إن تأثير معدل التبريد على الصب كبير ويمكن أن يكون له تأثير مباشر على البنية المجهرية وخصائص المادة المصبوبة.
تؤدي معدلات التبريد الأعلى في مصبوبات سبائك الألومنيوم، مثل سبائك A356 وA357، إلى هياكل مجهرية أكثر دقة مع تباعد ذراع التشعبات الثانوية الأصغر (SDAS) وجزيئات سهلة الانصهار. تؤدي هذه البنية المجهرية الدقيقة إلى تحسين خصائص الليونة والشد في المادة المصبوبة [3،4].
يمكن أن يتأثر معدل التبريد أثناء مرحلة التبريد في عملية الصب بعوامل مختلفة. أحد العوامل هو عملية ما بعد التسخين والتبريد. من المهم إعادة تسخين المسبوكة بالتساوي ثم لفها بمادة تساعد على الاحتفاظ بالحرارة وتسمح للجزء بالتبريد ببطء قدر الإمكان. يمكن أن يؤدي التبريد السريع إلى زيادة التدرجات الحرارية داخل الصب، مما قد يؤدي إلى تبريد غير متساوٍ وتشوه أو تشقق محتمل [8].
أثناء مرحلة التبريد، يمكن أن تحدث مراحل تبريد مختلفة، بما في ذلك مرحلة البخار، ومرحلة الغليان، ومرحلة الحمل الحراري. يمكن أن يختلف معدل التبريد خلال هذه المراحل، ويعتبر التحكم في هذه المراحل أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الخصائص المطلوبة في مادة الصب. مرحلة البخار، التي تحدث عندما يتحول الزيت إلى بخار بسبب تأثير الحرارة، تؤدي إلى أسرع تبريد بسبب امتصاص حرارة التبخر الكامنة. ومع ذلك، فإن العزل المفرط الناتج عن تكوين غلاف بخار حول الجزء يمكن أن يقلل من كفاءة سرعة التبريد. وتحدث مرحلة الحمل الحراري عندما تنخفض درجة الحرارة وتختفي مرحلة البخار، مما يسمح للحمل الحراري للزيت بإكمال عملية التبريد إلى درجة حرارة التوازن [8].
من المهم ملاحظة أن تبريد الجزء لا يكون منتظمًا أبدًا بسبب اختلاف سماكة الجزء نفسه. يمكن أن تؤدي تباينات التبريد هذه إلى تحولات مارتنسيتية في أوقات مختلفة أثناء مرحلة التبريد، مما قد يؤدي إلى تمدد الأجزاء وتشوهات. يمكن أن يؤدي عبور نقطة Ms (درجة حرارة بداية المارتنسيت) في أوقات مختلفة إلى توليد إجهاد وتشوهات محتملة في مادة الصب [8].
في حالة اللحام، يمكن أن يسبب التسخين الموضعي توسعًا مقيدًا، ويعتمد الضغط الناتج على التدرج الحراري بين المنطقة الساخنة (HZ) وجسم الصب. يمكن أن يساعد التسخين المسبق للمصبوب قبل اللحام في تقليل التدرج الحراري وتقليل إجهاد الشد الناتج عن اللحام. في الحالات التي لا يكون فيها التسخين المسبق ممكنًا، فإن استخدام عمليات اللحام ذات درجة الحرارة المنخفضة وقضبان أو أسلاك اللحام ذات نقطة الانصهار المنخفضة يمكن أن يساعد في تقليل الضغط والتشقق المحتمل [8].
باختصار، يمكن أن يكون لمعدل التبريد أثناء الصب تأثير كبير على البنية المجهرية والخصائص والتشوهات المحتملة أو التشققات في المادة المصبوبة. يمكن أن تؤدي معدلات التبريد الأعلى في مصبوبات سبائك الألومنيوم إلى هياكل مجهرية أكثر دقة وتحسين الليونة وخصائص الشد. يعد التحكم في مراحل التبريد وتقليل التدرجات الحرارية أثناء التبريد أمرًا مهمًا لتحقيق الخصائص المطلوبة وتقليل التشوهات أو التشققات المحتملة. يمكن أن يساعد التسخين المسبق في اللحام في تقليل الضغط والتشقق المحتمل أثناء مرحلة التبريد.
هل تبحث عن تحسين جودة مصبوبات سبائك الألومنيوم لديك؟ اختر KINTEK، مورد معدات المختبرات الموثوق به. تسمح أنظمة التبريد الحديثة لدينا بالتحكم الدقيق في عملية التبريد، مما يؤدي إلى هياكل مجهرية أكثر دقة وخصائص ميكانيكية محسنة. قل وداعًا للتوتر والتشققات مع حلولنا المبتكرة. اتصل بنا اليوم لرفع مستوى عملية الصب الخاصة بك إلى آفاق جديدة.
