1. Makroskopiko nga mga Hinungdan nga Nakatampo sa Pagporma sa Crack
1.1 Atol sa semi-padayon nga paghulma, ang makapabugnaw nga tubig direkta nga gisabwag sa ibabaw sa ingot, nga nagmugna sa usa ka taas nga gradient sa temperatura sulod sa ingot. Nagresulta kini sa dili patas nga pagkontrata sa lainlaing mga rehiyon, hinungdan sa pagpugong sa usag usa ug pagmugna og mga thermal stress. Ubos sa pipila ka mga natad sa tensiyon, kini nga mga kapit-os mahimong mosangpot sa pag-crack sa ingot.
1.2 Sa industriyal nga produksyon, ang ingot cracking kasagaran mahitabo sa inisyal nga casting stage o naggikan isip microcracks nga sa ulahi mokaylap atol sa pagpabugnaw, nga posibleng mokaylap sa tibuok ingot. Gawas pa sa pag-crack, ang ubang mga depekto sama sa cold shuts, warping, ug pagbitay mahimo usab nga mahitabo sa panahon sa inisyal nga yugto sa paghulma, nga naghimo niini nga usa ka kritikal nga yugto sa tibuok proseso sa paghulma.
1.3 Ang pagkadaling madala sa direkta nga chill casting ngadto sa init nga cracking dako nga naimpluwensyahan sa kemikal nga komposisyon, master alloy nga mga pagdugang, ug ang gidaghanon sa mga grain refiners nga gigamit.
1.4 Ang pagkasensitibo sa init nga pagliki sa mga haluang metal nag-una tungod sa mga internal nga kapit-os nga nag-aghat sa pagporma sa mga haw-ang ug mga liki. Ang ilang pagporma ug pag-apod-apod gitino pinaagi sa mga elemento sa pagsagol, pagtunaw sa kalidad sa metalurhiko, ug semi-padayon nga mga parameter sa paghulma. Sa partikular, ang dagkong mga ingot sa 7xxx series nga aluminum alloys ilabinang prone sa init nga cracking tungod sa daghang mga elemento sa alloying, lapad nga solidification range, taas nga casting stresses, oxidation segregation sa mga elemento sa alloy, medyo dili maayo nga metalurgical nga kalidad, ug ubos nga pagkaporma sa temperatura sa lawak.
1.5 Gipakita sa mga pagtuon nga ang mga electromagnetic field ug mga elemento sa alloying (lakip ang mga grain refiners, major alloying elements, ug trace elements) dakog epekto sa microstructure ug hot cracking susceptibility sa semi-continuous cast 7xxx series alloys.
1.6 Dugang pa, tungod sa komplikado nga komposisyon sa 7050 nga aluminyo nga haluang metal ug ang presensya sa dali nga na-oxidized nga mga elemento, ang pagtunaw lagmit nga mosuhop sa daghang hydrogen. Kini, inubanan sa oxide inklusyon, modala ngadto sa coexistence sa gas ug inclusions, nga miresulta sa usa ka taas nga hydrogen sulod sa matunaw. Ang sulud sa hydrogen nahimong hinungdan nga hinungdan nga nakaapekto sa mga resulta sa pag-inspeksyon, pamatasan sa pagkabali, ug kakapoy nga nahimo sa mga giprosesong materyal nga ingot. Busa, base sa mekanismo sa hydrogen presensiya sa matunaw, kini mao ang gikinahanglan nga sa paggamit sa adsorption media ug filtration-pagdalisay ekipo sa pagtangtang sa hydrogen ug uban pang mga inklusyon gikan sa matunaw aron sa pagkuha sa usa ka kaayo putli nga haluang metal matunaw.
2. Microscopic Hinungdan sa Crack Formation
2.1 Ingot init nga cracking nag-una nga gitino pinaagi sa rate sa solidification shrinkage, feeding rate, ug ang kritikal nga gidak-on sa mushy zone. Kung ang gidak-on sa mushy zone molapas sa usa ka kritikal nga threshold, ang init nga cracking mahitabo.
2.2 Sa kinatibuk-an, ang proseso sa solidification sa mga haluang metal mahimong bahinon ngadto sa daghang mga yugto: bulk feeding, interdendritic feeding, dendrite separation, ug dendrite bridging.
2.3 Atol sa yugto sa pagbulag sa dendrite, ang mga bukton sa dendrite mahimong mas hugot nga giputos ug ang pag-agos sa likido gipugngan sa tensiyon sa ibabaw. Ang permeability sa mushy zone gipakunhod, ug ang igo nga solidification shrinkage ug thermal stress mahimong mosangpot sa microporosity o bisan init nga mga liki.
2.4 Sa dendrite bridging stage, gamay ra nga kantidad sa likido ang nagpabilin sa triple junctions. Niini nga punto, ang semi-solid nga materyal adunay igo nga kalig-on ug plasticity, ug ang solid-state creep mao lamang ang mekanismo aron mabayran ang solidification shrinkage ug thermal stress. Kining duha ka mga hugna mao ang labing lagmit nga maporma ang mga shrinkage voids o init nga mga liki.
3. Pag-andam sa High-Quality Slab Ingots Base sa Crack Formation Mechanisms
3.1 Ang dagko nga mga slab ingots kanunay nga nagpakita sa mga liki sa nawong, internal porosity, ug mga inklusyon, nga grabe nga nakaapekto sa mekanikal nga pamatasan sa panahon sa solidification sa alloy.
3.2 Ang mekanikal nga mga kabtangan sa haluang metal sa panahon sa solidification nagdepende sa mga internal nga bahin sa istruktura, lakip ang gidak-on sa lugas, sulud sa hydrogen, ug lebel sa paglakip.
3.3 Alang sa mga aluminum alloy nga adunay dendritic nga mga istruktura, ang secondary dendrite arm spacing (SDAS) dakog epekto sa mekanikal nga mga kabtangan ug sa proseso sa solidification. Ang mas maayo nga SDAS nagdala ngadto sa sayo nga pagporma sa porosity ug mas taas nga porosity fractions, nga nagpamenos sa kritikal nga stress alang sa init nga cracking.
3.4 Ang mga depekto sama sa interdendritic shrinkage voids ug inclusions grabe nga makapahuyang sa katig-a sa solid skeleton ug makapakunhod sa kritikal nga stress nga gikinahanglan alang sa init nga cracking.
3.5 Ang morpolohiya sa lugas usa pa ka kritikal nga microstructural nga hinungdan nga nag-impluwensya sa init nga pag-crack nga kinaiya. Kung ang mga lugas mobalhin gikan sa columnar dendrites ngadto sa globular equiaxed grains, ang haluang metal nagpakita sa usa ka ubos nga rigidity nga temperatura ug mas maayo nga interdendritic liquid permeability, nga nagpugong sa pagtubo sa pore. Dugang pa, ang mas pino nga mga lugas maka-accommodate sa mas dako nga strain ug strain rates ug magpakita sa mas komplikado nga mga agianan sa pagpadaghan sa liki, sa ingon makapakunhod sa kinatibuk-ang init nga pag-crack nga kalagmitan.
3.6 Sa praktikal nga produksiyon, ang pag-optimize sa mga teknik sa pagtunaw ug paghulma—sama sa estrikto nga pagkontrolar sa paglakip ug hydrogen content, ingon man sa grain structure—makapauswag sa internal nga pagsukol sa mga slab ingots sa init nga pagliki. Inubanan sa na-optimize nga disenyo sa tool ug mga pamaagi sa pagproseso, kini nga mga lakang mahimong mosangpot sa paghimo sa taas nga ani, dako, taas nga kalidad nga mga ingot sa slab.
4. Grain Refinement sa Ingot
Ang 7050 aluminum alloy nag-una nga naggamit sa duha ka matang sa grain refiners: Al-5Ti-1B ug Al-3Ti-0.15C. Ang pagtandi nga mga pagtuon sa in-line nga aplikasyon niini nga mga refiner nagpakita:
4.1 Ang mga ingots nga dalisay sa Al-5Ti-1B nagpakita sa mas gagmay nga mga gidak-on sa lugas ug usa ka mas uniporme nga pagbalhin gikan sa ingot nga ngilit ngadto sa sentro. Ang coarse-grained layer mas nipis, ug ang kinatibuk-ang grain refinement effect mas kusog sa ingot.
4.2 Kung ang mga hilaw nga materyales nga kaniadto dalisay nga adunay Al-3Ti-0.15C gigamit, ang epekto sa pagpino sa lugas sa Al-5Ti-1B mikunhod. Dugang pa, ang pagdugang sa pagdugang sa Al-Ti-B lapas sa usa ka piho nga punto dili proporsyonal nga makapauswag sa pagpino sa lugas. Busa, ang mga pagdugang sa Al-Ti-B kinahanglan nga limitado sa dili molapas sa 2 kg/t.
4.3 Ang mga ingots nga gipino sa Al-3Ti-0.15C nag-una nga naglangkob sa pino, globular equiaxed grains. Ang gidak-on sa lugas medyo parehas sa gilapdon sa slab. Ang pagdugang sa 3-4 kg/t sa Al-3Ti-0.15C epektibo sa pagpalig-on sa kalidad sa produkto.
4.4 Ilabi na, kung gigamit ang Al-5Ti-1B sa 7050 nga haluang metal, ang mga partikulo sa TiB₂ lagmit nga magbulag padulong sa oxide film sa ibabaw sa ingot sa ilawom sa paspas nga mga kondisyon sa pagpabugnaw, nga nagporma mga pungpong nga modala sa pagporma sa slag. Atol sa ingot solidification, kini nga mga pungpong mokunhod sa sulod aron maporma ang mga groove-like folds, nga mag-usab sa tensyon sa nawong sa natunaw. Kini nagdugang sa pagtunaw sa viscosity ug pagkunhod sa fluidity, nga sa baylo nagpasiugda sa crack formation sa base sa agup-op ug sa mga eskina sa lapad ug pig-ot nga mga nawong sa ingot. Mahinungdanon nga gipataas niini ang kalagmitan sa pag-crack ug negatibo nga nakaapekto sa ani sa ingot.
4.5 Gikonsiderar ang pagporma sa pamatasan sa 7050 nga haluang metal, ang istruktura sa lugas sa parehas nga domestic ug internasyonal nga mga ingot, ug ang kalidad sa katapusan nga naproseso nga mga produkto, ang Al-3Ti-0.15C gipalabi ingon ang in-line nga grain refiner alang sa paghulma sa 7050 nga haluang metal — gawas kung ang piho nga mga kondisyon nanginahanglan kung dili.
5. Grain Refinement Behavior sa Al-3Ti-0.15C
5.1 Sa diha nga ang grain refiner idugang sa 720 °C, ang mga lugas naglangkob sa panguna sa mga equiaxed nga istruktura nga adunay pipila ka mga substructure ug mao ang pinakamaayo sa gidak-on.
5.2 Kung ang pagtunaw dugay kaayo human idugang ang refiner (pananglitan, lapas sa 10 ka minuto), ang coarse dendritic nga pagtubo mopatigbabaw, nga moresulta sa mas coarser nga mga lugas.
5.3 Sa diha nga ang dugang nga kantidad sa grain refiner mao ang 0.010% ngadto sa 0.015%, maayo nga equiaxed lugas makab-ot.
5.4 Base sa industriyal nga proseso sa 7050 nga haluang metal, ang kamalaumon nga grain refinement nga mga kondisyon mao ang: dugang nga temperatura sa palibot 720 °C, panahon gikan sa pagdugang sa katapusan nga solidification kontrolado sulod sa 20 minutos, ug refiner kantidad sa gibana-bana nga 0.01-0.015% (3-4 kg/t sa Al-3Ti-0.15C).
5.5 Bisan pa sa mga kalainan sa gidak-on sa ingot, ang kinatibuk-ang oras gikan sa pagdugang sa grain refiner pagkahuman sa pagtunaw sa pagtunaw, pinaagi sa in-line nga sistema, trough, ug agup-op, hangtod sa katapusan nga solidification kasagaran 15-20 minuto.
5.6 Sa industriyal nga kahimtang, ang pagdugang sa gidaghanon sa grain refiner lapas sa Ti content nga 0.01% dili makapauswag sa grain refinement. Hinuon, ang sobra nga pagdugang nagdala sa pagpauswag sa Ti ug C, nga nagdugang ang posibilidad sa mga depekto sa materyal.
5.7 Ang mga pagsulay sa lain-laing mga punto—degas inlet, degas outlet, ug casting trough—nagpakita ug gamay nga kalainan sa gidak-on sa lugas. Bisan pa, ang pagdugang sa refiner direkta sa casting trough nga wala’y pagsala nagdugang sa peligro sa mga depekto sa panahon sa pag-inspeksyon sa ultrasonic sa mga naproseso nga materyales.
5.8 Aron masiguro ang uniporme nga pagdalisay sa lugas ug mapugngan ang pagtipon sa mga refiner, ang grain refiner kinahanglan idugang sa bukana sa sistema sa degassing.
Oras sa pag-post: Hul-16-2025
