Alüminyum Alaşımında Safsızlıkların Giderilmesi, CFF Filtreleme Ekipmanları

Metal olmayan kalıntılar söz konusu olduğunda, gaz arıtma yöntemleri kullanılarak bunlar etkili bir şekilde giderilebilir. Daha zorlu malzemeler için ise, CFF filtreleme yöntemi, erimiş alüminyum tabakası üzerinden mekanik filtreleme yoluyla alüminyum alaşımındaki safsızlıkların giderilmesi için en uygun yöntemdir.

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 noktası farkı kullanılarak yüksek sıcaklık ve düşük basınçlı seçici damıtma uygulanır ve böylece metal safsızlıkların giderilmesi amacına ulaşılır.

Alüminyum Alaşımında Safsızlıkların Giderilmesi

Alüminyum içeren hurdalardan eritilen alüminyum alaşımları genellikle aşırı miktarda metal elementler içerir ve bunlar mümkün olduğunca uzaklaştırılmalıdır. Seçici oksidasyon, alüminyumdan daha fazla oksijene afinitesi olan çeşitli metal safsızlıklarını eriyikten uzaklaştırmak için kullanılabilir. Örneğin, magnezyum, çinko, kalsiyum, zirkonyum ve diğer elementler, eriyik karıştırılarak bu safsızlık elementlerinin oksidasyonunu hızlandırabilir. Bu metal oksitler sıvı alüminyumda çözünmez ve cüruf içine geçer; böylece cüruf sıyırma işlemiyle alüminyumdan ayrıştırılarak gövdeden uzaklaştırılabilir.

Alaşımdaki metal safsızlıklarını gidermek için çözünürlük farkından yararlanmak da mümkündür. Örneğin, safsızlıklarla kirlenmiş alüminyum alaşımı, safsızlıkları çözmeden alüminyumu iyi bir şekilde çözebilen bir metal ile ötektik hale getirilir; ardından alüminyum alaşımı sıvısı süzme yoluyla ayrıştırılır ve son olarak ilave edilen metal vakum damıtma yoluyla uzaklaştırılır. Genellikle alüminyumdaki demir, silikon ve diğer safsızlıkları gidermek için magnezyum, çinko ve cıva eklenir; daha sonra bu metaller vakum damıtma yoluyla uzaklaştırılır.

Örneğin, safsızlıklarla kirlenmiş alüminyum alaşımı 30% magnezyum ile ötektik hale getirildikten sonra, alaşım bir süre ötektik sıcaklığa yakın bir sıcaklıkta bekletilir; demir ve silikon içeren birincil çökelmiş kristal fazlar süzülerek ayrılır ve ardından 850 ℃'de vakumla arındırılır Magnezyum, yüksek buhar basıncına sahip çinko ve kurşun gibi safsızlıklar da magnezyumla birlikte uzaklaştırılır ve magnezyumun uzaklaştırılmasından sonra elde edilen saf alüminyum alaşımı külçe olarak dökülebilir.

Alüminyum alaşımı sıvısının kalitesini daha da artırmak amacıyla veya belirli alüminyum alaşımı kalitelerinde hidrojen içeriği ve kalıntıların sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerektiğinde, birleşik arıtma yöntemi kullanılabilir; yani iki arıtma yöntemi aynı anda uygulanır. Örneğin, klorür tuzu süzme ile birleştirilmiş arıtma, argon üfleme ile akı birleştirilmiş arıtma, çevrimiçi gaz giderme ve filtreleme ekipmanları, tek başına arıtmaya kıyasla daha iyi sonuçlar elde edilebilir.