Alüminyumda Gaz Giderme Süreci, Alüminyumdan Gaz Giderme

Alüminyumdaki gaz giderme işlemi iki duruma ayrılabilir: Bunlardan biri, hidrojen kabarcıkları oluşabilen hidrojen giderme işlemidir; diğeri ise hidrojen kabarcıkları oluşmayan hidrojen giderme işlemidir. Bu gaz giderme işlemi Alüminyumda hidrojen kabarcıklarının oluşumu kabaca üç aşamaya ayrılabilir: ilk olarak kabarcıkların oluşumu, ardından kabarcıkların büyümesi ve yüzdüğü aşama ve son olarak da kabarcıkların dışarı çıkması.

Alüminyumda Gaz Giderme Süreci

Alüminyum alaşımı eriyiklerinde, kabarcıkların çekirdeklenmesinin aşağıdaki iki koşulu karşılaması gerekir:

1) Alüminyum alaşımı eriyikinde çözünmüş hidrojen, aşırı doymuş bir durumdadır ve çökelme basıncına sahiptir.

2) Kabarcığın içindeki gaz basıncı, kabarcığa etki eden dış basınçtan daha yüksektir.

Alüminyum alaşımı eriyigindeki hidrojen içeriğinin azalmasıyla birlikte, kabarcık içindeki hidrojen basıncı da azalır. Alüminyum alaşımı eriyiginin belirli bir derinliğinde kabarcıklar oluşamaz ve hidrojenin uzaklaştırılması yalnızca difüzyona bağlı olur. Kabarcıklar bir kez oluştuktan sonra, yoğunluk farkının etkisiyle yüzeye doğru yükselirler.

Yüzdürme sürecinde, bir yandan dış basınç azalmaya devam ederken, diğer yandan hidrojen kabarcığın içine difüze olmaya devam eder; bu da kabarcık içindeki hidrojen atomlarının sayısını artırır ve sonuç olarak kabarcık hacminde, yani kabarcık yarıçapında bir artışa yol açar. Alüminyum alaşımı eriyikindeki kabarcıklar yüzeyden dışarı çıkar ve bu çıkış hızı, yüzeyde bulunan oksit tabakasının kalınlığına bağlıdır.

Hidrojen kabarcıkları oluşturamayan alüminyumdaki gaz giderme işlemi, esas olarak dönen azot veya argon gibi başka tür kabarcıklar oluşturarak hidrojenin uzaklaştırılmasını ifade eder. Alüminyum alaşımı eriyikindeki hidrojenin, başlangıçta hidrojensiz kabarcıklar halinde göç etmesine ilişkin hidrojen giderme kinetik süreci, aşağıdaki beş adıma ayrılabilir:

Konveksiyon ve difüzyon yoluyla, alüminyum alaşımı eriyigindeki hidrojen, sıvı alüminyum ile kabarcıklar arasındaki gaz-sıvı arayüzüne doğru hareket eder;
Hidrojen atomu, çözünmüş durumdan adsorbe edilmiş duruma geçer;
Gaz-sıvı arayüzünde adsorbe olan hidrojen atomları birbirleriyle etkileşime girer ve birleşerek hidrojen molekülleri oluşturur;
Gaz-sıvı arayüzünden hidrojen moleküllerinin desorpsiyonu;
Hidrojen molekülleri gaz fazına yayılır ve kabarcıklar yükselirken erimiş alüminyumdan dışarı çıkar.