1. Жаракалардын пайда болушуна көмөктөшүүчү макроскопиялык факторлор
1.1 Жарым үзгүлтүксүз куюу учурунда муздаткыч суу куйма бетине түз чачылып, куйма ичинде тик температура градиенти пайда болот. Бул ар кайсы аймактардын ортосунда бирдей эмес жыйрылышына алып келип, өз ара чектөөлөрдү жана жылуулук стресстерин жаратат. Белгилүү бир стресс талааларында бул стресстер куймалардын жарылуусуна алып келиши мүмкүн.
1.2 Өнөр жай өндүрүшүндө куйма крекинги көбүнчө куюунун баштапкы стадиясында пайда болот же кийинчерээк муздатуу учурунда таралып, бүт куйма боюнча таралышы мүмкүн болгон микрожарыктар түрүндө пайда болот. Крекингден тышкары, муздак жабуу, ийилип калуу жана илинип калуу сыяктуу башка кемчиликтер да куюунун баштапкы этабында пайда болушу мүмкүн, бул бүтүндөй куюу процессинин маанилүү этабын түзөт.
1.3 Түз муздатуу менен куюунун ысык крекингге ийкемдүүлүгүнө химиялык состав, негизги эритмелердин кошулмалары жана колдонулган дан тазалоочу каражаттардын саны олуттуу таасир этет.
1.4 Эритмелердин ысык крекингге сезгичтиги негизинен боштуктарды жана жаракаларды пайда кылуучу ички чыңалууларга байланыштуу. Алардын пайда болушу жана таралышы легирлөөчү элементтер, эритме металлургиялык сапаты жана жарым үзгүлтүксүз куюунун параметрлери менен аныкталат. Тактап айтканда, 7xxx сериясындагы алюминий эритмелеринин ири өлчөмдөгү куймалары бир нече легирлөөчү элементтердин, кеңири катуулашуунун диапазондорунан, жогорку куюу стресстеринен, эритме элементтеринин кычкылдануу сегрегациясынан, металлургиялык сапаттын салыштырмалуу начардыгынан жана бөлмө температурасында калыптануу жөндөмдүүлүгүнөн улам ысык крекингге өзгөчө жакын.
1.5 Изилдөөлөр көрсөткөндөй, электромагниттик талаалар жана легирлөөчү элементтер (анын ичинде дан тазалагычтар, негизги легирлөөчү элементтер жана микроэлементтер) жарым-жартылай үзгүлтүксүз куюлган 7xxx сериясындагы эритмелердин микроструктурасына жана ысык крекингге сезгичтигине олуттуу таасир этет.
1.6 Кошумчалай кетсек, 7050 алюминий эритмесинин татаал курамына жана оңой кычкылдануучу элементтердин болушуна байланыштуу, эритме суутекти көбүрөөк сиңирип алууга умтулат. Бул, кычкыл кошулмалар менен биригип, газдын жана кошулмалардын чогуу болушуна алып келет, натыйжада эритмеде суутектин көп болушуна алып келет. Суутек мазмуну текшерүү натыйжаларына, сыныктарга жана иштетилген куйма материалдардын чарчоо көрсөткүчүнө таасир этүүчү негизги фактор болуп калды. Демек, эритмеде суутектин болушунун механизминин негизинде жогорку тазаланган эритме эритмесин алуу үчүн эритүүдөн суутекти жана башка кошулмаларды жок кылуу үчүн адсорбциялык чөйрөнү жана фильтрациялоо-тазалоочу жабдууларды колдонуу зарыл.
2. Жаракалардын пайда болушунун микроскопиялык себептери
2.1 Куйманы ысык крекинг биринчи кезекте катуулануунун кичирейүү ылдамдыгы, азыктандыруу ылдамдыгы жана былжырлуу зонанын критикалык өлчөмү менен аныкталат. Эгерде былжырлуу зонанын өлчөмү критикалык чектен ашып кетсе, ысык крекинг пайда болот.
2.2 Жалпысынан эритмелердин катуулануу процессин бир нече этаптарга бөлүүгө болот: жапырт азыктандыруу, интердендриттер менен азыктандыруу, дендритти бөлүү жана дендриттик көпүрө.
2.3 Дендриттерди бөлүү стадиясында дендриттин колдору тыгызыраак болуп, суюктуктун агымы беттик чыңалуу менен чектелет. былжырлуу зонанын өткөргүчтүгү азайып, жетиштүү катуулануу кичирейүү жана термикалык стресс микропороздукка же ал тургай ысык жаракаларга алып келиши мүмкүн.
2.4 Дендриттик көпүрө стадиясында үчтүк кошулмаларда аз гана суюктук калат. Бул учурда, жарым-жартылай катуу материал бир топ күчкө жана пластикага ээ, ал эми катуу абалдагы сойлоп кетүү катуулануунун кичирейүүсүн жана термикалык стресстин ордун толтуруучу жалгыз механизм болуп саналат. Бул эки этапта кичирейүү боштуктары же ысык жаракалар пайда болушу мүмкүн.
3. Жарака пайда кылуучу механизмдердин негизинде жогорку сапаттагы плита куймаларын даярдоо
3.1 Чоң өлчөмдөгү плиталардын куймалары көбүнчө беттик жаракаларды, ички көзөнөктүүлүгүн жана кошулмаларын көрсөтөт, алар эритмелердин катуулануусу учурунда механикалык жүрүм-турумга катуу таасир этет.
3.2 Катуу учурунда эритменин механикалык касиеттери көбүнчө ички структуралык өзгөчөлүктөргө, анын ичинде дан өлчөмүнө, суутектин курамына жана кошулуу деңгээлине жараша болот.
3.3 dendritic структуралары менен алюминий эритмелери үчүн, орто дендрит кол аралыгы (SDAS) олуттуу механикалык касиеттери жана катуу процессине да таасир этет. Майда SDAS ысык крекинг үчүн критикалык стрессти азайтып, көзөнөктүүлүктүн эрте пайда болушуна жана жогорку тешиктүү фракциялардын пайда болушуна алып келет.
3.4 Interdendritic кичирейүү боштуктары жана кошулмалар сыяктуу кемчиликтер катуу скелеттин катуулугун кескин алсыратат жана ысык крекинг үчүн зарыл болгон критикалык стрессти олуттуу түрдө азайтат.
3.5 Дандын морфологиясы ысык крекинг жүрүм-турумуна таасир этүүчү дагы бир маанилүү микроструктуралык фактор болуп саналат. Бүртүкчөлөр мамычалык дендриттерден глобулярдуу бирдей дандарга өткөндө, эритме төмөнкү катуулуктун температурасын жана жакшыртылган интердендриттик суюктук өткөрүмдүүлүгүн көрсөтөт, бул тешикчелердин өсүшүн басат. Кошумчалай кетсек, майда бүртүкчөлөр чоңураак штаммдарды жана штаммдарды жайгаштыра алат жана жаракалардын жайылуу жолдорун сунуштайт, ошону менен жалпы ысык крекинг тенденциясын азайтат.
3.6 Практикалык өндүрүштө, эритинди иштетүү жана куюу ыкмаларын оптималдаштыруу, мисалы, инклюзияны жана суутектин мазмунун, ошондой эле дан түзүмүн катуу көзөмөлдөө сыяктуу, плита куймаларынын ысык крекингге ички туруктуулугун жакшыртат. Бул чаралар оптималдаштырылган инструменттерди долбоорлоо жана кайра иштетүү ыкмалары менен айкалышып, жогорку түшүмдүү, чоң масштабдагы, жогорку сапаттагы плита куймаларын өндүрүүгө алып келиши мүмкүн.
4. Куйманы данды тазалоо
7050 алюминий эритмеси, биринчи кезекте, дан тазалоочу эки түрүн колдонот: Al-5Ti-1B жана Al-3Ti-0.15C. Бул аффинаждарды линияда колдонуу боюнча салыштырмалуу изилдөөлөр көрсөтүп турат:
4.1 Al-5Ti-1B менен тазартылган куймалар дан өлчөмү бир кыйла азыраак жана куйма четинен борборго бир калыпта өтүүнү көрсөтөт. Кесек бүртүкчөлүү катмар жука, ал эми данды тазалоонун жалпы эффектиси куйма боюнча күчтүүрөөк болот.
4.2 Мурда Al-3Ti-0.15C менен тазартылган чийки зат колдонулганда, Al-5Ti-1B данды тазалоочу эффекти азаят. Андан тышкары, Al-Ti-B кошумчасын белгилүү бир чекиттен тышкары көбөйтүү дандын тазаланышын пропорционалдуу түрдө жакшыртпайт. Ошондуктан, Al-Ti-B кошумчалары 2 кг/т ашпоого тийиш.
4.3 Al-3Ti-0,15C менен рафинирленген куймалар негизинен майда, шар формасындагы тең бөлүкчөлөрдөн турат. Дан өлчөмү плитанын туурасы боюнча салыштырмалуу бирдей. Продукциянын сапатын турукташтырууда 3–4 кг/т Al-3Ti-0,15C кошуу эффективдүү.
4.4 Белгилей кетчү нерсе, Al-5Ti-1B 7050 эритмесинде колдонулганда, TiB₂ бөлүкчөлөрү тез муздатуу шарттарында куйма бетиндеги оксид пленкасына бөлүнүп, шлактардын пайда болушуна алып келген кластерлерди түзүшөт. Куймалардын катуулануусу учурунда бул кластерлер эритмелердин беттик чыңалуусун өзгөртүп, оюк сымал бүктөлмөлөрдү пайда кылуу үчүн ичине кичирейет. Бул эриптин илешкектүүлүгүн жогорулатат жана суюктукту азайтат, бул өз кезегинде калыптын түбүндө жана куйманын кең жана тар беттеринин бурчтарында жаракалардын пайда болушуна өбөлгө түзөт. Бул крекинг тенденциясын олуттуу жогорулатат жана куйма түшүмдүүлүгүнө терс таасирин тийгизет.
4.5 7050 эритмесинин калыптандыруу жүрүм-турумун, окшош ата мекендик жана эл аралык куймалардын дан структурасын жана акыркы кайра иштетилген продукциянын сапатын эске алуу менен, Al-3Ti-0,15C 7050 эритмесин куюу үчүн дан тазалоочу катары артыкчылыкка ээ - эгерде конкреттүү шарттар башкача талап кылынбаса.
5. Al-3Ti-0.15C данды тазалоо жүрүм-туруму
5.1 Данды тазалоочу 720 °C температурада кошулганда, дандар негизинен кээ бир подструктуралары бар тең өңдүү структуралардан турат жана өлчөмү боюнча эң майда болот.
5.2 Эгерде эритинди тазалоочу кошулгандан кийин өтө көпкө кармалса (мисалы, 10 мүнөттөн ашык), одоно дендриттик өсүү үстөмдүк кылып, кесепеттүү бүртүкчөлөр пайда болот.
5.3 Данды тазалоочу кошулмалардын өлчөмү 0,010%дан 0,015%ке чейин болгондо, майда тең дандар жетишилет.
5.4 7050 эритмесинин өнөр жай процессинин негизинде данды тазалоонун оптималдуу шарттары: 720 °C тегерегиндеги кошуу температурасы, 20 мүнөттүн ичинде контролдонуучу акыркы катылууга чейинки убакыт жана тазалоочу көлөмү болжол менен 0,01–0,015% (3–4 кг/т Al-3Ti-0,15C).
5.5 Куймалардын өлчөмүнүн өзгөрүүсүнө карабастан, дан тазалагычты эритмеден чыккандан кийин, линиядагы система, лоток жана калыптар аркылуу кошуудан акыркы катууланууга чейинки жалпы убакыт адатта 15–20 мүнөттү түзөт.
5.6 Өнөр жай шартында данды тазалоонун көлөмүн Ti курамындагы 0,01%дан жогору көбөйтүү дандын тазаланышын олуттуу жакшыртпайт. Анын ордуна, ашыкча кошумча Ti жана C байытууга алып келет, материалдык кемчиликтердин ыктымалдыгын жогорулатат.
5.7 Ар кандай чекиттердеги сыноолор – газсыздандыруу кире беришинде, газсыздан чыгарууда жана куюу чуңкурларында дан өлчөмү боюнча минималдуу айырмачылыктар бар. Бирок, чыпкалоосуз куюу чуңкуруна түздөн-түз тазалоочу кошуу иштетилген материалдарды УЗИ текшерүү учурунда кемчиликтерди коркунучун жогорулатат.
5.8 Дандын бир калыпта тазаланышын камсыз кылуу жана рафинердин топтолушун болтурбоо үчүн, дегазация системасынын кире беришине дан тазалагычты кошуу керек.
Посттун убактысы: 16-июль-2025
