Alüminyum alaşımı döküm performansı, tam döküm, kristalleşme ve soğutma süreçlerinde erimiş alüminyumun gösterdiği performansı ifade eder. Akışkanlık, büzülme, hava sızdırmazlığı, döküm gerilimi ve getter özelliklerini içerir. Bu özellikler alaşımın bileşimine bağlı olmakla birlikte, döküm faktörleri, alaşımın ısıtma sıcaklığı, dökümün karmaşıklığı, giriş-yükseltici sistemi, giriş şekli vb. ile de ilgilidir.
Alüminyum Alaşımlı Döküm Performansı
Alüminyum alaşımı döküm performansı, akışkanlık, büzülme, termal çatlama, hava sızdırmazlığı, döküm gerilimi ve nefes alabilirlik gibi özellikleri içerir.
Akışkanlık
Akışkanlık, alaşım sıvısının kalıbı doldurma kabiliyetini ifade eder. Akışkanlık derecesi, alaşımın karmaşık dökümlerin üretilip üretilemeyeceğini belirler. Ötektik alaşım, alüminyum alaşımları arasında en iyi akışkanlığa sahiptir. Akışkanlığı etkileyen birçok faktör vardır; bunlar başlıca alaşım sıvısındaki metal oksitlerin, metal bileşiklerinin ve diğer kirleticilerin bileşimi, sıcaklığı ve katı faz parçacıklarıdır. Ancak dışsal temel faktörler döküm sıcaklığı ve döküm basıncıdır. Gerçek üretimde, eritme sürecinin güçlendirilmesinin yanı sıra (rafine etme ve cüruf giderme), ayrıca alaşımın akışkanlığını sağlamak amacıyla, döküm kalitesini etkilemeden kalıplanabilirliği iyileştirmek ve döküm sıcaklığını artırmak da gereklidir.
Kasılma yeteneği
Büzülme, döküm alüminyum alaşımlarının temel özelliklerinden biridir. Genel olarak, alaşım sıvı döküm aşamasından katılaşma ve soğuma aşamasına kadar üç aşamaya ayrılır: sıvı büzülmesi, katılaşma büzülmesi ve katı büzülmesi. Alaşımın büzülmesi, dökümün kalitesi üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir. Bu durum, kademeli büzülme deliklerinin boyutunu, gerilimin oluşumunu, çatlakların oluşumunu ve boyut değişikliğini etkileyecektir.
Termal Kırılma
Alüminyum dökümlerde termal çatlakların oluşması, esas olarak dökümlerdeki büzülme geriliminin metal taneleri arasındaki bağlanma kuvvetini aşmasından kaynaklanır. Bu çatlakların çoğu tane sınırları boyunca oluşur. Çatlak kırılma noktasından itibaren, çatlak bölgesindeki metal genellikle oksitlenir ve parlaklığını yitirir. Çatlaklar tane sınırı boyunca uzanır; şekli zikzaklıdır, yüzeyi daha geniş, iç kısmı ise daha dardır. Bu nedenle bazı çatlaklar, döküm parçasının uç yüzüne kadar nüfuz eder.
Hava sızdırmazlığı
Döküm alüminyum alaşımının hava sızdırmazlığı, boşluklu tip alüminyum dökümün yüksek basınçlı gaz veya sıvının etkisi altında ne derece sızıntı yapmadığını ifade eder. Hava sızdırmazlığı, aslında dökümün iç yapısının sıkılık ve saflık derecesini gösterir. Döküm alüminyum alaşımının hava sızdırmazlığı, alaşımın özellikleriyle ilgilidir. Alaşımın katılaşma aralığı ne kadar dar olursa, gevşeme eğilimi o kadar az olur ve çökelme gözenekleri ne kadar küçükse, alaşımın hava sızdırmazlığı o kadar yüksek olur.
Alüminyum alaşımı eriyikindeki hidrojen içeriği ne kadar yüksekse, dökümde o kadar fazla iğne deliği oluşur. Alüminyum dökümdeki iğne delikleri, dökümün hava sızdırmazlığını ve korozyon direncini azaltır; ayrıca alaşımın mekanik özelliklerini de düşürür. Gözeneksiz veya az gözenekli alüminyum dökümler elde etmenin anahtarı, eritme koşullarıdır. Eğer ilave edilirse kaplama maddesi Eritme işlemi sırasında, alaşımın ilham hacmi büyük ölçüde azalır. Sıvı alüminyumun arıtılması, sıvı alüminyumdaki hidrojen içeriğini etkili bir şekilde kontrol etmeyi sağlar. AdTech çevrimiçi gaz giderme ünitesi Yeni, yüksek silikon içerikli eritme malzemesi üretim teknolojisini benimser; bu sayede alüminyum eriyiğindeki gazları etkili bir şekilde giderir.
Döküm gerilimi
Döküm gerilimi, termal gerilim, faz dönüşümü gerilimi ve büzülme gerilimini içerir. Termal gerilim, kalınlığın dengesizliği ve düzensiz soğumadan kaynaklanır. İnce cidarlı bölgelerde basınç gerilimi oluşur ve bu da dökümde kalıntı gerilime yol açar. Faz dönüşümü gerilimi, katılaşma sonrası soğutma işlemi sırasında meydana gelen faz dönüşümü ve bunun sonucunda hacim ve boyutta meydana gelen değişiklikten kaynaklanır. Büzülme gerilimi, alüminyum döküm büzüldüğünde kalıp ve çekirdeğin engel oluşturması sonucu ortaya çıkan çekme gerilimi nedeniyle oluşur. Bu gerilim geçicidir ve alüminyum döküm ambalajından çıkarıldığında kendiliğinden ortadan kalkar.
Bununla birlikte, uygun olmayan ambalaj açma süresi genellikle termal çatlamaya neden olur; özellikle metal kalıplarda dökülen alüminyum alaşımları, bu tür gerilimler altında termal çatlamaya yatkındır. Döküm alüminyum alaşımındaki kalıntı gerilim, alaşımın mekanik özelliklerini düşürür ve dökümün işleme hassasiyetini etkiler. Alüminyum dökümlerdeki kalıntı gerilim, tavlama yoluyla giderilebilir.
Solunumla ilgili
Alüminyum alaşımları hidrojen gazını kolayca emer ve bu emilim özelliği, döküm alüminyum alaşımlarının temel özelliğidir. Alüminyum alaşımı çözeltisinin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla hidrojen emilir. 700 °C’de, 100 g alüminyum başına hidrojen çözünürlüğü 0,5-0,9’dur. Sıcaklık 850 °C'ye yükseltildiğinde, hidrojenin çözünürlüğü 2-3 kat artar. Alkali metal safsızlıkları içerdiğinde, alüminyum sıvısındaki hidrojenin çözünürlüğü önemli ölçüde artar.
Erime sırasında gerçekleşen getterleme sürecine ek olarak, döküm alüminyum alaşımları kalıba dökülürken de getterleme olayı meydana gelir. Erime sırasında gerçekleşen getterleme sürecine ek olarak, döküm alüminyum alaşımları kalıba dökülürken de getterleme olayı meydana gelir. Sıvı alüminyumun sıcaklığı düştükçe gazın çözünürlüğü azalır ve fazla gaz çökelir. Kaçınılmaz gazın bir kısmı dökümde kalarak hava delikleri oluşturur; bu durum genellikle “iğne deliği” olarak adlandırılır. Gaz bazen büzülme boşluğuyla birleşir ve sıvı alüminyumda çökelen gaz, büzülme boşluğunda kalır.
Kabarcığın oluşturduğu basınç çok yüksekse, gözenek yüzeyi pürüzsüzdür ve deliğin çevresinde parlak bir tabaka halkası bulunur. Kabarcığın oluşturduğu basınç düşükse, gözenek iç yüzeyi buruşuktur.