آليات التصلب

أثناء عملية الصب، يحدث تصلب المسبوكات عندما يتحول المعدن المنصهر من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة. يمكن تصنيف هذه العملية على نطاق واسع إلى ثلاث آليات:النواة, نمو شجيري، وتشكيل هيكل الحبوب. أثناء عملية التنوي، تتشكل جزيئات صلبة صغيرة داخل المعدن السائل. تنمو هذه النوى إلى هياكل شجرية، تتفرع بنمط يشبه الشجرة. البنية النهائية للحبوبالمسبوكاتيتم تحديده من خلال نمو هذه التشعبات وتفاعلها مع بيئة التبريد.

تصلب السبائك المختلفة

تتصلب السبائك المختلفة بطرق فريدة، تتأثر بتركيبها الكيميائي وخصائصها الحرارية:

سبائك الألومنيوم: تظهر سبائك الألومنيوم عادةً درجة عالية من السيولة، مما يسمح بصنع مصبوبات معقدة ورقيقة الجدران. غالبًا ما يتضمن تصلبها تكوين بنية حبيبية دقيقة ومتساوية المحاور. ومع ذلك، سبائك الألومنيوم عرضة للانكماش المسامي والتمزق الساخن، مما قد يؤثر على جودة الصب.

الحديد وسبائك الصلب: يتصلب الحديد الزهر ببنية معقدة بسبب محتواه العالي من الكربون، ويشكل رقائق أو عقيدات من الجرافيت. يتضمن تصلب سبائك الفولاذ تكوين التشعبات الأوستنيتية، والتي تتحول إلى الفريت والبرليت عند التبريد. يؤثر معدل التبريد وتكوين السبائك بشكل كبير على بنية الحبوب والخواص الميكانيكية للصب.

سبائك النحاس: تتصلب سبائك النحاس، مثل النحاس والبرونز، ببنية حبيبية عمودية أو متساوية المحاور. هذه السبائك عرضة للفصل، حيث تنفصل العناصر المختلفة في السبيكة أثناء التصلب، مما يؤدي إلى اختلافات في التركيب والخصائص داخل الصب.