القائمة إغلاق

حبيبات الصب

حبيبات الصب

من المتطلبات المهمة لبنية السبائك أن يتكون الجزء الداخلي منها من حبيبات صب كروية دقيقة ومتجانسة. وبالنسبة لأنظمة السبائك المختلفة، فإن تكوين حبيبات صب دقيقة يقلل من قابلية حدوث الشقوق الساخنة والشقوق الباردة. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر حبيبات الصب الصغيرة أيضًا على سلوك السبائك أثناء التشغيل الساخن، وكذلك على سطح المنتج المبثوق ومظهره بعد المعالجة السطحية. يتم الحصول على بنية الصب ذات الحبيبات الكروية المفتوحة من خلال معالجة تنقية الحبيبات. يتم تنقية بنية السبائك بإضافة حبيبات من نوع A1TiB. وتتمثل هذه الطريقة في إضافة سلك ALTIB إلى قناة الصب أثناء عملية الصب، ثم تتدفق إلى السائل المنصهر المستخدم في الصب، حيث يكون TiB₂ — المكون الأهم في السبيكة — على شكل جزيئات دقيقة. وبالنسبة لتركيبات سبائك الألومنيوم المختلفة، يمكن الحصول على حبيبات دقيقة كافية من خلال إضافة AlTiB.

تتميز البنية المصبوبة لمعظم سبائك الألومنيوم بوجود بنية تتراوح بين الشكل الشجيري للخلية الوحدة والشكل الشجيري. يحتوي الحدود بين الحبيبات وحدود التشعبات الخلوية للحبيبات المصبوبة، وكذلك السائل المتساوي الانصهار الناتج أثناء التصلب، على مركبات معدنية، ويكون توزيعها خطيًّا. كما تُظهر بنية الحبيبات والتشعبات الخلوية خصائص الفصل داخل الحبيبات، أي أن عناصر السبائك في هذه البنى موزعة أيضًا بشكل غير متساوٍ. وينتج هذا التفرق داخل الحبيبات عن التصلب غير المتوازن، حيث تنتقل عناصر السبائك من مركز الحبيبة إلى حدود الحبيبة. ويؤدي هذا التركز إلى تكوين مرحلة يوتيكتية ذات نقطة انصهار منخفضة بين نواة البلورة وحدود الشجيرات الخلوية.

حبيبات الصب

تتميز بنية التشعبات الخلوية للسبيكة بأنها دقيقة ومتجانسة. وبالنسبة للمنتجات المبثوقة التي تتطلب معالجة سطحية وتُستخدم لأغراض الزينة، فإن متطلبات التنظيم هذه تكتسب أهمية خاصة. فقد تؤدي التغيرات في حجم التشعبات الخلوية إلى ظهور خطوط على السطح.

ستظهر بنية الشجيرات الخلوية لسبائك الألومنيوم في المقطع العرضي الكامل للمقطع الجانبي الفريد. وتتمثل الطبقة الخارجية للسبائك في بنية شجيرات خلوية خشنة، وتشكل هذه المنطقة القشرة الصلبة الخارجية. أما المنطقة التالية فتتميز ببنية شجيرات خلوية دقيقة للغاية. وكلما اقتربنا من مركز السبيكة، زاد حجم الشكل الشجيري للخلية الوحدوية، ويبلغ أقصى حجم له في مركز السبيكة. وقد أظهرت الدراسات أن بعض المقاطع الجانبية التي تتأثر بحجم الشكل الشجيري للخلية الوحدوية تعتمد على قطر السبيكة.