من منظور نقل الحرارة، يوضح تحليل آلية جودة السطح أن صب تشحيم الهواء بالزيت يحقق تحكمًا دقيقًا في التبريد الأولي في جهاز التبلور.

في عملية الصب التقليدية التي تعمل بالتيار المستمر، يتلامس المصهور مباشرة ويتجمد على الجدار الداخلي لوحدة التبلور، ويتم تبديد الحرارة بسرعة من خلال جدار وحدة التبلور. تكون قشرة التصلب الأولية سميكة وتخلق فجوة هوائية بينها وبين جدار البلورة، مما يؤدي إلى نقل غير مستقر للحرارة، وتقلبات متكررة في درجة حرارة السطح، والفصل، والأسطح الخشنة. في صب الزيت والغاز، يؤدي وجود طبقة وسادة هوائية إلى تقليل التبريد الأولي، وتكون قشرة التصلب الأولية رقيقة وغير متصلة بجدار البلورة، مما يزيل العيوب السطحية الناتجة عن الاحتكاك الميكانيكي ونقل الحرارة غير المتساوي. إن استقرار إمدادات النفط والغاز هو المفتاح لضمان جودة السطح. يمكن أن يؤدي الإفراط في إمداد الزيت إلى احتراق زيت التشحيم المتبقي، أو تشكيل بقع سوداء أو التصاق الدخان على سطح السبيكة؛ سيؤدي عدم كفاية إمدادات الوقود إلى عدم اكتمال فيلم النفط والغاز، مما يتسبب في اتصال محلي بين غلاف التكثيف الأولي وحلقة الجرافيت، مما يؤدي إلى سماكة الانفعال أو الفصل. لذلك، تضمن تقنية التحكم الدقيق في إمداد الزيت النبضي تشحيمًا موحدًا لكل جولة من السبائك طوال طولها بالكامل.

2. تحسين الأنسجة تحت الجلد.

الأنسجة تحت الجلد هي "الجين" الذي يحدد جودة سطح المنتجات المبثوقة اللاحقة. يبلغ سمك طبقة العزل في صب زلة النفط والغاز حوالي ثلث سمك طبقة العزل العادية في الصب العلوي الساخن - سمك طبقة العزل في السبائك التي يبلغ قطرها أقل من 200 مم أقل من 0.17 مم، وفي السبائك التي يبلغ قطرها 200-300 مم أقل من 0.27 مم، وفي السبائك التي يزيد قطرها عن 300 مم أقل من 0.27 مم. 0.33 ملم. يرجع تكوين طبقة الفصل الرقيقة جدًا هذه إلى تأثير العزل الحراري لفيلم النفط والغاز، مما يقلل من تدرج درجة الحرارة في غلاف التصلب الأولي ويقلل من القوة الدافعة لترحيل المراحل سهلة الانصهار ذات نقطة الانصهار المنخفضة على طول التشعبات إلى السطح. بالنسبة لسبائك الألومنيوم من سلسلة 6 (سلسلة Al Mg Si)، فإن ترقق طبقة الفصل يعني أن سطح المظهر الجانبي المبثوق أقل عرضة لاختلافات اللون وعيوب الشريط، ويكون الفيلم المؤكسد أكثر اتساقًا وتماسكًا. بالنسبة لسبائك الألومنيوم عالية القوة من سلسلتين (سلسلة Al Cu) وسلسلة 7 (سلسلة Al Zn Mg Cu)، فإن ترقق طبقة العزل يقلل من ميل تركيز الإجهاد السطحي، وهو أمر مفيد للمعالجة الحرارية اللاحقة والعمل البارد.

3. يشمل تحسين جودة المعادن الداخلية بشكل أساسي جوانب مثل بنية الحبوب، والمسامية، ومحتوى التضمين، وتوحيد التركيب الكيميائي.

لقد أظهر صب زلة الغاز النفطي مزايا كبيرة في هذه الجوانب. أولاً، يؤدي تحسين طريقة التبريد - التحول من التركيز على تبديد الحرارة من جدار التبلور إلى التبريد المباشر بالمياه - إلى تسريع معدل التصلب، وتحسين حجم الحبوب، وتقليل تدرج الأنسجة من القلب إلى الحواف. ثانياً، إن ضحلة تجويف السائل مفيد للانكماش الموحد للسائل المعدني، مما يقلل من احتمالية عيوب الانكماش المركزي. مرة أخرى، من خلال تطبيق مادة مانعة للتسرب مقاومة لدرجة الحرارة العالية بشكل صارم على مناطق التلامس بين حلقة الجرافيت وجسم التبلور ولوحة المحول، من الممكن منع الغاز تمامًا من الهروب من سطح التلامس إلى تجويف السائل، مما يؤدي إلى إزالة شوائب الأكسيد وعيوب المسامية داخل السبيكة الناتجة عن احتجاز الغاز. بالنسبة للحقول ذات المتطلبات القصوى للجودة الداخلية مثل سبائك الألومنيوم المستخدمة في الطيران وسبائك الألومنيوم للمكونات الهيكلية للسيارات، فإن صب زلة النفط والغاز جنبًا إلى جنب مع تقنيات معالجة الفرن اللاحقة مثل تكرير تفريغ الغاز وتنقية الترشيح يمكن أن ينتج قضبان ألمنيوم عالية الجودة ذات كثافة داخلية عالية، ومحتوى منخفض من الغاز، والحد الأدنى من الشوائب غير المعدنية.

4. تتميز تقنية صب تزييت الهواء بالزيت والقدرة على التكيف للسبائك بنطاق واسع من القدرة على التكيف مع أنظمة السبائك ويمكن تطبيقها على صب القضبان المستديرة لسبائك الألومنيوم المختلفة من 1XXX إلى 8XXX.

من بينها، تطبيق سبائك الألومنيوم المشوهة من السلسلة 6 (6063، 6061، 6082، إلخ.) هو الأكثر نضجًا واتساعًا، لأن سبائك السلسلة 6 لديها نطاق درجة حرارة تبلور معتدل وقابلية سيولة جيدة، ويمكن أن تحقق جودة سطحية وداخلية ممتازة في ظل ظروف الصب المنزلق للنفط والغاز. بالنسبة لسبائك الألومنيوم للطيران من السلسلة 2 (2024، 2A12، إلخ.) والسلسلة 7 (7075، 7050، إلخ.)، نظرًا لمحتواها العالي من عناصر السبائك، ونطاق درجة حرارة التبلور الواسع، والميل العالي نحو التكسير الساخن، فإن متطلبات التحكم لمعلمات عملية الصب تكون أكثر صرامة. ومع ذلك، فإن تكنولوجيا الصب المنزلق للنفط والغاز تظهر أيضًا المزايا. على سبيل المثال، تم تحسين تقنية ARC الخاصة بشركة Wagstaff خصيصًا للقضبان المستديرة المصنوعة من سبائك الطيران ذات القطر الكبير والتي يتجاوز قطرها 520 مم. بالنسبة للسبائك ذات السلسلة 5 (سلسلة Al Mg)، يمكن لصب الزيت والغاز أن يقلل بشكل فعال من أكسدة السطح وفصله أثناء عملية صب سبائك المغنيسيوم العالية.

5. بالمقارنة مع المستويات المتقدمة في الداخل والخارج، فإن تقنية الصب AirSlip الخاصة بشركة Wagstaff تمثل أعلى مستوى في هذا المجال على المستوى الدولي.

القضبان المستديرة التي تنتجها هذه التكنولوجيا معروفة بمعايير الجودة العالية الخاصة بها، مع ميزات رائعة مثل السطح الأملس، والقشرة الرقيقة، وبنية الحبوب الموحدة، وأصبحت مرادفة لمعايير الجودة العالمية للقضبان المستديرة لبثق الألومنيوم. منذ إدخال هذه التكنولوجيا في أوائل القرن الحادي والعشرين، تم تحسين مستوى المعدات المحلية بشكل كبير من خلال الهضم المستمر والامتصاص والابتكار المستقل. في السنوات الأخيرة، حققت الشركات المحلية ابتكارات متعددة في هيكل وختم البلورات المنزلقة للنفط والغاز: من خلال تصميم أخاديد مانعة للتسرب على سطح التلامس بين لوحة المحول الحلقي وحلقة إغلاق مسار الغاز، وتحسين هيكل لوحة المحول، وتجنب كسر حلقات الجرافيت أثناء التثبيت؛ من خلال استخدام مادة مانعة للتسرب مقاومة لدرجة الحرارة العالية بسماكة موحدة وارتفاع مناسب لمعالجة الختم، يتم التخلص تمامًا من تسرب الغاز. كما تم أيضًا تطوير حل تقني لإمدادات النفط والغاز المنقسمة على شكل حلقة جرافيت مزدوجة محليًا، مما يزيد من تحسين تأثير خلط النفط والغاز وعمر الخدمة. في الوقت الحاضر، تم بناء عدد كبير من آلات الصب الهيدروليكية شبه المستمرة المتقدمة في صناعة معالجة الألومنيوم المحلية، مع مفاهيم تصميم مختلفة للنظام الهيدروليكي ولكنها ناضجة بشكل متزايد. مع الطلب المتزايد على منتجات السبائك الخاصة في البلاد، أصبحت كيفية هضم واستيعاب النظام الهيدروليكي لآلات الصب المستوردة والتخلص من الاعتماد على الاستيراد مسألة مهمة في تحسين نظام معدات معالجة الألومنيوم.