Fırında Alüminyum Ergitme ve Arıtma Süreci

Alüminyum Ergitme ve Arıtma: Alüminyum alaşımı eritme sürecinde, işleme amacıyla fırına bir arıtma maddesi eklenir; bu nedenle bu işleme “arıtma” adı verilir. Alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyiklerinde, arıtma maddeleri fiziksel, kimyasal veya fizikokimyasal etkileşimler yoluyla eriyikten metal safsızlıklarını, oksitleri ve diğer oksit kalıntılarını giderebilir. Bu süreç, arıtma maddesinin eriyikteki oksit kalıntıları üzerinde adsorpsiyonu ve çözünmesi ile arıtma maddesi ve eriyikteki safsızlıklar arasındaki kimyasal etkileşim tarafından belirlenir.

Aralarındaki arayüzey gerilimi ne kadar küçükse, arıtma maddesi ve kalıntılar ne kadar az olursa, arıtma maddesinin adsorpsiyonu o kadar iyi olur. Alüminyum eriyikindeki bazı metal safsızlıkları, eritme işlemi sırasında giderilmesi zordur. Silikon, demir ve diğer safsızlıklar gibi bu safsızlıklar yalnızca hammaddelerde sıkı bir şekilde sınırlandırılabilir. Kalsiyum, çinko ve diğer metaller gibi diğer metal safsızlıklar ise alüminyum alaşımlarının özelliklerini olumsuz yönde etkiler. Bu zararlı safsızlıklar, eritme veya döküm işleminden önce giderilmelidir.

Alüminyum Ergitme ve Arıtma

İçindekiler

Alüminyum Ergitme ve Arıtma

Erimiş metalin arıtılması ve taşınması sürecinde, oksit kabuğu, intermetalik bileşikler ve ocak kalıntıları gibi yabancı maddeler kolayca erimiş metale karışarak metalik olmayan kalıntılar oluşturur. Bu metalik olmayan kalıntılar çoğunlukla oksit kalıntılarıdır. Ergitme ve döküm sürecindeki farklı oluşum dönemlerine göre, birincil oksit kalıntıları ve ikincil oksit kalıntıları olarak sınıflandırılabilir.

Birincil oksit kalıntıları, esas olarak erimiş alüminyum dökülmeden önce oluşan tüm oksit kalıntılarını ifade eder. İkincil oksit kalıntıları, şekillerine göre iki kategoriye ayrılabilir: Bunlardan biri, makro yapıda düzensiz dağılım gösteren büyük kalıntılardır; diğer bir tür kalıntı ise alaşım yapısını süreksiz hale getirir ve iş parçasının hava sızdırmazlığını azaltır, bu da korozyonun kaynağı olur. Alüminyum alaşımlarının mukavemet ve plastisitesinin azalması, genellikle parçalarda çatlaklara neden olur. İkinci tip oksit kalıntıları ise, dikkatli bir arıtma işleminden sonra bile tamamen giderilemeyen küçük, dağınık kalıntıları ifade eder. Bu kalıntılar erimiş metalin viskozitesini artırır, katılaşma sırasında erimiş alüminyumun besleme kabiliyetini azaltır ve dökümde kolayca büzülmeye neden olur.

İkincil oksit kalıntıları, endojen kalıntılar olarak da bilinir ve esas olarak döküm işlemi sırasında oluşur. Endojen kalıntılar genellikle daha homojen bir şekilde dağılır ve parçacıkları daha küçüktür. Döküm işlemi sırasında erimiş alüminyumun sıçraması ve oluşan türbülans, kum kalıbındaki alüminyum oksidin kalıp kumundaki suyla etkileşime girmesine ve suyun oksijen ile hidrojene ayrışmasına neden olur. Oksijen, alüminyumla reaksiyona girerek oksit kalıntıları oluşturur; hidrojen ise erimiş alüminyumu ayrıştırır.

Kirlilik Giderme Yöntemi

Vakum işlemi, kaynama noktası alüminyumunkinden (kaynama noktası 1800 °C) daha düşük olan kirlilik elementlerini ve alüminyum alaşımının ana bileşenlerini vakum koşulları altında kullanarak bu maddeleri buharlaştırma yoluyla uzaklaştırmaktır.

Zararlı kirlilik elementleri, arıtma maddesi ile kimyasal olarak reaksiyona girerek alüminyumdan ayrılabilen bileşikler oluşturur; bu bileşikler, arıtma cürufuna taşınır ve arıtma maddesinin adsorpsiyonu yoluyla dışarı atılır.