Очистка от примесных элементов при литье расплавленного алюминия

Очистка расплавленного алюминия от примесей заключается в удалении железа и других примесей. Железо является основной примесью в алюминиевых сплавах. В случае сплава 6063 национальный стандарт устанавливает, что его содержание не должно превышать 0,35. Если в производстве используются промышленные алюминиевые слитки первого класса, содержание железа, как правило, можно удержать на уровне ниже 0,25. Однако если в целях снижения производственных затрат используются большие объёмы вторичного алюминия или другого алюминия постороннего происхождения, содержание железа легко превысит установленный стандарт. Флюс для рафинирования обычно используется для очистки от примесных элементов.

Очистка от примесных элементов

В алюминии существует две формы Fe: одна — β-фаза с игольчатой структурой (Al₉Fe₂Si₂), а другая — α-фаза с зернистой структурой (Al₁₂Fe₃Si). Различные фазовые структуры оказывают разное влияние на алюминиевые сплавы. Фаза β с чешуйчатой структурой оказывает гораздо более разрушительное воздействие, чем фаза α с зернистой структурой. Фаза β может привести к шероховатости поверхности алюминиевого профиля, ухудшению механических свойств и коррозионной стойкости. После появления синего налета на поверхности профиля его блеск снижается, а после окрашивания невозможно получить чистый цвет, поэтому содержание железа необходимо контролировать.

Для снижения вредного воздействия железа и очистки от примесей можно принять следующие меры:

Все инструменты, используемые при плавке и литье, перед применением покрываются смываемой краской, что позволяет снизить растворение железа в расплавленном алюминии.
Уточнить структуру зерна, сделать железную фазу более мелкозернистой и уменьшить её вредное воздействие.
Добавьте необходимое количество стронция, чтобы преобразовать β-фазу в α-фазу и снизить её вредное воздействие.
Тщательный отбор отходов с целью максимально возможного сокращения попадания в алюминиевую плавильную печь железной проволоки, гвоздей, железной стружки и прочего мусора, что приводит к повышению содержания железа.

Влияние других примесных элементов

Содержание других примесных элементов в слитках электролитического алюминия не превышает установленных национальным стандартом пределов, однако при использовании вторичного алюминия их содержание может выходить за пределы нормы. В процессе производства необходимо контролировать содержание каждого элемента, чтобы оно не превышало установленных норм, а общее содержание примесных элементов не должно выходить за пределы нормы. Даже если содержание отдельного элемента не превышает норму, но их суммарное содержание превышает установленный предел, эти примеси также оказывают значительное влияние на качество. Практика показывает, что при содержании цинка 0,05 после окисления на поверхности профиля появляются белые пятна, поэтому содержание цинка следует поддерживать на уровне ниже 0,05.