Embora a fundição semicontínua seja aplicada na indústria há quase cem anos, as zonas de segregação de superfície (manifestadas como nódulos de segregação, fechaduras a frio,A produção de alumínio de alta qualidade continua a ser um dos defeitos mais persistentes da indústria..

A essência do tumor de segregação superficial é o resultado do enriquecimento eutético com baixo ponto de fusão sendo "espremido" na superfície do lingote.Sua formação é um processo complexo de acoplamento multifator:

E o material fundido esfria rapidamente no cristalizador, fazendo com que a camada superficial se solidifique rapidamente e forme uma casca solidificada.forma-se uma lacuna entre a superfície do lingote e a superfície de trabalho do cristalizadorA condutividade térmica da lacuna de ar é muito inferior à do alumínio, o que resulta numa queda súbita da troca de calor nesse local.

A dissipação de calor para fora da camada solidificada é bloqueada, enquanto a fase líquida da cavidade líquida interna ainda conduz o calor para dentro através da camada já solidificada.Este processo de "ganho de calor maior do que perda de calor" causa aquecimento secundário da casca solidificadaQuando a temperatura de aquecimento secundário excede o ponto de fusão da composição com baixo ponto de fusão, a casca solidificada passa por uma refusão local.

A superfície extrudida do eutectico de baixo ponto de fusão contém uma grande quantidade de fusão eutectica de baixo ponto de fusão (rica em Mg 2 Si, Al 6 Mn e outras segundas fases).Ao longo das lacunas entre cristais e dendritas, o filme de óxido formado durante a cristalização original é quebrado, comprimido nas lacunas entre o lingote e o cristalizador e condensado em nódulos de segregação.O exame metalográfico mostra que a área do tumor de segregação é geralmente uma zona de enriquecimento eutectico com baixo ponto de fusão, onde o tamanho da segunda fase é várias vezes maior do que o do substrato, a distribuição também é densa, e a fração de volume da segunda fase é várias vezes maior.,Os cristais primários (como Mg 2 Si em forma de pena ou em forma de bloco, ou Al 6 Mn com poros entre as fases) podem ser encontrados no local do tumor de segregação.

O tumor de segregação na zona de segregação superficial é um tecido anormal que deve ser removido antes do processo de deformação.Os tumores residuais de segregação serão transportados para a superfície ou para o interior do produto deformado., o que reduzirá muito as propriedades mecânicas da liga e facilmente causará rachaduras e falhas durante o uso; Há uma grande lacuna entre a matriz de liga de alumínio e o tumor de segregação,que se torna uma fonte de rachaduras de fadigaA liga contém uma grande quantidade de eutectica de baixo ponto de fusão, é propensa a sobrecombustão e bolhas de superfície durante o tratamento térmico.se a camada de separação não for completamente removida durante o processo de laminação, mostrará periodicamente "linhas pretas" e "descascamento" na superfície dos perfis subsequentes extrudidos; Durante a laminação da chapa metálica, formarão bolhas de laminação;Torna-se um defeito fatal que não passa no teste não destrutivo..

Com base em vários estudos, os fatores externos do processo que afetam a formação de nódulos de segregação superficial incluem principalmente:

• Estrutura do cristalizador: cônico do cristalizador, estado do revestimento de grafite, condições de lubrificação.
• Temperatura de fundição: uma temperatura excessiva agrava o aprofundamento das cavidades do líquido e o refogamento.
• Velocidade de fundição: a velocidade demasiado rápida torna a casca solidificada mais fina, que é propensa a voltar a fundir.
• Intensidade da água de arrefecimento: o arrefecimento insuficiente é a causa direta dos nódulos de segregação.
• Controle da altura do nível do líquido: a flutuação do nível do líquido destrói a integridade do filme de óxido.
• Posição do funil de fundição: a distribuição desigual do fluxo do líquido leva a diferenças de arrefecimento locais.