什么是晶粒细化？
晶粒细化可减小金属铸造凝固阶段的晶粒尺寸。该工艺可强化铸造合金并提高其机械性能，包括强度、硬度和弹性。细化还可以增强表面光洁度并提高抗撕裂性。晶粒细化是许多铸造工艺的必要步骤。超声波金属熔体设备无疑是一种理想的选择。
有色合金（不含大量铁的金属混合物，例如 铜、铝和锌 ）的晶粒细化主要针对这些类型的金属，并提高其强度、抗撕裂性和吸引力。例如，铝晶粒细化可以增强延展性等特性。该方法确保晶粒在冷却过程中保持紧密结合并保持均匀的结构。
晶粒细化特别有益，因为有色金属铸件通常具有较慢的冷却速率和各种厚度。特别是，晶粒细化对于以下应用至关重要：
- 汽车铸件：许多汽车金属铸件，例如悬架部件、气缸盖和制动部件，都需要通过晶粒细化来提高机械性能和强度。
- 航空航天和军用铸件：许多航空航天和军用金属产品需要强度、延展性和延展性等机械性能。晶粒细化可以增强铸件以满足这些需求。
- 砂型铸件：最后，砂型铸件使用砂作为模具材料。这些项目通常具有较长的凝固时间，导致较大的晶粒生长。通过使用超声波金属熔体设备进行晶粒细化，可以使晶粒保持较小的尺寸。
超声波金属熔体的原理
空化作用：是超声波引起的一种物理现象，它是超声波能够细化金属熔体的主要原因。当以高强度超声波处理液体时，传播到液体介质中的声波会产生交替的高压 (压缩) 和低 压 (稀疏) 循环。在低压循环期间，高强度的超声波会在液体中产生小的真空气泡或空隙。当气泡达到不能再吸收能量的体积时它们在高压循环中剧烈地坍塌，小气泡在崩溃瞬间会产生高达上万个大气压的压强，从而对附近的液体产生剧烈的冲击作用，达到搅拌效果。在超声波高频率带动下，短时的局部小范围作用下，不断冲击附近区域，它对整个金属熔体也会产生较为明显的效果。
声流效应：超声波在介质中传播会存在随着传播距离的增加而不断衰弱的现象，衰减使得液体介质受到的压力从声源处向外逐渐减弱，从而形成了一定的压力差，迫使液体沿压力梯度方向高速流动。 当声波达到一定强度时，声流效应所引起的喷射流会在整个金属熔体中循环，形成一个环流。声流是环流和紊流相互作用的结合体，对金属熔体会有剧烈的振动和搅拌作用。
热效应：超声波传播和超声空化，会引起介质质点高频振动，加剧内摩擦导致部分声波能量被吸收转变为介质能量，促使液体介质温度升高，改变溶液粘度和流动性。
超声波金属熔体的作用
超声振动凝固法生产铸件时，超声波在传播时会产生正负交变的声压，形成射流，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流。超声波液体中的空化效应能够削断破坏枝晶、冲击凝固前沿，增加搅拌扩散作用，可达到净化组织、细化晶粒，使组织均匀化等作用。除振动引起的机械作用破坏枝晶外，超声振动凝固的另一重要作用是提高金属液的有效过冷度，减小了临界晶核半径从而增加了形核率，细化了晶粒。
超声波金属熔体的优点
- 耐高温——最高可承受1000℃以上的温度
- 耐腐蚀——使用陶瓷工具头和高强度钛合金工具头
- 效果显著——微分子间作用，效果直接、明显
- 安装简便—— 通过标准法兰判对接安装，无需改变客户现有的生产设备和工艺流程。
