एल्यूमीनियम कास्टिंग की प्रदर्शन विशेषताओं को आम तौर पर मोल्ड भरने, क्रिस्टलीकरण और शीतलन चरणों के दौरान प्रमुख विशेषताओं के संयोजन के रूप में समझा जाता है। इनमें तरलता, सिकुड़न, सीलिंग, कास्टिंग तनाव और सांस लेने की क्षमता शामिल हैं। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की ये विशेषताएं मिश्र धातु की संरचना पर निर्भर करती हैं, लेकिन फोर्जिंग कारकों, मिश्र धातु ताप तापमान, मोल्ड जटिलता, गेटिंग और रिसर सिस्टम और गेट आकार से भी संबंधित हैं।
1. तरलता: तरलता से तात्पर्य पिघले हुए मिश्र धातु की सांचे को भरने की क्षमता से है। तरलता विनिर्देश यह निर्धारित करते हैं कि मिश्र धातु का उपयोग जटिल कास्टिंग बनाने के लिए किया जा सकता है या नहीं। यूटेक्टिक एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में आम तौर पर बेहतर तरलता होती है।
कई कारक तरलता को प्रभावित करते हैं, जिनमें आमतौर पर संरचना, तापमान और पिघले हुए मिश्र धातु पर निकल हाइड्रॉक्साइड, धातु यौगिकों और अन्य दूषित ठोस कणों की उपस्थिति शामिल है। हालाँकि, मूलभूत बाहरी कारक हैं डालने का तापमान और डालने का दबाव (आमतौर पर इसे डालने का तनाव के रूप में जाना जाता है)।
वास्तविक उत्पादन में, एक निश्चित मिश्र धातु संरचना को देखते हुए, गलाने की प्रक्रिया (शोधन और स्लैग हटाने) को मजबूत करने के अलावा, कास्टिंग प्रक्रिया (रेत मोल्ड पारगम्यता, धातु मोल्ड वेंटिंग और तापमान) में सुधार करना और मिश्र धातु की तरलता सुनिश्चित करने के लिए कास्टिंग गुणवत्ता को बदले बिना डालने का तापमान बढ़ाना भी आवश्यक है।
2. सिकुड़न
सिकुड़न कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की मुख्य विशेषताओं में से एक है। सामान्यतया, तरल डालने से लेकर जमने और कमरे के तापमान तक ठंडा होने तक मिश्र धातु की प्रक्रिया को तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है: तरल सिकुड़न, जमना सिकुड़न और ठोस सिकुड़न। किसी मिश्रधातु के सिकुड़न का कास्टिंग की गुणवत्ता पर निर्णायक प्रभाव पड़ता है, जो सिकुड़न सरंध्रता, तनाव उत्पादन, दरार गठन और आयामी परिवर्तनों को प्रभावित करता है। कास्टिंग सिकुड़न को आम तौर पर वॉल्यूमेट्रिक सिकुड़न और रैखिक सिकुड़न में विभाजित किया जाता है। वास्तविक उत्पादन में, मिश्र धातु के संकोचन को मापने के लिए आमतौर पर रैखिक संकोचन का उपयोग किया जाता है।
एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के सिकुड़न विनिर्देश को आम तौर पर प्रतिशत के रूप में वर्णित किया जाता है, जिसे सिकुड़न दर कहा जाता है।
(1) वॉल्यूमेट्रिक सिकुड़न
आयतन संकोचन में तरल संकोचन और ठोसीकरण संकोचन शामिल हैं। ढलाई से लेकर जमने तक, पिघला हुआ मिश्र धातु बाद के जमने वाले क्षेत्रों में स्थूल या सूक्ष्म संकोचन से गुजरता है। सिकुड़न के कारण होने वाली यह स्थूल सिकुड़न सरंध्रता, नग्न आंखों को दिखाई देती है और इसे संकेंद्रित सिकुड़न सरंध्रता और पारगम्य सिकुड़न सरंध्रता में वर्गीकृत किया जाता है। संकेंद्रित सिकुड़न सरंध्रता बड़ी और संकेंद्रित होती है, जो कास्टिंग के शीर्ष पर या मोटे, गर्म स्थानों पर वितरित होती है। पारगम्य सिकुड़न सरंध्रता बिखरी हुई और सूक्ष्म होती है, जो ज्यादातर कास्टिंग पिवोट्स और गर्म स्थानों पर वितरित होती है। सूक्ष्म सिकुड़न सरंध्रता नग्न आंखों के लिए अदृश्य है और ज्यादातर अनाज की सीमाओं के नीचे या डेंड्राइट्स के बीच वितरित होती है।
सिकुड़न सरंध्रता और ढीलापन कास्टिंग में महत्वपूर्ण दोष हैं, जो ठोस सिकुड़न से अधिक तरल संकोचन के कारण होते हैं। उत्पादन से पता चला है कि कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातु की जमने की सीमा जितनी कम होगी, संकेंद्रित सिकुड़न सरंध्रता की संभावना उतनी ही अधिक होगी; जमने की सीमा जितनी व्यापक होगी, पारगम्य सिकुड़न सरंध्रता की संभावना उतनी ही अधिक होगी। इसलिए, डिज़ाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातु अनुक्रमिक जमने के सिद्धांत के अनुरूप है, जिसका अर्थ है कि तरल से जमने के चरण तक कास्टिंग की मात्रा में कमी को पिघले हुए मिश्र धातु द्वारा मुआवजा दिया जाना चाहिए ताकि सिकुड़न सरंध्रता और ढीलापन कास्टिंग के बाहरी राइजर में केंद्रित हो। छिद्रित होने की संभावना वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु कास्टिंग के लिए, संकेंद्रित संकोचन छिद्र की तुलना में अधिक राइजर की आवश्यकता होती है, और शीतलन गति को बढ़ाने और एक साथ या तेजी से जमने की अनुमति देने के लिए छिद्र वाले क्षेत्रों में ठंडा रखा जाना चाहिए।
(2) रैखिक संकोचन: रैखिक संकोचन सीधे कास्टिंग की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। रैखिक संकोचन जितना अधिक होगा, एल्यूमीनियम कास्टिंग में दरारें और तनाव की प्रवृत्ति उतनी ही अधिक होगी; ठंडा होने के बाद कास्टिंग के आयाम और आकार में जितना अधिक परिवर्तन होगा।
विभिन्न एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में अलग-अलग फोर्जिंग संकोचन दरें होती हैं। यहां तक कि एक ही मिश्र धातु के लिए, अलग-अलग कास्टिंग में अलग-अलग सिकुड़न दरें होंगी। एक ही कास्टिंग पर, लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई के लिए सिकुड़न दर भी अलग-अलग होगी। वास्तविक स्थिति के आधार पर उचित दर का निर्धारण किया जाना चाहिए।
3. गर्म क्रैकिंग: एल्युमीनियम कास्टिंग में गर्म दरारें मुख्य रूप से इसलिए होती हैं क्योंकि सिकुड़न तनाव धातु के दानों के बीच बंधन शक्ति से अधिक हो जाता है। अधिकांश दरारें अनाज की सीमाओं पर बनती हैं। दरार फ्रैक्चर सतह के अवलोकन से पता चलता है कि दरार पर धातु आमतौर पर ऑक्सीकृत होती है और अपनी धात्विक चमक खो देती है। दरारें अनाज की सीमाओं के साथ फैली होती हैं, आकार में दाँतेदार होती हैं, सतह पर चौड़ी होती हैं और अंदर से संकरी होती हैं, और कुछ तो ढलाई के पूरे अंतिम चेहरे से भी गुजरती हैं। विभिन्न एल्यूमीनियम मिश्र धातु कास्टिंग अलग-अलग क्रैकिंग प्रवृत्तियों को प्रदर्शित करती हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि जमने की प्रक्रिया के दौरान जिस तापमान पर पूर्ण क्रिस्टलीय ढांचा बनना शुरू होता है और जमने के तापमान के बीच जितना अधिक अंतर होता है, मिश्र धातु का सिकुड़न उतना ही अधिक होता है और गर्म दरारें विकसित होने की प्रवृत्ति उतनी ही अधिक होती है। यहां तक कि एक ही मिश्र धातु के लिए, गर्म दरारें विकसित करने की प्रवृत्ति मोल्ड प्रतिरोध, कास्टिंग संरचना और कास्टिंग प्रक्रिया जैसे कारकों के कारण भिन्न हो सकती है। उत्पादन में, दरार को रोकने के लिए अक्सर रीकॉइल - प्रकार के साँचे का उपयोग करना या एल्यूमीनियम कास्टिंग की गेटिंग प्रणाली में सुधार करना जैसे उपाय अपनाए जाते हैं। हॉट क्रैक रिंग विधि का उपयोग आमतौर पर एल्यूमीनियम कास्टिंग में गर्म दरारों का पता लगाने के लिए किया जाता है।
4. सीलिंग प्रदर्शन एल्यूमीनियम कास्टिंग का सीलिंग प्रदर्शन उच्च दबाव गैस या तरल के प्रभाव के तहत गुहा प्रकार एल्यूमीनियम कास्टिंग में पानी की जकड़न के स्तर को संदर्भित करता है। सीलिंग प्रदर्शन अनिवार्य रूप से कास्टिंग की आंतरिक संरचना की घनत्व और स्पष्टता को दर्शाता है।
एल्यूमीनियम कास्टिंग का सीलिंग प्रदर्शन मिश्र धातु के गुणों से संबंधित है। मिश्र धातु की जमने की सीमा जितनी कम होगी, सरंध्रता विकसित होने की प्रवृत्ति उतनी ही कम होगी, और अवक्षेपित सरंध्रता का निर्माण उतना ही कम होगा, जिसके परिणामस्वरूप सीलिंग प्रदर्शन बेहतर होगा। उसी एल्यूमीनियम कास्टिंग मिश्र धातु की वायुरोधीता भी कास्टिंग प्रक्रिया से संबंधित है। उदाहरण के लिए, कास्टिंग तापमान को कम करना, शीतलन में तेजी लाने के लिए ठंडक का उपयोग करना, और दबाव में जमने की अनुमति देना सभी एल्यूमीनियम कास्टिंग की वायुरोधीता में सुधार कर सकते हैं। लीक को सील करने के लिए संसेचन का उपयोग करके कास्टिंग की वायुरोधीता में भी सुधार किया जा सकता है।
