Erimiş Alüminyum Akışkanları ile Metal Dışı Kalıntıların Arıtılması

Metal olmayan kalıntılar söz konusu olduğunda, daha yüksek gerekliliklere sahip malzemelerde bunları etkili bir şekilde gidermek için erimiş alüminyum akışkanlarıyla arıtma işlemi kullanılabilir; döküm sürecinde bir filtre kullanılabilir veya eriyik şu yöntemle giderilebilir: seramik köpük filtre erimiş akı tabakası üzerinden süzme.

Metal safsızlıkları söz konusu olduğunda, genel arıtma yöntemi zararlı faktörleri elverişli faktörlere dönüştürmektir. Yani, malzemenin performansını artırmak amacıyla alaşımlama yöntemi ile bu safsızlıklar faydalı bir ikinci faza dönüştürülür. Eğer safsızlıkların giderilmesi gerekiyorsa, çoğu durumda farklı elementlerin kaynama noktalarındaki fark, metal safsızlıklarını giderme amacına ulaşmak için yüksek sıcaklık ve düşük basınçlı seçici damıtma işleminde kullanılır.

Alüminyum içeren atık malzemelerden eritilen alüminyum alaşımları, genellikle standart değerleri aşan metal elementler içerir ve bu elementlerin mümkün olduğunca uzaklaştırılması gerekir. Seçici oksidasyon, alüminyumdan daha fazla oksijene afinitesi olan çeşitli metal safsızlıkları ile oksijeni eriyikten uzaklaştırmak için kullanılabilir. Örneğin magnezyum, çinko, kalsiyum, zirkonyum ve diğer elementler, eriyik karıştırılarak bu safsızlık elementlerinin oksidasyonunu hızlandırır. Bu metal oksitler sıvı alüminyumda çözünmez ve cüruf içine geçer; böylece cürufun sıyırılmasıyla alüminyumdan ayrılabilirler.

Çözünürlük farkı, alaşımdaki metal safsızlıklarını gidermek için de kullanılabilir. Örneğin, safsızlıklarla kirlenmiş alüminyum alaşımı, safsızlıkları çözmeden alüminyumu çözebilen bir metal ile ötektik hale getirilir; ardından alüminyum alaşımı sıvısı süzme yoluyla ayrıştırılır ve son olarak eklenen metal vakum damıtma yoluyla uzaklaştırılır. Genellikle, alüminyumdaki demir, silikon ve diğer safsızlıkları gidermek için magnezyum, çinko ve cıva eklenir; daha sonra bu eklenen metallerin uzaklaştırılması için vakum damıtma yöntemi kullanılır.

Örneğin, safsızlıklarla kirlenmiş alüminyum alaşımı 30% magnezyum ile ötektikleştirildikten sonra, alaşımın ötektik sıcaklığa yakın bir sıcaklıkta bir süre bekletilerek demir ve silikon içeren birincil çökelmiş kristal fazların süzülmesi sağlanır ve ardından 850℃’de vakumla desorpsiyon işlemi gerçekleştirilir Magnezyum ile birlikte çinko ve kurşun gibi buhar basıncı yüksek safsızlıklar da magnezyumla birlikte uzaklaştırılır ve magnezyumun uzaklaştırılmasından sonra elde edilen saf alüminyum alaşımı külçeler halinde dökülebilir.

Alüminyum alaşımı sıvısının kalitesini daha da artırmak amacıyla veya belirli alüminyum alaşımlarında hidrojen içeriği ve kalıntıların sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerektiğinde, birleşik arıtma yöntemi kullanılabilir; yani iki arıtma yöntemi aynı anda uygulanır. Örneğin, klor tuzu süzme ile birleştirilmiş arıtma, argon üfleme ile erimiş alüminyum akışkanlarının birleştirilmiş arıtması ve diğer yöntemler, tekli arıtmaya kıyasla daha iyi sonuçlar sağlayabilir.