أولاً: الفرق بين المسامية والمسام
خصائص العيوب
المسامية هي عيب مسامي دقيق ومتناثر، في حين أن المسام هي عيب مسامي كروي ذو سطح داخلي أملس. من منظور المظهر والشكل، تتوزع الثقوب المتخلخلة بشكل متناثر إلى حد ما وليس لها شكل منتظم. تقدم المسام شكلًا كرويًا منتظمًا نسبيًا.
2. أسباب التكوين
تحدث المسامية عندما لا يتم تعويض انكماش حجم السبيكة في كل من الحالتين السائلة والصلبة. أثناء الصب المستمر، يتم فصل المصهور المتبقي بين الأطر البلورية في المنطقة الانتقالية من السبيكة. عندما يتبلور المصهور أكثر، لا يمكن ملء الفراغات الناتجة عن انكماش الحجم بسائل جديد، وبالتالي تتشكل المسامية. العوامل الرئيسية التي تؤثر على تكوين المسامية هي محتوى الغاز في المصهور وحجم وشكل وهيكل المنطقة الانتقالية في السبيكة. تتشكل المسام عندما لا تتمكن الغازات التي تترسب على شكل فقاعات أثناء تبريد وتصلب المعدن المنصهر من الهروب من السطح السائل في الوقت المناسب والبقاء في السبيكة. لكي يترسب الغاز على شكل فقاعات، يجب استيفاء ثلاثة شروط: أولاً، يكون الغاز المذاب في حالة فوق مشبعة؛ والثاني هو أن مجموع الضغوط الجزئية لجميع الغازات داخل الفقاعة أكبر من الضغط الخارجي المؤثر على الفقاعة. والثالث هو وجود نوى فقاعات أكبر من الحجم الحرج.
3. العوامل المؤثرة
تتأثر المسامية بشكل أساسي بمحتوى الغاز في المصهور والعوامل المتعلقة بالمنطقة الانتقالية. كلما زاد محتوى الغاز في المصهور، زادت إمكانية تكوين المسامية. سيؤدي توسيع المنطقة الانتقالية إلى زيادة الميل إلى تكوين التخلخل. يرتبط تكوين المسام بعوامل مثل حالة التشبع الفائق للغاز في المصهور، وتكوين نوى الفقاعات، والضغط الخارجي. هناك عدد كبير من الشوائب غير المعدنية والبلورات والفقاعات التي لم تهرب أثناء التنقية في المصهور، والتي من المحتمل أن تشكل نوى فقاعات غير تلقائية. يؤدي التشبع الفائق المحلي لمحتوى الهيدروجين للسائل عند مقدمة التبلور أثناء عملية التصلب إلى تهيئة الظروف لتكوين الفقاعات.
ثانياً: التدابير التي يجب اتخاذها أثناء عملية الصب لتجنب عيوب المسامية وثقوب الغاز
1. تدابير التخلخل
التحكم في محتوى الغاز في المصهور: يمكن تقليل محتوى الغاز في المصهور من خلال عمليات مثل التنقية لتخفيف صعوبة التغذية الناتجة عن ترسب الغاز. على سبيل المثال، يتم اعتماد طرق مثل التنقية بالفراغ وتنقية النفخ بالغاز لإزالة الغازات من المصهور. تحسين حجم وشكل وهيكل المنطقة الانتقالية؛ التحكم في معلمات عملية الصب، مثل معدل التبريد ودرجة حرارة الصب، لتجنب توسيع المنطقة الانتقالية. يمكن لمعدل التبريد المعقول أن يجعل تبلور السبائك أكثر اتساقًا ويقلل من الآثار الضارة للمنطقة الانتقالية. تساعد درجة حرارة الصب المناسبة على ضمان سيولة المصهور وتحسين ظروف التغذية.
2. تدابير المسام
لمنع التشبع الفائق للغاز، تحكم بدقة في جودة المواد الخام وقلل من محتوى الغاز فيها. أثناء عملية الصهر، تجنب الاتصال المفرط بين المصهور والوسائط المحتوية على الغاز مثل الهواء لمنع الغازات من الذوبان والدخول إلى المصهور. في الوقت نفسه، يجب التحكم بشكل معقول في وقت ودرجة حرارة الذوبان لتجنب الذوبان المفرط للغازات في المصهور.
تقليل احتمالية تكوين الفقاعات
لتقليل الشوائب غير المعدنية والبلورات في المصهور، يمكن إزالة الشوائب في المصهور من خلال عمليات مثل الترشيح. أثناء عملية التنقية، تأكد من إطلاق جميع الفقاعات بالكامل لمنع أي فقاعات متبقية من أن تصبح نوى فقاعات.
تعزيز طرد الفقاعات
زيادة سرعة صعود الفقاعات لتمكينها من التفريغ الفوري من السطح السائل. يمكن جعل سرعة صعود الفقاعات أكبر من سرعة تبلور السبيكة عن طريق تعديل معدل تبلور السبيكة. يمكن أيضًا تعزيز الحركة التصاعدية للفقاعات من خلال طرق مثل التحريك. في الوقت نفسه، قلل من قوة الالتصاق للسطح الصلب بالفقاعات، على سبيل المثال، قم بتحسين خصائص سطح القالب وتقليل احتباس الفقاعات.
