مُعدِّل رئيسي لمعالجة تعديل سبائك الألومنيوم

في السنوات الأخيرة، أصبح من المقبول عمومًا أن مُعدِّل السريوم (Sr) يثبط عملية التبلور الإيوتيكي، مما يؤدي إلى زيادة محتوى البلورات الأولية وزيادة مقاومة التغذية في المرحلة الإيوتيكية. وفي الوقت نفسه، تؤدي معالجة التعديل إلى تغيير شكل واجهة التلامس بين المادة الصلبة والسائلة أثناء تصلب المزيج المتساوي الانصهار من الشكل غير المنتظم للسبائك غير المعدلة إلى الشكل المنتظم، أو إلى النمو في وضع نمو مستوٍ، مما يساعد على تكوين مسام كبيرة ومتناثرة. في السبيكة غير المتحولة، يمتد السيليكون في الخليط المتساوي الانصهار إلى الطور السائل، مما يؤدي إلى تكوين الكثير من البرك السائلة الصغيرة المعزولة في مقدمة التصلب، والتي لا يمكن تغذيتها في عملية التصلب اللاحقة وتشكل مسامية دقيقة.

مُعدِّل Sr

على الرغم من أن تنقية الحبوب على الرغم من أن ذلك سيؤدي إلى زيادة الشوائب في الألومنيوم المنصهر، إلا أنه يمكن أن يقلل من المسامية في المسبوكات. أُضيفت جزيئات Ti2B إلى سائل الألومنيوم، وتبين أنه خلال عملية التصلب، انتقلت جزيئات Ti2B بين التشعبات aA بفعل السطح الفاصل بين السائل والصلب، لتصبح بذلك نقطة التبلور للمسام. ومع ذلك، عندما تم تغيير النسبة الكيميائية لـ Ti و B بشكل طفيف، انخفضت طاقة السطح الفاصل بين الجسيمات والألومنيوم المنصهر، بحيث أصبحت جسيمات Ti2B نواة لـ a-Al، وتُستخدم جميعها لتكوين نوى a-Al، ولم تعد تشكل نواة للمسام. يعتقد روي وزملاؤه أن صقل الحبيبات يجعل المسام موزعة بشكل متساوٍ وأصغر حجمًا. بينما يعتقد لا أورهان وزملاؤه أن السبب وراء انخفاض المسامية نتيجة صقل الحبيبات هو أن حبيبات a-Al الصغيرة تكون مكتظة بشكل كثيف، مما يقلل من مقاومة التغذية.

علاج التعديل يمكن أن يغير شكل السيليكون الإيوتيكي، مما يؤدي إلى تحسين الخصائص الميكانيكية للسبيكة، لكن معالجة التعديل تزيد أيضًا من المسامية. وأظهر الاختبار أن المسامية في السبيكة غير المعدلة غير منتظمة وموزعة بين التشعبات. أما في السبيكة المعدلة، فباستثناء المسام غير المنتظمة الموزعة بين التشعبات، فإن معظم المسام أكبر من المسافة الفاصلة بين التشعبات، كما أن المسام كروية الشكل وتوجد بين الحبيبات. ويشير ذلك إلى أن هذه الثقوب محاطة بالطور السائل خلال عملية التصلب بأكملها.

كانت الدراسات المبكرة ترى أن سبب الزيادة في المسامية الناتجة عن المُعدِّل هو أن إضافة السريوم (Sr) أدت إلى امتصاص سائل الألومنيوم للهيدروجين، مما زاد من محتوى الهيدروجين في سائل الألومنيوم. غير أن الدراسات الحديثة أكدت أن تدهور أداء المُعدِّل المحتوي على السريوم (Sr) لم يتسبب في زيادة محتوى الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر. اعتقد أرغو وزملاؤه أن السريوم (Sr) تسبب في إعادة توزيع انكماش التصلب، أي أنه قلل من الانكماش المركّز وزاد من المسامية. ومع ذلك، اعتقد Iwahori وآخرون أن تعديل السريوم زاد من صعوبة إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر، مما أدى إلى زيادة ميل السبيكة إلى التفتت، خاصةً عندما كان محتوى الشوائب في الألومنيوم المنصهر مرتفعًا. وهناك رأي آخر مفاده أن التدهور يزيد من عدد الشوائب في الألومنيوم المنصهر، مما يسهل تكوين نوى المسام، مما يؤدي إلى زيادة المسامية. ومع ذلك، وبسبب صعوبة الكشف عن الشوائب، لم يتم تفسير التغير في تركيز الشوائب قبل وبعد معالجة التدهور.

, , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Leave a Reply