التدفق في الألومنيوم السائل

أصبح تدفق المادة المساعدة في الألومنيوم السائل محور الاهتمام في عملية تنقية المعدن المنصهر. ويؤثر محتوى الغازات والشوائب في المعدن المنصهر للألومنيوم وسبائكه تأثيرًا مباشرًا على أداء عملية الصب.

تستخدم شركة «ألومنيوم إندونيسيا» مطياف القراءة المباشرة، وجهاز التحليل بالانعكاس السيني (XRD)، وجهاز قياس الهيدروجين، والمجهر المعدني OLYMPUS-BX51، وآلة الاختبار الإلكترونية الشاملة، وذلك لمراقبة وتحليل البنية المجهرية، وتحديد الخصائص الميكانيكية الشاملة للمواد، وإجراء تقييم شامل لآثار تنقية الذوبان.

تُظهر نتائج البحث ما يلي: 1) من خلال فحص وتحسين تركيبة الملح المنصهر، تم تحديد مبدئيًّا نظام تكرير مركب سبائك الألومنيوم القائم على كلوريد (50wt%NaCl+50wt%KCl)، والكريوليت (Na3AlF6)، C₂Cl₆، وفلوريد العناصر الأرضية النادرة (CeF₃) تم تحديده مبدئيًا.

تدفق في الألومنيوم السائل، مما يتيح لـ A356 تحقيق تأثيرات التنقية التالية:

يبلغ محتوى الغاز المتبقي في سبائك الألومنيوم 0.15 حجمي، ويبلغ محتوى الغاز (الهيدروجين) في المادة المنصهرة 0.12 مل/100 غرام من الألومنيوم.

بالمقارنة مع مادة التلحيم الشائعة المتوفرة تجارياً والتي لم تخضع لأي معالجة، فإن المركب الذي تم الحصول عليه عامل تكرير تعمل أفضل صيغة على تقليل محتوى الغاز (الهيدروجين) بنحو 3 أضعاف و2 أضعاف، وتقليل محتوى الشوائب الغازية بنحو 4 أضعاف و2 أضعاف، كما تم تقليل درجة وجود الثقوب الدقيقة في الدرجة بنحو 4 أضعاف و2 أضعاف، كما زادت قوة الشد للسبائك بمقدار 19.5% و9% على التوالي، وتحسنت نسبة الاستطالة أيضًا، وتحسنت الخصائص الميكانيكية للسبائك.

عملية تدفق المادة في الألومنيوم السائل

يمكن أن يشكل الكريوليت الموجود في مادة «فلوكس ألومينيوم» غروانية شفافة مع Al₂O₃، مما يتيح له إذابة Al₂O₃.
وهذا يقلل من كمية جزيئات Al2O3 الدقيقة المتبقية في المادة المنصهرة، مما يؤدي بدوره إلى تقليص السطح الفاصل بين Al2O3 و[H]، ويؤدي إلى تدفق سريع لفقاعات H2، كما يقلل من محتوى الغازات في المادة المنصهرة ومساميتها.
يمكن للعناصر الأرضية النادرة النشطة التي يتم استبدالها في «فلوكس ألومينيوم» (Flux Aluminium)، باعتبارها مادة خافضة للتوتر السطحي، أن تعزز تأثير الكريوليت في احتجاز Al₂O₃، مما يسهل عملية إذابة Al₂O₃ بواسطة مادة الكريوليت المذابة في عامل التكرير، كما أنه مفيد في تعزيز تدفق الغاز.
يطفو الألومينيا (Al₂O₃) المحبوس والمذاب على سطح المادة المنصهرة، حيث يتغلب المذيب على لزوجة الألومنيوم المنصهر، مكونًا خبثًا يغطي سطح المادة المنصهرة، وهو ما يمكن أن يعزل الهواء عن المادة المنصهرة، ويمنع بشكل فعال عودة الألومنيوم إلى الحالة الصلبة بعد التنقية. ثم يتم سحب المادة مرة أخرى.
وبالتالي، هناك ظاهرة تتمثل في انخفاض كمية الغاز مع انخفاض الشوائب.