В процессе одиночной плавки необходимо проводить рафинирование расплава алюминия. Поскольку расплав алюминия легко окисляется, впитывает и поглощает металлические примеси, он очень легко загрязняется в ходе процесса плавки. Предотвращение загрязнения примесями является важной задачей при плавке алюминия и алюминиевых сплавов. Очистка расплава алюминиевых сплавов является ключевой технологией, обеспечивающей металлургическое качество материалов из алюминиевых сплавов, и представляет собой проблему, которая широко обсуждается в научных и деловых кругах. дегазация и рафинирование алюминиевого расплава заключается главным образом в снижении содержания водорода и оксидных включений в расплаве.
Очистка расплава алюминия
Содержание водорода, необходимое для обеспечения чистоты расплавов алюминиевых сплавов, по отечественным передовым стандартам обычно составляет 0,15 м1/100 г А1, а по международным передовым стандартам — 0,10 м1/100 г А1. Не допускается наличие в окисленных включениях частиц и агрегатов размером в микроны. Как видно, требования к чистоте расплава алюминиевого сплава являются очень строгими.
Включения Al₂O₃ имеют мелкую структуру, а их удельный вес схож с удельным весом алюминия, вследствие чего они всплывают в расплавленном алюминии. Связь между включением и [H].
а) Пленка Al₂O₃ на поверхности может защитить расплавленный алюминий от дальнейшего окисления.
б) В то же время перенасыщенный [H] не может диффундировать в атмосферу.
c) При температуре >900 ℃ y-Al₂O₃ превращается в a-Al₂O₃, удельный вес увеличивается, пленка растрескивается, пленка α-Al₂O₃ опускается, количество включений жидкого алюминия возрастает, и расплав необходимо переплавить при низкой температуре.
Очистка расплава алюминия
Принцип процесса устранения пор и окисленных включений можно сформулировать следующим образом: “предотвращение”, “удаление” и “устранение”.
- “Предотвращение” — это предотвращение попадания газа и всевозможных загрязнений в печь с расплавом.
- “Дегазация” — это процесс удаления окисленных примесей и водорода из расплавленного алюминия.
- “Решение” заключается в том, что водород, содержащийся в расплавленном алюминии, может частично или даже полностью раствориться в структуре сплава в процессе затвердевания, что позволяет избежать образования пор в отливке.
Для организации и выбора трех комплексов технологических мер — “предотвращение”, “удаление” и “устранение” — в процессе плавки необходимо руководствоваться принципом “сначала предотвращение, потом удаление”. Практика доказала, что в основе наилучшего метода очистки по-прежнему лежит слово “предотвращение”. Эффект от “плавки” очевиден. При использовании литья в металлические формы, литья под давлением, литья под низким давлением, литья под отрицательным давлением и литья сдавливанием можно получить качественные отливки даже из расплавленного алюминия низкого качества.
