تكرير سبائك الألومنيوم المنصهرة باستخدام الأرجون والمواد المساعدة

عند استخدام الأرجون عالي النقاء كغاز تنقية لسبائك الألومنيوم المنصهرة، يجب تسخين الأرجون مسبقًا لتحسين فعالية عملية التنقية. يمكن أن يؤدي استخدام الأرجون المسخن مسبقًا في عملية التكرير إلى توليد درجة حرارة عالية و“فقاعات ساخنة” دقيقة وموحدة، مع فرق بسيط في درجة الحرارة عن المعدن المنصهر، مما يساهم في استقرار درجة حرارة تكرير المعدن المنصهر، ويقلل من استهلاك الطاقة الناتج عن التسخين، ويحد من تشتت الفقاعات. تزداد مساحة التلامس الفعلية بين فقاعات التكرير والمادة المنصهرة، مما يساعد على إخراج الغاز والشوائب المذابة في الألومنيوم المنصهر من سطح المادة المنصهرة.

وتتمثل طريقة تكرير سبائك الألومنيوم المنصهرة في: استخدام غاز الأرجون عالي النقاء والمسخن مسبقًا كحامل، وتمرير تدفق التكرير في ذوبان سبائك الألومنيوم 7075. يتفاعل كلوريد الكربون (Cl₂) الناتج عن تحلل رابع كلوريد الكربون (CCl₄) مع الفلزات القلوية مثل الهيدروجين والصوديوم والكالسيوم في المادة المنصهرة لتوليد غاز كلوريد الهيدروجين (HCl) وأملاح كلوريد الصوديوم (NaCl) وكلوريد الكالسيوم (CaCl₂)، وتكون الشوائب غير المعدنية في المادة المنصهرة مصحوبة بغاز الأرجون. تطفو الفقاعات معًا إلى سطح المادة المنصهرة.

بعد عملية التكرير، وأثناء تحليل التركيب الكيميائي، يتم تحليل محتوى الشوائب من الصوديوم (Na) والكالسيوم (Ca) في المادة المنصهرة معًا. وإذا كان محتوى الصوديوم والكالسيوم مرتفعًا نسبيًّا، فيجب إعادة تكريرها وفقًا للطريقة المذكورة أعلاه. ذلك لأن الصوديوم والكالسيوم لا يزيدان فقط من لزوجة المادة المنصهرة ويقللان من أداء صب السبيكة، بل يجعلان أيضًا سبيكة الألومنيوم 7075 “هشة بسبب الصوديوم” ويزيدان من ميل السبائك الدائرية المصنوعة من سبيكة الألومنيوم 7075 للتشقق.

نظرًا لأن عنصر المغنيسيوم (Mg) هو معدن قلوي ترابي، فلا بد من حدوث قدر معين من فقدان هذا العنصر أثناء عملية التكرير. وعند حساب المكونات، يتم التحكم في محتوى المغنيسيوم وفقًا للحد الأعلى لتعويض فقدان المغنيسيوم الناتج عن عمليتي الصهر والتكرير. بعد التكرير، تُؤخذ عينات للتحليل ويُغطى المعدن المنصهر بمواد تغطية لمنع تأكسده وامتصاصه للهيدروجين.

Leave a Reply