عملية صهر السبائك المصبوبة

على الرغم من أن عملية صهر سبائك الألومنيوم المصبوبة وسبائك النحاس المصبوبة لها خصائصها الخاصة، إلا أنهما لا تزالان تشتركان في عدة مراحل متطابقة أو متشابهة.

التحضير قبل الصهر

قبل بدء عملية صهر السبائك المصبوبة، يجب فحص معدات الصهر بعناية، وصهر وتسخين مسبق لفرن الصهر أو تجويف البوتقة، وصهر وتجفيف وتسخين مسبق للمواد المراد صهرها. ووفقًا لمتطلبات تركيبة السبائك ومعدل الفقد، يجب تحضير المواد المعدنية المراد صهرها، مثل المعدن الجديد والمعدن الوسيط والمواد المضافة. كما يجب تحضير المواد المساعدة مثل عامل التغطية, ، مؤكسد، عامل تكرير، مادة مساعدة،, المُعدِّل, ، وما إلى ذلك، وفقًا لخصائص السبيكة المنصهرة، والقيام بتحديد النسب ووزن الكمية المطلوبة من المواد.

عملية صهر السبائك المصبوبة

التغذية والذوبان

أولاً، أضف المكون الذي يحتوي على النسبة الأكبر من الشحنة، والذي يتميز بدرجة انصهار أعلى، ولا يتأكسد بسهولة، ولا يتطاير، ولا يتفاعل مع بطانة الفرن، ويذوب أولاً لتشكيل بركة منصهرة. أما بالنسبة للعناصر المقاومة للحرارة والعناصر التي يسهل أكسدتها وتطايرها والتي تُضاف بكميات صغيرة، فيجب صهرها مسبقًا لتشكيل سبيكة رئيسية قبل إدخالها في عملية الصهر. أما عناصر السبائك التي يسهل أكسدتها وتطايرها وتُضاف بكميات كبيرة، فيجب إضافتها بعد اكتمال عملية إزالة الأكسدة، وذلك لتقليل فقدان المعدن.

منع التسرب وإزالة الغازات

من أجل منع استنشاق سائل السبيكة، يجب تغطية سطح السائل بإحكام باستخدام مادة تغطية، وتقليل تحريكه إلى أدنى حد ممكن. كما يجب التحكم بدقة في درجة الحرارة الزائدة لسائل السبيكة في المرحلة المبكرة من عملية الصهر، وتسريع عملية الصهر قدر الإمكان.

بالنسبة لسبائك الألومنيوم، يهدف التكرير إلى إزالة الغازات والشوائب. ويُستخدم الغاز غير القابل للذوبان لإزالة الغازات المذابة والشوائب أثناء عملية التكرير. والطرق المحددة هي:

يُضاف كل من Na₂O و K₂O و NaF وغيرها لإزالة الغازات والشوائب عن طريق الامتصاص.
يُضاف ZnCl₂، فيتفاعل C₂Cl₆ مع الألومنيوم لتوليد غاز AlCl₃، وذلك لإزالة الغاز والشوائب.
يُضاف N₂ أو Cl₂ لإزالة الغازات والشوائب.
استخدام طريقة التكرير بالفراغ لفصل الغازات المذابة في ظل ظروف الفراغ.
استخدام الطريقة المذكورة أعلاه مع الاستعانة بالموجات فوق الصوتية لتسريع عملية إزالة الغازات والشوائب.