السبب الرئيسي لظهور الثقوب الدقيقة في الألومنيوم:
كلما ارتفعت درجة حرارة الصهر، زادت كمية الهيدروجين التي يمتصها المعدن المنصهر من الهواء الرطب. ويُعد تحلل بخار الماء عند درجة الحرارة المرتفعة للألمنيوم المنصهر المصدر الرئيسي للهيدروجين. وتزداد قابلية ذوبان الهيدروجين في الألمنيوم المنصهر مع ارتفاع درجة الحرارة، لكن قابلية ذوبانه في الألمنيوم الصلب منخفضة جدًّا. لذلك، أثناء عملية التصلب، ترتبط المسام الناتجة عن ترسيب الهيدروجين ارتباطًا وثيقًا بدرجة حرارة انصهار السبيكة ومدة الانصهار. وإذا كان التحكم غير سليم في المرحلة المتأخرة من عملية الصهر — مثل التسخين السريع جدًّا أو عند درجة حرارة مرتفعة جدًّا — فستكون كمية الهيدروجين التي يمتصها سائل الألومنيوم كبيرة، وسينتشر الهيدروجين في سائل الألومنيوم بشكل أكثر شمولاً، وستزداد احتمالية ظهور الثقوب الدقيقة. يقل عدد المسام بالقرب من السطح الخارجي بسبب التبريد الأسرع. وفقًا لبعض المعلومات، عند 700 درجة مئوية، تبلغ قابلية ذوبان الهيدروجين في 100 غرام من الألومنيوم 0.5～0.9 سم³. وعندما ترتفع درجة الحرارة إلى 850 درجة مئوية، تزيد قابلية ذوبان الهيدروجين بمقدار 2 إلى 3 أضعاف. ولذلك، يجب التحكم في عملية الصهر بحيث تظل درجة الحرارة أقل من 750 درجة مئوية، ويُنصح بالصهر السريع، ولكن يجب التحكم في مشكلة السرعة المفرطة لارتفاع درجة الحرارة في المرحلة المتأخرة من عملية التسخين.
التحليل التشغيلي
①الحشوة غير نظيفة، ومدة خبز الحشوة الخلفية قصيرة.
② سوء تصميم نظام الصب.
③ستؤدي درجة الحرارة العالية للصب وعمليات الصب غير السليمة إلى دخول الغازات والخبث.
④ عامل التكرير رطب، وفترة الانتظار غير كافية بعد معالجة التلف.
⑤التسخين المسبق للمواد المُغلفة غير كافٍ ويتم إجراؤه دون عناية.
تدابير معالجة الثقوب الدقيقة في الألومنيوم
عملية الصهر
① قم بتغيير نسبة المواد الجديدة إلى المواد المعاد تدويرها، بحيث تكون نسبة المواد المعاد تدويرها 30% ونسبة المواد الجديدة 70%.
② تحسين عملية الصهر، وإزالة الصدأ والطمي والأوساخ الأخرى الموجودة على سطح المواد المُدرجة في الفرن قبل استخدامها، وذلك لمنع دخول الرطوبة والزيت.
③ للحصول على مصبوبات الألومنيوم الخالية من المسام أو التي تحتوي على عدد أقل من المسام، يُعد التسخين المسبق للمادة المُصبوبة الحلقة الأساسية في العملية. تتراوح درجة حرارة التسخين المسبق بين 350 و450 درجة مئوية، ويتم الحفاظ عليها لمدة تزيد عن 3 ساعات. إذا كانت مدة التسخين المسبق قصيرة، فسيظل هناك عدد قليل من المسام الصغيرة والمتناثرة في مقطع المسبوكات.
يتمتع تجفيف عامل التكرير وتسخينه المسبق بمزايا كبيرة. بعد عملية التكرير وقبل الصب، يجب ترك سائل السبائك يهدأ لفترة زمنية معينة، وذلك بهدف التخلص من الشوائب التأكسدية والهيدروجين الموجود في سائل الألومنيوم. وإذا كان عامل التكرير رطبًا، فسوف يجلب معه أيضًا كمية كبيرة من الهيدروجين. أما بالنسبة للأفران التي خضعت لعملية إصلاح شاملة أو لم تُستخدم لفترة طويلة، فيجب تسخينها بالكامل، وإلا فإن الرطوبة الموجودة في المواد المقاومة للحرارة ستتبخر وتشكل جوًّا رطبًا، مما يؤدي إلى تكوين مسام أثناء عملية الصهر.
من أجل التخلص من الثقوب الدقيقة في مصبوبات سبائك الألومنيوم، يمكن استخدام البوت المستخدم في الصهر كمغرفة. وعندما يصل البوت إلى درجة حرارة الصب بعد عمليات التنقية والتحويل، يتم رفعه يدويًّا وصب المحتوى مباشرةً لتجنب دخول الهواء الناتج عن قلب المغرفة رأسًا على عقب. يجب تنظيف الأدوات المستخدمة قبل الاستخدام، ثم طلاءها بطبقات واقية وتسخينها مسبقًا وتجفيفها لتجنب سوء التسخين المسبق وامتصاص الرطوبة على السطح، مما سيؤدي إلى توليد كمية كبيرة من الغاز أثناء عملية الصهر والصب، مما ينتج عنه ظهور ثقوب دقيقة في المسبوكات.
بالإضافة إلى ذلك، استخدم عامل تغطية خاصًا للتغطية أثناء عملية الصهر. يتم اختيار عامل إزالة الغازات والتكرير والتعديل، وتبلغ الكمية المضافة 0.6% من وزن الألومنيوم المنصهر. ويجب تجفيفه قبل الاستخدام. عندما تصل درجة حرارة سائل السبيكة إلى 720 درجة مئوية، استخدم جرة زجاجية من الفولاذ المقاوم للصدأ لضغط عامل إزالة الغازات والتكرير في قاع البوت، وحركها بسرعة ثابتة على طول الجدار الداخلي للبوت، ومنع دخول جميع أنواع الأوساخ إلى البوت.