Alüminyum Eriyiği Ayırma Teknolojisinde Alkali Metaller

Alüminyum eriyikindeki alkali metaller başlıca Na, Li ve K elementlerini içerir. Alkali metal elementleri arasında lityum, alüminyum alaşımları için bir güçlendirici element olarak kullanılabilir. İşlevi, alüminyum alaşımlarının yoğunluğunu azaltmak ve elastik modülünü iyileştirmektir. Diğer durumlarda ise alkali metal elementleri, alüminyumda safsızlıklar şeklinde bulunur. Eriyik içinde bulunan bu safsızlık niteliğindeki alkali metaller, diğer safsızlık elementleriyle fiziksel ve kimyasal etkileşimler yoluyla malzemenin yapısını ve faz bileşimini değiştirir; böylece alüminyum alaşımının mekanik özellikleri, işlenebilirliği ve yüzey işleme gibi bir dizi özelliğini etkiler.

Alüminyum eriyiğindeki alkali metaller arasında en zararlı olanı sodyum elementidir (Na). Sodyumun alüminyum alaşımlı dökümlere verdiği zarar temel olarak iki yönü kapsamaktadır:

Döküm sırasında alüminyum alaşımının viskozitesini artırır, döküm sırasında külçenin çatlama eğilimini artırır ve külçenin yüzey kalitesini bozar.
“Sodyum kırılganlığı” olgusuna neden olur. Alüminyum alaşımında sodyum bulunduğunda, sodyum serbest hale gelir ve sonunda dendritler veya tane sınırlarına adsorbe olur; bu da alüminyum alaşımının kırılganlığını artırarak döküm sırasında çatlaklara ya da sıcak haddeleme gibi sonraki derin işleme süreçlerinde çatlamalara yol açar. “Sodyum gevrekleşmesi” olgusu, özellikle yüksek magnezyum içeren alaşımlar için zararlıdır. Sodyumun serbest kalmasını önlemek amacıyla, gerçek üretimde sodyum tuzu içeren akı maddelerinin kullanılmasına izin verilmez.

Alüminyum Eriyiği Ayırma Teknolojisinde Alkali Metaller

Sodyum, alkali metaller arasında en tehlikeli element olduğundan, alüminyum gövdeden alkali maddenin uzaklaştırılmasının etkisi esas olarak sodyum içeriğindeki değişimle belirlenir. Genel olarak, alüminyum alaşımı eriyiği arıtıldıktan sonra, alkali metal sodyum içeriği 5 ppm sınırları içinde tutulmalıdır. Mg içeriği daha yüksek olan Al-Mg alaşımlarında Na sınırı daha katıdır. 5182 alaşımında sodyum, sıcak haddeleme çatlaklarına neden olabilir.

Alkali metaller alüminyum eriyik tahliye teknolojisi Üç türe ayrılabilir: fırın öncesi alkali giderme teknolojisi, fırın içi alkali giderme teknolojisi ve fırın sonrası alkali giderme teknolojisi. Üretim sürecinde, eriyikteki alkali metal içeriğinin kontrolünü sağlamak amacıyla, üretilen alaşım çeşitlerine göre çeşitli alkali giderme teknolojilerinden birinin veya bunların bir kombinasyonunun seçilmesi mümkündür.