Ротационная дегазация является наиболее распространенным методом обработки расплава в литейном производстве, позволяющим эффективно снизить количество металлических включений и содержание растворенного водорода. Данный процесс дегазации обычно применяется в сочетании с флюсом, что позволяет более эффективно удалять включения в ходе обработки расплава.
Независимо от того, какой метод литья используется в процессе изготовления литых деталей, надлежащее качество расплава имеет решающее значение для обеспечения достаточных механических свойств и предотвращения таких дефектов, как включения, пористость и утечки. В общепринятой практике литья, помимо концентрации легирующих элементов и примесей в металле, обычно контролируются количество включений и содержание растворенного водорода.
Включения представляют собой разрывы в структуре материала. Они представляют собой неметаллические или, в некоторых случаях, интерметаллические фазы, вкрапленные в металлическую матрицу. Включения могут иметь вид твердых частиц, пленок или капель в расплавленном сплаве. Как правило, включения представляют собой неметаллические соединения, такие как оксиды, нитриды, карбиды и бориды. На самом деле наиболее вредными включениями являются так называемые оксидные пленки. Их образование при переработке жидкого металла и обработке алюминиевых сплавов неизбежно, поскольку любое воздействие на поверхность расплава может привести к образованию поверхностного слоя увлечённых оксидов.
Поэтому в ходе типичных операций литья (таких как плавка, легирование, флюсование и разливка) в расплав попадает значительное количество оксидной пленки. Оксидная пленка имеет центральную границу раздела без четких границ. Поэтому эти дефекты подобны трещинам в микроструктуре затвердевшего литья, что приводит к значительному снижению прочности на разрыв, относительного удлинения и усталостной прочности. Кроме того, оксидная пленка легко разрывается из-за диффузии водорода в ее внутреннюю газовую среду и локального падения давления в зоне жидкой фазы, вызванного усадкой при затвердевании, в результате чего она расширяется и проникает в поры. Эти негативные последствия подчеркивают важность эффективного процесса плавки для контроля качества жидкого металла, целью которого является снижение количества включений и содержания растворенного водорода в расплавленном сплаве.
Ротационная установка для дегазации для литейного производства является одним из наиболее широко применяемых методов обработки расплава в промышленности. В процессе ротационной дегазации газ (Ar или N₂) впрыскивается в расплав через вращающееся рабочее колесо, что обеспечивает равномерное распределение мелких пузырьков. Эти пузырьки способны эффективно улавливать растворенный водород и включения из жидкого металла. Ротационная дегазация обычно применяется в сочетании с добавлением флюса, что позволяет значительно повысить эффективность удаления обрабатываемых включений. С другой стороны, для улучшения качества расплава крайне важно правильно подобрать оптимальные технологические параметры. На эффективность удаления включений существенно влияют такие технологические параметры, как скорость вращения ротора, его геометрия, расход продувочного газа, время обработки и состав расплава.
