Alüminyum alaşımı, döküm sürecinde kolayca emilir ve oksitlenir; bu nedenle eriyik içinde gaz ve çeşitli metalik olmayan kalıntılar bulunur. Bu durum, külçede gevşeklik, gözeneklilik, kalıntı ve diğer kusurlara yol açar; mekanik özellikleri, işlenebilirlik özelliklerini, yorulma direncini, korozyon direncini, anodik oksidasyon direnci ve alüminyumun diğer özelliklerini önemli ölçüde azaltır ve hatta ürünlerin hurdaya ayrılmasına neden olur. Ayrıca, hammadde ve yardımcı malzemelerin etkisiyle eriyik için zararlı olabilecek Na, Ca ve alkali toprak metaller gibi bazı diğer metaller de bulunabilir. Bazı alkali metaller, çoğu alüminyum alaşımının özellikleri üzerinde olumsuz etkilere sahiptir. Örneğin, yüksek magnezyum içeriğine sahip a-mg alaşımlarındaki sodyum, sadece “sodyum kırılganlığına” neden olmakla kalmaz, aynı zamanda eriyik akışkanlığını da azaltır ve alaşımların döküm özelliklerini etkiler. Bu nedenle, ürün kalitesini sağlamak amacıyla alüminyum alaşımındaki gaz, metalik olmayan kalıntılar ve diğer zararlı metalleri gidermek için özel bir gaz giderme işlemi uygulanmalıdır.
Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının eriyik arıtma gereklilikleri, malzemenin kullanım alanına göre değişiklik gösterir. Genel olarak, genel gerekliliklere sahip ürünler için hidrojen içeriği 0,15-0,2 ml / (100 ga) seviyesinin altında tutulmalı ve metalik olmayan kalıntıların tek bir parçacık boyutu 10 um’den küçük olmalıdır; özel gereksinimleri olan havacılık malzemeleri için ise, çift sıfır folyonun hidrojen içeriği 0,1 ml/(100 ga) seviyesinin altında tutulmalı ve metalik olmayan kirliliklerin tek bir parçacık boyutu 5 µm'den az olmalıdır. Elbette, farklı tespit yöntemleri nedeniyle ölçülen hidrojen içeriği farklılık gösterecektir. Genel olarak, metalik olmayan kalıntılar, alüminyum malzemelerin külçe makro yapısı ve ultrasonik kusur tespiti yoluyla niteliksel olarak tespit edilir veya cüruf dedektörü ile nicel olarak tespit edilir.
Alüminyumda Gaz Giderme Süreci
Üç ana gaz giderme yöntemi bulunmaktadır: kısmi basınçla gaz giderme, katılaşma öncesi gaz giderme ve titreşimle gaz giderme.
Kısmi basınç gaz giderme prensibi Erimiş maddedeki gaz çözünürlüğü üzerinde gaz kısmi basıncının etkisine dayanan ilkeyi kullanarak gaz fazındaki hidrojen kısmi basıncını kontrol eder; bu da eriyikte çözünmüş gazla denge halinde olan hidrojen kısmi basıncı ile gerçek gazın hidrojen kısmi basıncı arasında büyük bir kısmi basınç farkına yol açar; bu da büyük bir dehidrojenasyon itici gücü oluşturur ve hidrojenin hızla uzaklaştırılmasını sağlar. Eriyiğe saf inert gaz verilirse veya eriyik vakum ortamına yerleştirilirse, vakumdaki başlangıçtaki inert gaz ve hidrojenin kısmi basıncı p≈ 0 iken, eriyikte çözünmüş hidrojenin denge kısmi basıncı P 0'dan çok daha büyük olduğundan, eriyikteki kabarcıklar ile inert gaz arasında ve eriyik ile vakum arasında büyük bir kısmi basınç farkı oluşur,
Bu şekilde, eriyikteki hidrojen hızla kabarcığa veya boşluğa yayılacak, kabarcığa veya boşluğa girecek ve moleküler duruma geçerek ortadan kalkacaktır. Bu süreç, kabarcık içindeki hidrojen kısmi basıncı, eriyikteki hidrojenin denge kısmi basıncına eşit olana kadar, yani yeni bir denge durumuna ulaşana kadar devam eder.
