Aunque la fundición semicontínua se ha aplicado en la industria durante casi cien años, las zonas de segregación superficial (manifestadas como nódulos de segregación, cerraduras en frío,La producción de aluminio de alta calidad sigue siendo un de los defectos más persistentes de la industria..

La esencia del tumor de segregación superficial es el resultado del enriquecimiento eutéctico de bajo punto de fusión que se "exprime" en la superficie del lingote.Su formación es un proceso complejo de acoplamiento de múltiples factores:

Y el material fundido se enfría rápidamente en el cristalizador, haciendo que la capa superficial se solidifique rápidamente y forme una cáscara solidificada.se forma un hueco entre la superficie del lingote y la superficie de trabajo del cristalizadorLa conductividad térmica de la brecha de aire es mucho menor que la del aluminio, lo que resulta en una caída repentina en el intercambio de calor en ese lugar.

La disipación de calor hacia el exterior de la capa solidificada se bloquea, mientras que la fase líquida de la cavidad líquida interna todavía conduce el calor hacia el interior a través de la capa ya solidificada.Este proceso de "ganancia de calor mayor que pérdida de calor" causa un calentamiento secundario de la cáscara solidificadaCuando la temperatura de calentamiento secundario excede el punto de fusión de la composición con un punto de fusión bajo, la cáscara solidificada se somete a una nueva fusión local.

La superficie extruida de eutectica de bajo punto de fusión contiene una gran cantidad de fusión eutectica de bajo punto de fusión (rica en Mg 2 Si, Al 6 Mn y otras segundas fases).A lo largo de los huecos entre cristales y dendritasLa película de óxido formada durante la cristalización original se rompe, se comprime en los huecos entre el lingotes y el cristalizador y se condensa en nódulos de segregación.El examen metalográfico muestra que la zona del tumor de segregación es generalmente una zona de enriquecimiento eutectico de bajo punto de fusión., donde el tamaño de la segunda fase es varias veces mayor que el del sustrato, la distribución también es densa, y la fracción de volumen de la segunda fase es varias veces mayor.,Los cristales primarios (como Mg 2 Si en forma de pluma o en forma de bloque, o Al 6 Mn con poros entre fases) se pueden encontrar en el sitio del tumor de segregación.

El tumor de segregación en la zona de segregación superficial es un tejido anormal que debe ser removido antes del procesamiento de deformación.los tumores de segregación residual se transportarán a la superficie o al interior del producto deformado, lo que reducirá en gran medida las propiedades mecánicas de la aleación y causará fácilmente grietas y fallas durante el uso. Hay una gran brecha entre la matriz de aleación de aluminio y el tumor de segregación,que se convierte en una fuente de grietas de fatigaContiene una gran cantidad de eutectico de bajo punto de fusión, es propensa a la sobrecombustión y a las burbujas superficiales durante el tratamiento térmico.si la capa de separación no se elimina por completo durante el proceso de laminaciónEn el caso de las forjas aeroespaciales, el proceso de laminado de las hojas de metal se desarrolla en forma de burbujas de laminado.se convierte en un defecto fatal que falla en las pruebas no destructivas..

Según múltiples estudios, los factores de proceso externos que afectan a la formación de nódulos de segregación superficial incluyen principalmente:

• Estructura del cristalizador: cónico del cristalizador, estado del revestimiento de grafito, condiciones de lubricación.
• Temperatura de fundición: una temperatura excesiva agrava la profundización de las cavidades del líquido y la refundición.
• Velocidad de fundición: la velocidad demasiado rápida hace que la cáscara solidificada sea más delgada, que es propensa a volver a fundirse.
• Intensidad del agua de refrigeración: la causa directa de los nódulos de segregación es un enfriamiento insuficiente.
• Control de la altura del nivel del líquido: la fluctuación del nivel del líquido destruye la integridad de la película de óxido.
• Posición del embudo de fundición: la distribución desigual del flujo de líquido conduce a diferencias locales de enfriamiento.