Daha ince tane boyutu, büzülmeyi, sıcak çatlamayı ve hidrojen gözenekliliğini en aza indirerek döküm sağlamlığını artırır. Ticari döküm işlemlerinin tüm yelpazesini kapsayan normal katılaşma koşulları altında, tane inceltme işlemi uygulanmamış alüminyum alaşımları, iri sütunlu ve/veya iri eşeksenli yapılar sergiler.
İnce taneli yapı, aynı zamanda dökülebilirlik üzerindeki etkileri ve doğal olarak oluşan intermetaliklerin boyutu ve dağılımıyla ilişkili özellikleri en aza indirir. Likidus ile solidus arasındaki sıcaklık aralığında mevcut olan veya oluşan büyük, çözünmez intermetalik parçacıklar beslemeyi azaltır. İnce tane boyutu, besleme özelliklerinde buna paralel iyileşmelerle birlikte daha ince ve daha eşit dağılımlı intermetalik parçacıkların oluşumunu destekler. Bu daha kırılgan fazların çoğu katılaşma sürecinin geç aşamalarında çökeldiğinden, tane sınırlarında tercihli olarak oluşmaları da iri taneli yapılardaki yırtılma direncini ve mekanik özellikleri derinden etkiler.
Oksitlerin yanı sıra, döküm yapılarında bir dizi başka bileşik de inklüzyon olarak değerlendirilebilir. Tüm alüminyumlar, indirgeme sırasında oluşan alüminyum karbür (Al₄C₃) içerir. Borürler de mevcut olabilir. Borürler, aglomerasyon yoluyla metal yapısında önemli bir faktör haline gelecek kadar büyük boyutlara ulaşabilir ve bu durum özellikle işleme sırasında olumsuz etkilere yol açar.
Katkı Maddelerinin Etkileri
Her koşulda, ister film ister parçacık şeklinde olsun, kalıntılar mekanik özelliklere zarar verir. Kalıntıların genel etkisi, yük altındaki metalin etkin kesit alanını azaltmaktır. Özellikler üzerinde daha yıkıcı olan etki ise, kalıntıların parça veya numunelerin yüzeyinde veya yüzeye yakın yerlerde ortaya çıkması durumunda meydana gelen gerilme yoğunlaşmasıdır. Bu durumda, yorulma performansı çentik etkisi nedeniyle azalır. Kapanımlar mevcut olduğunda, kesme mukavemeti ve akma mukavemeti genellikle daha düşük olur ve süneklik önemli ölçüde azalabilir.
Sert parçacık kalıntıları, genellikle film tipi oksitlerle birlikte görülür. Eriyikte bulunan borürler, karbürler, oksitler ve metalik olmayan parçacıklar, eriyikten ayrıştırılır ve ardından döküm yapısı içindeki belirli bölgelerde yoğunlaşır.
Tahıl Yapısı
Alüminyum dökümlerde genellikle ince, eşeksenli bir tane yapısı tercih edilir. Oluşan tanelerin türü ve boyutu, alaşım bileşimi, katılaşma hızı ve heterojen tane çekirdeklenmesi için uygun ortam sağlayan intermetalik faz parçacıkları içeren ana alaşımların (tanecik incelticiler) ilavesi tarafından belirlenir.
Gözeneklilik varsa, ince taneli parçalarda daha küçük ve ayrı boşluklar şeklinde görülür. Dendritler arası büzülme boşluklarının boyutu, tane boyutundan doğrudan etkilenir.
Tane yapısı inceltilmiş dökümlerdeki çözünür intermetalik bileşiklerin daha homojen dağılımı, ısıl işleme daha hızlı ve daha eksiksiz bir tepki verilmesini sağlar. Isıl işlem sonrasında daha tutarlı mekanik özellikler elde edilmesi beklenebilir.
Tahıl İnceltme
Tüm alüminyum alaşımları, uygun yöntemlerin kullanılmasıyla tamamen eşeksenli ve ince taneli bir yapıya sahip olacak şekilde katılaştırılabilir. tahıl inceltici katkı maddeleri. En yaygın olarak kullanılan tahıl incelticiler, şu ana alaşımlardır: titanyum katkı maddesi, ya da alüminyumda titanyum ve bor. Alüminyum-titanyum incelticiler genellikle 3 ila 10% Ti içerir. Aynı titanyum konsantrasyon aralığı, bor içeriği 0,2 ila 1% arasında ve titanyum-bor oranı yaklaşık 5 ila 50 arasında değişen Al-Ti-B incelticilerde de kullanılır. Bu tür tane incelticiler geleneksel sertleştiriciler veya ana alaşımlar olarak kabul edilebilse de, yalnızca alaşımlama amacıyla eriyik içine eklenen ana alaşımlardan farklıdırlar.
Etkili olabilmeleri için, tane incelticiler, tane çekirdeklenmesi için doğru form, boyut ve dağılımda kontrollü, öngörülebilir ve işlevsel miktarlarda alüminitler (ve boritler) eklemelidir. Birincil işlemlerde alüminyumun sürekli işlenmesi için geliştirilen çubuk şeklindeki dövme inceltici, dökümhane kullanımı için kesilmiş uzunluklarda temin edilebilir.
