Alüminyum alaşımlı döküm, yüksek kaliteli alüminyum ürünler elde etmek açısından önemlidir. Alüminyum alaşımlı külçe homojenleştirme ısıl işlemine tabi tutulduktan sonra, bazen yüzeyde kabarcıklar oluşur. Alüminyum alaşımlı dökümlerin yüzeyi dağınık bir şişkinlik şeklinde görünür ve bu şişkinlik bir oyuktur. Büyütülerek incelendiğinde, oyuğun iç duvarında parlak metalik bir ışıltı görülür.
Gevşek ve homojen tavlamadan sonra kalan dendrit yapısı, kabarcık boşluğunun yakınında yer alır ve kabarcığın iç duvarındaki karşılık gelen konumdaki dendrit yapısı ile bir eşleşme gösterir. Elektron mikroskobuyla incelendiğinde, kabarcığın iç duvarında teras benzeri bir desen görülür ve kabarcığın yüzeyi gevşektir. Alüminyum alaşımlı külçenin yüzeyindeki kabarcıklar, dökümden sonra değil, ancak dökümün homojen bir şekilde tavlanmasından sonra ortaya çıkar. Bu, metalurjik bir kusur gibi görünmemekle birlikte, külçe üretim sürecindeki aşırı yüksek hidrojen içeriğinden kaynaklanmaktadır.
Alüminyum Alaşımlı Döküm
Alüminyum alaşımının eritilmesi sürecinde, gaz gideriminin tam olarak gerçekleştirilememesi nedeniyle eriyik içinde kalan aşırı miktarda gaz (başlıca hidrojen), alüminyum külçesinde birikir. Hidrojen içeriği çok yüksek olursa, alüminyum külçesinde kabarcıklar oluşur.
Alüminyum külçesinin hidrojen içeriğinin yanı sıra, alüminyum külçesinin yüzeyindeki hava kabarcıkları da soğuma hızı ve homojenleştirme sıcaklığıyla ilgilidir. Alüminyum-magnezyum-silikon alaşımları üzerine yapılan araştırmalara göre, külçedeki hidrojen içeriği aynı olduğunda, dökümün soğuma hızı ne kadar yüksek ve homojenleştirme sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, alüminyum külçenin yüzeyinde kabarcıkların oluşması o kadar kolay olur. Kütle aktivitesindeki hidrojen içeriği ne kadar yüksekse, soğuma hızından bağımsız olarak üretim yüzeyindeki kabarcıkların homojenleştirme sıcaklığı o kadar düşük olur.
Alüminyum alaşımları, döküm külçelerinin yanı sıra, ısıl işlem sırasında levhalar ve ekstrüzyon ürünleri gibi işlenmiş ürünlerin yüzeyinde de kabarcıklar oluşturabilir. Ayrıca bu durum, ısıl işlem fırınındaki aşırı nemle de ilgilidir.
Su buharı ve alüminyum alaşımı yüzeyinde atomik hidrojen oluşur. Hidrojen atomu küçük bir yarıçapa sahiptir ve tane sınırları ile kristal kafes boyunca metal tabakasına yayılır. Fırındaki sıcaklık düştüğünde, fırındaki hidrojen konsantrasyonu çok düşük olur ve hidrojen katı çözeltiden çökelir. Basınç, atmosfer basıncının katları seviyesine ulaşır ve bu da yüzeydeki metali şişirerek kabarcıklar oluşturur.
Alüminyum külçelerinin ve alüminyum ürünlerin yüzeyinde kabarcık oluşumunu önlemek için aşağıdaki dört husustan yola çıkabiliriz:
1. Uygun alüminyum sıvısını seçin gaz giderme sistemi ve filtreleme ekipmanı alüminyum külçesindeki hidrojen içeriğini en aza indirmek için.
2. Alüminyum külçelere homojen tavlama ve ısıl işlem uygulanırken, tavlama fırınının sıcaklığı sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Ayrıca tavlama süresi çok uzun olmamalıdır.
3. Homojen tavlama fırınındaki nem oranı çok yüksek olmamalıdır; ayrıca ısıl işlem ekipmanının bakımı ve neme dayanıklılığı da iş özetine dahil edilmelidir.
4. Alüminyum alaşımlı külçeler, alüminyum ürünler ile üretim aletleri ve gereçleri kuru tutulmalı ve nemden korunmalıdır.