Alüminyum Külçe Döküm Süreci, Soğuma Hızının Kaliteye Etkisi

Döküm işlemi, döküm gerekliliklerini karşılayan sıvı metali bir aktarım aleti vasıtasıyla kalıba dökmek ve soğuma sonrasında belirli bir şekil ve boyutta bir külçe elde etmektir.

Döküm külçesinin kimyasal bileşimi ve yapısının homojen olması, iç ve dış kalitesinin iyi olması ve boyutlarının teknik standartlara uygun olması gerekmektedir. Külçenin kalitesi yalnızca sıvı metalin kalitesine değil, aynı zamanda döküm yöntemine ve döküm sürecine de bağlıdır.

Şu anda, kesikli döküm (kütük dökümü), sürekli döküm ve yarı sürekli döküm yaygın olarak kullanılmaktadır.

Yarı sürekli ve sürekli dökümde, külçelerin kalitesini etkileyen başlıca faktörler soğuma hızı, döküm hızı, döküm sıcaklığı, kristalleştirici yüksekliği vb.dir.

Döküm Süreci

Soğuma hızının külçelerin kalitesi üzerindeki etkisi

1) Örgütsel yapı üzerindeki etkisi. Doğrudan su soğutmalı yarı sürekli dökümde, soğutma yoğunluğu arttıkça külçenin kristalleşme hızı artar, eriyikteki çözünmüş elementlerin yayılmaya vakti kalmaz, alt soğutma derecesi artar ve kristal çekirdek sayısı artar; dolayısıyla ortaya çıkan kristal taneleri ince olur. Aynı zamanda, geçiş bölgesinin boyutu azalır, külçenin yoğunluğu artar ve gözeneklilik eğilimi azalır. Ayrıca, soğutma hızının artırılması, birincil kristal bileşiğinin boyutunu da inceltebilir ve bölgesel ayrışmanın derecesini azaltabilir.

2) Mekanik özellikler üzerindeki etkisi. Alaşım bileşimi ne kadar farklı olursa, soğuma mukavemetinin külçenin mekanik özellikleri üzerindeki etkisi de o kadar farklı olur. Aynı alaşım için, külçenin mekanik özellikleri soğuma mukavemetinin artmasıyla birlikte artar.

3) Çatlama eğilimi üzerindeki etkisi. Soğuma hızı arttıkça, külçenin iç ve dış katmanları arasındaki sıcaklık farkı büyür ve buna bağlı olarak külçedeki termal gerilim artar; bu da külçenin çatlama eğilimini artırır. Ayrıca, soğumanın homojenlik derecesi de çatlaklar üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Düzensiz su soğutması, kütüğün farklı kısımlarının tutarsız bir şekilde büzülmesine neden olur ve zayıf soğutulan kısımda küçük bir eğrilik yarıçapına sahip sıvı boşluk bölümü oluşur. Bu bölümün yerel sıcaklığı yüksektir ve nihai büzülme sırasında büyük bir çekme gerilimine maruz kalır ve çatlaklar ortaya çıkar.

4) Yüzey kalitesine etkisi. Normal kalıp döküm koşullarında, soğuma mukavemetinin artmasıyla birlikte, döküm hızı düşük olduğunda soğuk ayrışma eğilimi artarken, segregasyon, yüklenme ve çatlama eğilimleri azalır.