Makro segregasyon , alaşım dökümlerinde veya külçelerde meydana gelen ve ölçek olarak birkaç milimetre veya santimetre hatta metre arasında değişebilen bileşimdeki varyasyonları anlatmak için kullanılır. Bu bileşimsel varyasyonlar, döküm malzemelerinin sonraki işleme davranışı ve özellikleri üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir. Dolayısı ile döküm bileşenlerinin veya işlenmiş ürünlerin reddedilmesine sebep olabilir.
Makro segregregasyon,çelik ve alüminyum alaşımlarının sürekli, külçe ve şekil dökümü , demir dökümü, tek kristal süper alaşımların dökümü , yarı katı döküm dahil neredeyse tüm döküm işlemlerinde görülebilir.
Teorik olarak mikro segregasyonu dolayısı ile makro segregasyonu elemine etmek mümkündür.
Segregasyonları Elemine Etme Yolları Nelerdir?
Dökümhane şartlarına göre uygulanabilirliği olmasa da gerçekte bunun iki yolu vardır:
1)Laboratuvar şartlarında bir alaşım izotermal olarak soğutulur. Bu oran ölçülemeyecek kadar küçük bir soğuma orandır. Bu katı kristaller ve sıvı faz içindeki atom konsantrasyonunu difüzyon yolu ile eşitler. Böylece segrasyon olmaz. Çelik dökümlerin soğuma hızları izotermal soğumaya izin vermez.
2)Eğer bir alaşım çok hızlı soğutulursa (milyon derece saniyelik bir soğuma hızı) kristal yapısı oluşmak için zaman bulamayacağından segregasyon oluşmayacaktır. Bu yöntem ticari olarak fiziksel özellikleri dikkate alınmayan AMORF metal tozları ve folyo üretimi için uygulanabilir fakat çelik döküm için uygulanamaz.
Kanal Segregasyonu Nasıl Ortadan Kaldırılabilir?
Kanal segregasyonları üzerinde çalışanlar kanal segragasyonunun eliminasyonu için çeşitli teknikler önermektedirler. Bu teknikler; alaşım kompozisyonu ve döküm parça ebatlarını değiştirmeyi içermektedir.
Ancak tipik bir çelik dökümhanesinde bu değişikliklerin uygulanabilmesi her zaman mümkün değildir. Bu nedenle önemli olan makro segragasyonun oluşumunu engellemek değil, besleyici-parça dizaynında makro-segragasyonun önemli bir kısmının besleyici içerisinde kalmasını sağlamaktır.
Bu durumda döküm parça hiç besleyici altı segregasyonu olmadan üretilebilir. Tabi ki kanal segragasyonunun oluşacağı izole bölgeler oluşacaktır.
Besleyici dizaynındaki hedefi “boşluksuz döküm” yerine “segragasyonsuz döküm” olarak değiştirdiğimizde; segragasyonsuz döküm için gerekli besleyici, boşluksuz döküm için gerekli besleyiciden daha büyük olacaktır.
Besleyiciyi daha iyi çalıştıracak besleme malzemeleri kullanıldığında bile segragasyonsuz parça dökmek için gerekli besleyiciye, boşluksuz parça dökmek için gerekli besleyiciden %5 kadar daha fazla sıcak metal gerekecektir. Faydalı metal oranı azalmış bile olsa besleyici altı çatlaklarını elimine ettiği için bu besleyici dizaynı uygundur.
