1. Fatturi Makroskopiċi li Jikkontribwixxu għall-Formazzjoni ta' Xquq
1.1 Matul l-ikkastjar semi-kontinwu, l-ilma tat-tkessiħ jiġi sprejjat direttament fuq il-wiċċ tal-ingott, u joħloq gradjent qawwi tat-temperatura ġewwa l-ingott. Dan jirriżulta f'kontrazzjoni irregolari fost reġjuni differenti, li tikkawża trażżin reċiproku u tiġġenera stress termali. Taħt ċerti oqsma ta' stress, dawn l-istress jistgħu jwasslu għal qsim tal-ingott.
1.2 Fil-produzzjoni industrijali, il-qsim tal-ingotti spiss iseħħ fl-istadju inizjali tal-ikkastjar jew joriġina bħala mikroxquq li aktar tard jippropagaw waqt it-tkessiħ, u potenzjalment jinfirxu mal-ingotti kollu. Minbarra l-qsim, difetti oħra bħal għeluq kiesaħ, tgħawwiġ, u mdendlin jistgħu jseħħu wkoll matul l-istadju inizjali tal-ikkastjar, u dan jagħmilha fażi kritika fil-proċess kollu tal-ikkastjar.
1.3 Is-suxxettibilità tal-ikkastjar dirett bi kesħa għall-qsim bis-sħana hija influwenzata b'mod sinifikanti mill-kompożizzjoni kimika, iż-żidiet tal-liga ewlenija, u l-kwantità ta' raffinaturi tal-qamħ użati.
1.4 Is-sensittività tal-ligi għall-qsim bis-sħana hija prinċipalment dovuta għal stress intern li jikkaġuna l-formazzjoni ta' vojt u xquq. Il-formazzjoni u d-distribuzzjoni tagħhom huma determinati minn elementi ta' liga, kwalità metallurġika tat-tidwib, u parametri tal-ikkastjar semi-kontinwu. Speċifikament, ingotti ta' daqs kbir tal-ligi tal-aluminju tas-serje 7xxx huma partikolarment suxxettibbli għall-qsim bis-sħana minħabba elementi multipli ta' liga, firxiet wiesgħa ta' solidifikazzjoni, stress għoli tal-ikkastjar, segregazzjoni tal-ossidazzjoni tal-elementi tal-liga, kwalità metallurġika relattivament fqira, u formazzjoni baxxa f'temperatura tal-kamra.
1.5 Studji wrew li l-kampi elettromanjetiċi u l-elementi tal-liga (inklużi r-raffinaturi tal-qamħ, l-elementi ewlenin tal-liga, u l-elementi traċċa) jaffettwaw b'mod sinifikanti l-mikrostruttura u s-suxxettibilità għall-qsim bis-sħana tal-ligi tas-serje 7xxx ikkastjati semi-kontinwament.
1.6 Barra minn hekk, minħabba l-kompożizzjoni kumplessa tal-liga tal-aluminju 7050 u l-preżenza ta' elementi li jiġu ossidizzati faċilment, it-tidwib għandu t-tendenza li jassorbi aktar idroġenu. Dan, flimkien ma' inklużjonijiet ta' ossidu, iwassal għall-koeżistenza ta' gass u inklużjonijiet, li jirriżulta f'kontenut għoli ta' idroġenu fit-tidwib. Il-kontenut ta' idroġenu sar fattur ewlieni li jaffettwa r-riżultati tal-ispezzjoni, l-imġiba tal-ksur, u l-prestazzjoni tal-għeja tal-materjali tal-ingotti pproċessati. Għalhekk, abbażi tal-mekkaniżmu tal-preżenza tal-idroġenu fit-tidwib, huwa meħtieġ li jintużaw mezzi ta' adsorbiment u tagħmir ta' filtrazzjoni-raffinar biex jitneħħew l-idroġenu u inklużjonijiet oħra mit-tidwib biex jinkiseb tidwib ta' liga purifikat ħafna.
2. Kawżi Mikroskopiċi tal-Formazzjoni tax-Xquq
2.1 Il-qsim bis-sħana tal-ingotti huwa primarjament determinat mir-rata tat-tinxtorob tas-solidifikazzjoni, ir-rata tat-tmigħ, u d-daqs kritiku taż-żona mgħaffġa. Jekk id-daqs taż-żona mgħaffġa jaqbeż limitu kritiku, iseħħ qsim bis-sħana.
2.2 Ġeneralment, il-proċess ta' solidifikazzjoni tal-ligi jista' jinqasam f'diversi stadji: tmigħ bl-ingrossa, tmigħ interdendritiku, separazzjoni tad-dendriti, u konnessjoni tad-dendriti.
2.3 Matul l-istadju tas-separazzjoni tad-dendriti, id-dirgħajn tad-dendriti jsiru aktar ippakkjati mill-qrib u l-fluss tal-likwidu jkun ristrett mit-tensjoni tal-wiċċ. Il-permeabilità taż-żona mgħaffġa titnaqqas, u t-tinxtorob tas-solidifikazzjoni u l-istress termali suffiċjenti jistgħu jwasslu għal mikroporożità jew saħansitra xquq sħan.
2.4 Fl-istadju tal-pont tad-dendriti, ammont żgħir biss ta' likwidu jibqa' fil-junctions tripli. F'dan il-punt, il-materjal semi-solidu għandu saħħa u plastiċità konsiderevoli, u l-creep fl-istat solidu huwa l-uniku mekkaniżmu li jikkumpensa għat-tinxtorob tas-solidifikazzjoni u l-istress termali. Dawn iż-żewġ stadji huma l-aktar probabbli li jiffurmaw vojt tat-tinxtorob jew xquq sħan.
3. Tħejjija ta' Ingotti ta' Ċangaturi ta' Kwalità Għolja Bbażati fuq Mekkaniżmi ta' Formazzjoni ta' Xquq
3.1 Ingotti ta' slab ta' daqs kbir spiss juru xquq fil-wiċċ, porożità interna, u inklużjonijiet, li jaffettwaw serjament l-imġiba mekkanika waqt is-solidifikazzjoni tal-liga.
3.2 Il-proprjetajiet mekkaniċi tal-liga waqt is-solidifikazzjoni jiddependu ħafna fuq il-karatteristiċi strutturali interni, inkluż id-daqs tal-qamħ, il-kontenut tal-idroġenu, u l-livelli ta' inklużjoni.
3.3 Għal-ligi tal-aluminju bi strutturi dendritiċi, l-ispazjar tad-driegħ dendritiku sekondarju (SDAS) jaffettwa b'mod sinifikanti kemm il-proprjetajiet mekkaniċi kif ukoll il-proċess ta' solidifikazzjoni. SDAS aktar fin iwassal għal formazzjoni ta' porożità aktar bikrija u frazzjonijiet ta' porożità ogħla, u b'hekk jitnaqqas l-istress kritiku għall-qsim bis-sħana.
3.4 Difetti bħal vojt u inklużjonijiet ta' jinxtorob interdendritiku jdgħajfu severament ir-reżistenza tal-iskeletru solidu u jnaqqsu b'mod sinifikanti l-istress kritiku meħtieġ għall-qsim bis-sħana.
3.5 Il-morfoloġija tal-qamħ hija fattur mikrostrutturali kritiku ieħor li jinfluwenza l-imġiba tal-qsim bis-sħana. Meta l-qamħ jittranżizzjona minn dendriti kolonnari għal qamħ globulari ekwiassiali, il-liga turi temperatura ta' riġidità aktar baxxa u permeabilità tal-likwidu interdendritiku mtejba, li trażżan it-tkabbir tal-pori. Barra minn hekk, il-qamħ ifjen jista' jakkomoda tensjoni u rati ta' tensjoni akbar u jippreżenta mogħdijiet ta' propagazzjoni tax-xquq aktar kumplessi, u b'hekk inaqqas it-tendenza ġenerali tal-qsim bis-sħana.
3.6 Fil-produzzjoni prattika, l-ottimizzazzjoni tat-tekniki tal-immaniġġjar tat-tidwib u tal-ikkastjar—bħall-kontroll strett tal-inklużjoni u l-kontenut tal-idroġenu, kif ukoll l-istruttura tal-qamħ—tista' ttejjeb ir-reżistenza interna tal-ingotti tal-blokki għall-qsim bis-sħana. Flimkien ma' disinn tal-għodda u metodi ta' pproċessar ottimizzati, dawn il-miżuri jistgħu jwasslu għall-produzzjoni ta' ingotti tal-blokki b'rendiment għoli, fuq skala kbira u ta' kwalità għolja.
4. Ir-Raffinar tal-Qamħ tal-Ingott
Liga tal-aluminju 7050 primarjament tuża żewġ tipi ta' raffinaturi tal-qamħ: Al-5Ti-1B u Al-3Ti-0.15C. Studji komparattivi dwar l-applikazzjoni in-line ta' dawn ir-raffinaturi juru:
4.1 L-ingotti raffinati b'Al-5Ti-1B juru daqsijiet tal-qamħ sinifikament iżgħar u tranżizzjoni aktar uniformi mit-tarf tal-ingott għaċ-ċentru. Is-saff tal-qamħ oħxon huwa irqaq, u l-effett ġenerali tar-raffinar tal-qamħ huwa aktar b'saħħtu madwar l-ingott.
4.2 Meta jintużaw materja prima li qabel kienet raffinata b'Al-3Ti-0.15C, l-effett tar-raffinar tal-qamħ ta' Al-5Ti-1B jonqos. Barra minn hekk, iż-żieda taż-żieda ta' Al-Ti-B lil hinn minn ċertu punt ma ttejjibx proporzjonalment ir-raffinar tal-qamħ. Għalhekk, iż-żidiet ta' Al-Ti-B għandhom ikunu limitati għal mhux aktar minn 2 kg/t.
4.3 L-ingotti raffinati b'Al-3Ti-0.15C jikkonsistu prinċipalment minn qmuħ fini, globulari ekwiassiali. Id-daqs tal-qmuħ huwa relattivament uniformi tul il-wisa' tal-blokka. Żieda ta' 3–4 kg/t ta' Al-3Ti-0.15C hija effettiva fl-istabbilizzazzjoni tal-kwalità tal-prodott.
4.4 Ta' min jinnota li meta jintuża Al-5Ti-1B fil-liga 7050, il-partiċelli tat-TiB₂ għandhom it-tendenza li jissegregaw lejn il-film tal-ossidu fuq il-wiċċ tal-ingott taħt kundizzjonijiet ta' tkessiħ rapidu, u jiffurmaw gruppi li jwasslu għall-formazzjoni ta' gagazza. Matul is-solidifikazzjoni tal-ingott, dawn il-gruppi jiċkienu 'l ġewwa biex jiffurmaw tinjiet bħal skanalaturi, u b'hekk ibiddlu t-tensjoni tal-wiċċ tat-tidwib. Dan iżid il-viskożità tat-tidwib u jnaqqas il-fluwidità, li min-naħa tagħha tippromwovi l-formazzjoni ta' xquq fil-bażi tal-moffa u l-kantunieri tal-uċuħ wesgħin u dojoq tal-ingott. Dan iżid b'mod sinifikanti t-tendenza ta' xquq u jaffettwa b'mod negattiv ir-rendiment tal-ingott.
4.5 Meta wieħed iqis l-imġiba tal-iffurmar tal-liga 7050, l-istruttura tal-qamħ ta' ingotti domestiċi u internazzjonali simili, u l-kwalità tal-prodotti pproċessati finali, Al-3Ti-0.15C huwa preferut bħala r-raffinatur tal-qamħ in-line għall-ikkastjar tal-liga 7050—sakemm kundizzjonijiet speċifiċi ma jeħtiġux mod ieħor.
5. Imġieba tar-Raffinar tal-Qamħ ta' Al-3Ti-0.15C
5.1 Meta r-raffinatur tal-qmuħ jiżdied f'720 °C, il-qmuħ jikkonsistu primarjament minn strutturi ekwiassiali b'xi sottostrutturi u huma l-ifjen fid-daqs.
5.2 Jekk it-tidwib jinżamm wisq wara li jiżdied ir-raffinatur (eż., aktar minn 10 minuti), it-tkabbir dendritiku oħxon jiddomina, u jirriżulta fi qmuħ aktar oħxon.
5.3 Meta l-ammont miżjud ta' raffinatur tal-qamħ ikun ta' 0.010% sa 0.015%, jinkisbu qmuħ fini ekwiassiali.
5.4 Abbażi tal-proċess industrijali tal-liga 7050, il-kundizzjonijiet ottimali għar-raffinar tal-qamħ huma: temperatura taż-żieda ta' madwar 720 °C, ħin miż-żieda sas-solidifikazzjoni finali kkontrollat fi żmien 20 minuta, u ammont ta' raffinatur ta' madwar 0.01–0.015% (3–4 kg/t ta' Al-3Ti-0.15C).
5.5 Minkejja l-varjazzjonijiet fid-daqs tal-ingotti, il-ħin totali miż-żieda tar-raffinatur tal-qamħ wara l-ħruġ tat-tidwib, permezz tas-sistema in-line, il-kanal, u l-moffa, sas-solidifikazzjoni finali huwa tipikament ta' 15–20 minuta.
5.6 F'ambjenti industrijali, iż-żieda fl-ammont ta' raffinatur tal-qamħ lil hinn minn kontenut ta' Ti ta' 0.01% ma ttejjibx b'mod sinifikanti r-raffinar tal-qamħ. Minflok, iż-żieda eċċessiva twassal għal arrikkiment tat-Ti u s-C, u b'hekk iżżid il-probabbiltà ta' difetti fil-materjal.
5.7 Testijiet f'punti differenti—id-daħla tat-tneħħija tal-gass, il-ħruġ tat-tneħħija tal-gass, u l-kanal tal-ikkastjar—juru differenzi minimi fid-daqs tal-qamħ. Madankollu, iż-żieda tar-raffinatur direttament fil-kanal tal-ikkastjar mingħajr filtrazzjoni żżid ir-riskju ta' difetti waqt l-ispezzjoni ultrasonika tal-materjali pproċessati.
5.8 Biex jiġi żgurat raffinament uniformi tal-qamħ u tiġi evitata l-akkumulazzjoni tar-raffinatur, ir-raffinatur tal-qamħ għandu jiżdied fid-daħla tas-sistema ta' tneħħija tal-gass.
Ħin tal-posta: 16 ta' Lulju 2025
