الخطوط الرمادية الكربونية هي نوع من ظاهرة الفصل السطحي، وهي الفرق في التشوه واللدونة بين الأجزاء المنفصلة بعد عملية الدرفلة. تتوزع الخطوط على السطح بشكل منتظم، ويظهر لونها أسود بعد حفرها بحمض عالي التركيز، دون حدوث تغييرات واضحة في بنية الحبيبات. غالبًا ما تظهر هذا النوع من الخطوط أثناء إنتاج السبائك، وتوجد معظمها على السطح السفلي وحواف الشريط.
السبب الرئيسي لتشكل الخطوط الرمادية الكربونية
(1) يزداد عمق التجويف السائل عندما تكون منطقة الصب والدرفلة طويلة جدًّا. ولا يكون تشكيل البلاطة سهلاً فور خروجها من آلة صب البلاطات، حيث تتعرض لقوة الدرفلة التي تولد قوة قص. تكون درجة حرارة الطبقة المعدنية المتبلورة حديثًا في منطقة التشوه الداخلية مرتفعة نسبيًا، ولا توجد مقاومة خلف التجويف السائل. وعندما تتجاوز قوة القص المعدن المتصلب بشكل صلب، وعندما تكون قوة القص عالية، يصبح من السهل تمزيق الحبيبات ذات القوة المنخفضة وتشويهها وإحداث انزلاق لاحق. تتدفق السبيكة عالية المكونات أولاً وتملأ الفراغ، حيث تشكل كل منها كمية كبيرة من البنية المتساوية الانصهار، مما يتسبب في حدوث فصل.
(2) نظراً لطبيعة السبيكة، فإن نطاق التبلور واسع والكتلة النوعية عالية، ومن المرجح أن يحدث فصل الكتلة النوعية على السطح السفلي للقطعة الخام.
(3) الفجوة بين فوهة الصب وعندما يكون اللف كبيرًا، يكون نصف قطر التوتر السطحي للألمنيوم المنصهر كبيرًا، وتقل مقاومة التغيرات في الضغط؛ وفي منطقة الطور السائل، يكون الألمنيوم المنصهر عرضةً للأكسدة عند ملامسته للهواء. ومع زيادة سماكة طبقة الأكسيد، لا بد أن يؤثر ذلك على استقرار تدفق سائل الألمنيوم.
(4) يظهر أحيانًا عدد قليل من قطع الألمنيوم الخالص غير المصقولة بسبب صغر قطر الأسطوانة، ودرجة حرارة الأسطوانة، والتغيرات في تركيز الرش باللهب.
تدابير معالجة الخطوط الرمادية الكربونية
(1) التأكد من أن فوهة الصب تكون في وضع مستقيم أمام اللوح الرأسي، وضبط الموضع النسبي لفوهة الصب والأسطوانة، وسرعة شريط الصب والدرفلة، وطول منطقة الصب والدرفلة، ودرجة حرارة مياه التبريد، وغيرها من معلمات العملية.
(2) التحكم في درجة حرارة سطح الأسطوانة، والفجوة بين فوهة الصب والأسطوانة، وعمق التجويف السائل أثناء عملية الإنتاج، والتحكم في الفجوة بين فوهة الصب والأسطوانة ضمن النطاق الذي يضمن عدم حدوث ارتداد للأسطوانة أو تشوهها أو تشوه حراري لفوهة الصب بمقدار 0.2-0.3 مم، وضبط حجم الرش باللهب بشكل مناسب.
(3) إذا لزم الأمر، استخدم طريقة «كسر الشريط» لكسر طبقة الأكسيد الموجودة في مقدمة فوهة الصب وإزالة الخطوط الرمادية الناتجة عن الكربون. تنطوي معالجة الحزام المكسور على بعض المخاطر. ومن الضروري أن يكون مستوى السائل في القناة والصندوق الأمامي منخفضًا قدر الإمكان ليكون متسقًا، كما يجب التحكم في السرعة الدنيا لمصنع الدرفلة بشكل دقيق لتحقيق نتائج واضحة.