Obwohl das Halbstreifengussverfahren in der Industrie seit fast hundert Jahren angewendet wird, sind die Oberflächensegregationszonen (in Form von Segregationsknoten, KaltverschlüssenDie Schäden an der Oberfläche sind immer noch eine der hartnäckigsten, die die Produktion von High-End-Aluminium heimsuchen..

Das Wesen des Oberflächensegregationstumors ist das Ergebnis der "Einpressung" einer eutiktischen Anreicherung mit niedrigem Schmelzpunkt auf die Oberfläche des Ingots.Seine Bildung ist ein komplexer Prozess der Multifaktor-Kupplung:

Das geschmolzene Material wird im Kristallisierer schnell abgekühlt, wodurch sich die Oberflächenschicht schnell verfestigt und eine verfestigte Schale bildet.eine Lücke zwischen der Oberfläche des Ingots und der Arbeitsfläche des Kristallisators entstehtDie Wärmeleitfähigkeit der Luftlücke ist viel niedriger als die des Aluminium, was zu einem plötzlichen Abfall des Wärmeaustauschs an diesem Ort führt.

Die äußere Wärmeableitung der verfestigten Hülle wird blockiert, während die flüssige Phase der inneren Flüssigkeitshöhle die Wärme durch die bereits verfestigte Schicht nach innen führt.Dieser "Wärmegewinn größer als der Wärmeverlust" bewirkt eine sekundäre Erwärmung der verfestigten SchaleWenn die Sekundärheiztemperatur den Schmelzpunkt der niedrigen Schmelzpunktzusammensetzung übersteigt, wird die verfestigte Schale lokal umgeschmolzen.

Die extrudierte Oberfläche von Eutektikum mit niedrigem Schmelzpunkt enthält eine große Menge Eutektikum mit niedrigem Schmelzpunkt (reich an Mg 2 Si, Al 6 Mn und anderen Zweitphasen).Entlang der Lücken zwischen Kristallen und Dendriten, wird die während der ursprünglichen Kristallisation gebildete Oxidfolie gebrochen, in die Lücken zwischen dem Ingot und dem Kristallisierer gepresst und in Trennknoten kondensiert.Metallographische Untersuchung zeigt, dass die Abgrenzung Tumor Bereich ist in der Regel ein niedriger Schmelzpunkt eutectic Bereicherung Zone, wobei die Größe der zweiten Phase mehrmals größer ist als die des Substrats, ist die Verteilung ebenfalls dicht und der Volumenanteil der zweiten Phase ist mehrmals größer.,Primärkristalle (z. B. federförmige oder blockförmige Mg 2 Si oder Al 6 Mn mit Poren zwischen den Phasen) können an der Separationstumorstelle gefunden werden.

Ein Tumor in der Oberflächenzone ist ein abnormales Gewebe, das vor der Verformung entfernt werden muss.Restsegregationstumoren werden in die Oberfläche oder das Innere des verformten Produkts getragen., was die mechanischen Eigenschaften der Legierung erheblich reduziert und leicht bei Gebrauch zu Rissen und Versagen führt; zwischen der Aluminiumlegierungsmatrix und dem Segregationstumor besteht eine große Lücke,der zu Müdigkeitskrecken führtDie Verbindung enthält eine hohe Menge an Eutektikum mit niedrigem Schmelzpunkt, so daß sie bei der Wärmebehandlung anfällig für Überbrennen und Oberflächenblasen ist.wenn die Trennschicht während des Walzvorgangs nicht vollständig entfernt wird, werden in regelmäßigen Abständen "schwarze Linien" und "Schälungen" auf der Oberfläche der nachfolgend extrudierten Profile auftreten.es wird zu einem tödlichen Defekt, der den zerstörungsfreien Test nicht besteht..

Auf der Grundlage mehrerer Studien sind die externen Prozessfaktoren, die die Bildung von Oberflächensegregationsknoten beeinflussen, hauptsächlich folgende:

• Struktur des Kristallisators: Kristallisatorschmalz, Graphitbelag, Schmierbedingungen.
• Gießtemperatur: Eine übermäßige Temperatur verschärft die Vertiefung von Flüssigkeitshöhlen und das Nachschmelzen.
• Gießgeschwindigkeit: Bei zu hoher Geschwindigkeit wird die verfestigte Hülle dünner, was zu einer erneuten Schmelze führt.
• Kühlwasserintensität: Eine unzureichende Kühlung ist die unmittelbare Ursache für Abtrennungsknoten.
• Flüssigkeitshöhenregelung: Flüssigkeitsfluktuation zerstört die Integrität des Oxidfilms.
• Position des Gießtrichs: Ungleichmäßige Flüssigkeitsverteilung führt zu lokalen Kühlunterschieden.