(chǎn)鑄件時，超聲波在傳播時會產(chǎn)生正負交變的聲壓，形成射流，同時由于非線性效應(yīng)會產(chǎn)生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面會產(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，增加攪拌擴散作用，可達到凈化組織、細化晶粒，使組織均勻化等作用。除振動引起的機械作用破壞枝晶外，超聲振動凝固的另一重要作用是提高了金屬液的有效過冷度，減小了臨界晶核半徑，從而增加了形核率，細化了晶粒。

鋁硅合金的連鑄過程中，進行超聲處理可以細化鑄坯的晶粒，進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)動機活塞上。對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化。