Külçede Gözenekliliği Önlemek İçin Kullanılan Metal Gaz Giderme Sistemi

Metal gaz giderme sistemi, esas olarak erimiş alüminyumdan hidrojen (H) ve cürufların uzaklaştırılması için kullanılır. Sistem, gaz flotasyonu prensibine dayanır. Rotor, erimiş alüminyumun içine inert gaz veya klor ile inert gaz karışımını alır ve gazı dağınık minik kabarcıklar halinde parçalar; bu kabarcıklar hidrojen ve kalıntıları emebilir, ardından kabarcıklar erimiş alüminyum yüzeyine yükselir ve bunları uzaklaştırır.

Ergiyen maddedeki hidrojen içeriği yüksek olduğunda ve gaz giderme işlemi tam olarak tamamlanmadığında, hidrojen gazı kabarcıklar halinde bulunur ve metal katılaştıktan sonra da içinde kalarak metalde küresel boşluklar, yani gözenekler oluşturur. Stomaların yapısı yuvarlak deliklerle karakterize edilir ve iç yüzeyi pürüzsüz ve parlaktır.

Metal Gaz Giderme Sistemi

Stomaların oluşumunu etkileyen başlıca faktörler

(1) Eriyiğin başlangıçtaki gaz içeriği. Eriyiğin başlangıçtaki gaz içeriği ne kadar fazla olursa, sıcaklık düşürüldüğünde o kadar fazla gaz çökelir; kristalleşme arayüzündeki sıvı fazın aşırı doygunluk konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, kabarcık oluşumu için aşırı doygunluk bölgesi o kadar geniş olur; süre ne kadar uzun olursa, gözenek oluşumu o kadar fazla teşvik edilir.

(2) Soğuma hızı. Kütüğün soğuma hızı ne kadar yüksek olursa, gaz difüzyonu o kadar azalır ve çökelme o kadar geç gerçekleşir; böylece gözenek oluşturmayan gazın aşırı doygunluğu artmasına izin verilir ve bu da kabarcıkların oluştuğu aşırı doygunluk alanının daralmasına yol açar. Aynı zamanda, soğuma hızı ne kadar yüksek olursa, geçiş bölgesi o kadar daralır ve dendritlerin sıvı fazı kapatma olasılığı azalır; bu da gözenek oluşma eğilimini azaltır.

(3) Alaşım bileşimi. Gözenek oluşumu, esas olarak alaşım bileşiminden etkilenir; bu bileşim, başlangıçtaki hidrojen içeriğini, alaşımdaki hidrojenin difüzyon katsayısını, dağılım katsayısını ve kristalleşme bölgesinin boyutunu etkiler.

(4) Kütük döküm işlem koşulları. Kristalleşme yöntemini ve geçiş bölgesinin boyutunu değiştirerek, esas olarak gözeneklerin oluşumunu ve dağılımını etkiler

(5) Metal olmayan kalıntıların içeriği. Metal olmayan kalıntıların içeriği ne kadar düşükse, gözeneklerin oluşmasına izin veren kritik hidrojen içeriği o kadar yüksek olur.

Külçede gözenek oluşumunu önlemeye yönelik önlemler şunlardır:

Beş açıdan önlemler alın: hammadde ve yardımcı malzemeler, yakıtlar, aletler, metal gaz giderme sistemi ve rafinaj işlemleri eriyikteki gaz miktarını azaltmak için.
Döküm sıcaklığını uygun şekilde artırın, döküm hızını azaltın, uygun gaz tahliye koşulları sağlayın ve kabarcıkların yüzeye çıkmasını kolaylaştırın.
Yüksek kalıpların soğuma hızını artırarak gazın kabarcıklar halinde çökelmesini önleyin.