تستند السبيكة الوسيطة إلى معدن (مثل الألومنيوم أو النحاس أو الحديد، إلخ)، مع إضافة عنصر واحد أو أكثر. يمكن لسبائك خاصة أن تحسن أداء السبيكة، مما يحل المشاكل المتمثلة في سهولة احتراق العنصر، وصعوبة صهره بسبب ارتفاع درجة انصهاره، وكثافته العالية التي تجعله عرضة للفصل. تقدم AdTech المواد المضافة المعدنية, ، وإزالة الغازات عبر الإنترنت و أنظمة الترشيح CFF لسبائك الألومنيوم المتوسطة.
سبائك رئيسية
سبائك أساسية: وتتمثل وظيفتها الرئيسية في إضافة عناصر معينة إلى المادة المنصهرة.
1) ارتفاع درجة الانصهار، مثل إضافة العناصر التالية إلى الألومنيوم: السيليكون (Si)، والحديد (Fe)، والكروم (Cr)، والنحاس (Cu)، وغيرها من العناصر.
2) الاحتراق المتقلب، مثل إضافة المغنيسيوم والكالسيوم وعناصر أخرى إلى الألومنيوم.
3) ضعف قابلية الترطيب، مثل إضافة العناصر B وC وعناصر أخرى إلى الألومنيوم.
4) تختلف الكثافة بشكل كبير، ومن السهل فصلها، مثل إضافة البريليوم (Bi) والقصدير (Sn) وعناصر أخرى إلى الألومنيوم.
وإذا أُضيفت هذه العناصر في شكلها العنصري، فسيكون من الضروري رفع درجة الحرارة وإطالة مدة الصهر، أو إضافة كميات زائدة لتعويض الفاقد الناتج عن الاحتراق. ويصعب ضمان العائد الفعلي، مما يؤدي إلى إجراء تعديلات متعددة على التركيبة أمام الفرن ويؤثر على كفاءة الإنتاج.
سبائك متوسطة النوع ذات حبيبات دقيقة
سبائك وسيطة من نوع صقل الحبيبات: وتتمثل وظيفتها الرئيسية في إطلاق عدد كبير من نوى بلورية غير متجانسة وصقل حبيبات السبيكة.
تشمل السبائك الوسيطة المستخدمة في تنقية حبيبات سبائك الألومنيوم بشكل رئيسي: Al-Ti، وAl-Ti-B، وAl-Ti-B-RE، وAl-Ti-C، وAl-Ti-B-C، وغيرها. تتميز السبائك الرئيسية Al-Ti و Al-Ti-B بأداء عالي من حيث التكلفة فيما يتعلق بتنقية حبيبات سبائك الألومنيوم، وهي تُستخدم حاليًا على نطاق واسع في الصناعة كعوامل تنقية للحبيبات. ونظرًا للتنوي ثنائي الطور لـ TiAl3 و TiB2، فإن تأثير تنقية سبائك Al-Ti-B الرئيسية أفضل من تأثير سبائك Al-Ti الرئيسية. ومع ذلك، فإن جزيئات TiB2 في سبائك Al-Ti-B الرئيسية تظهر ظواهر تكتل واضحة. وفي الوقت نفسه، عندما تحتوي سبائك الألومنيوم على الزركونيوم (Zr) والكروم (Cr) والفاناديوم (V) والمنغنيز (Mn) وعناصر السبائك الأخرى، فإنها تستحوذ على عنصر البورون (B) الموجود في جزيئات TiB₂ وتشكل مركب البورون المقابل، مما يتسبب في ظاهرة “تسمم” جزيئات TiB₂، الأمر الذي يضعف أو يلغي تأثير مادة تنقية الحبيبات.
سبائك رئيسية معدلة
سبائك أساسية معدلة: وتتمثل وظيفتها الرئيسية في تحسين البنية المجهرية للسبائك.
1) تتميز سبيكة «Al-Si» بأداء ممتاز في عملية الصب. ومع زيادة محتوى السيليكون، يتم قطع عدد كبير من ركائز السبيكة، وتصبح السبيكة هشة، وتقل خصائصها الميكانيكية بشكل ملحوظ.
2) عندما يتجاوز محتوى السيليكون 6.0%، تتمثل معالجة التعديل في تحويل السيليكون اليوتيكتكي ذي الشكل الإبري والرقائقي والصفائحي، وكذلك السيليكون البلوري الأولي، إلى بلورات دقيقة ومتجانسة متساوية المحاور، بهدف تحسين الخصائص الميكانيكية.
سبائك وسيطة من نوع التنقية
سبائك وسيطة من نوع التنقية: وتتمثل وظيفتها الرئيسية في إزالة الشوائب الضارة من السبيكة. AdTech مرشح رغوي خزفي (CFF) قادرة على إزالة الشوائب الموجودة في سائل الألومنيوم بفعالية، وامتصاص جزيئات الشوائب الدقيقة جدًّا. على سبيل المثال، تُستخدم سبيكة الألومنيوم-البورون (Al-B) الرئيسية لتنقية الألومنيوم. يشكل العنصر B الموجود في السبيكة الأم والعناصر الشائبة مثل Ti وV وCr في سائل الألومنيوم، والتي تؤثر على الموصلية، مركبات TiB2 وVB2 وCrB2 وغيرها من المركبات الفلزية المشتركة الكثيفة، والتي تترسب في قاع الفرن ليتم إزالتها. وهذا ضروري لتنقية سائل الألومنيوم وتحسين الموصلية.
استخدام الألومنيوم المعاد تدويره
1. تشبه السبائك المتوسطة: مقارنةً بالألمنيوم الأولي، تحتوي سبائك الألمنيوم المستعملة على النحاس (Cu) والمغنيسيوم (Mg) والزنك (Zn) والتيتانيوم (Ti) والحديد (Fe) وعناصر أخرى مكونة للسبائك، وهو ما يعادل السبائك المتوسطة. ولذلك فإن درجة انصهارها أقل، كما أنها أسهل في الصهر.
2. تعديل التركيب: يمكن أن يؤدي استخدام نفايات الألومنيوم بدلاً من المعدن النقي إلى خفض درجة الحرارة المطلوبة للصهر، وتقليل الفاقد المتطاير الناتج عن احتراق المعدن، وتجنب إجراء تعديلات متعددة على التركيب أمام الفرن. وبالمقارنة مع الألومنيوم الأولي، فإن سبائك نفايات الألومنيوم تحتوي بالفعل على كمية معينة من عناصر السبائك، وبالتالي تقل الحاجة إلى إضافة المزيد من المعادن. وتكمن المشكلة الرئيسية في إزالة العناصر المضافة الزائدة والشوائب الدخيلة.
3. تنقية الحبيبات — مقارنةً بالألمنيوم الأصلي مع عناصر السبائك: تتوزع عناصر السبائك في سبائك الألمنيوم المستعملة بشكل أكثر توازناً، كما أن بنية السبائك تكون أكثر تحسيناً، وأداء المنتج يكون أفضل. وهناك تأثير معين لتنقية الحبيبات على سبائك الألمنيوم المستعملة التي تحتوي على العنصر تي في حد ذاتها. يجب أن تكون حبيبات البلورة أدق من حبيبات الألومنيوم الأصلية، كما أن الحاجة إلى عامل التكرير ليست كبيرة، حتى في حالة عدم إضافة عامل التكرير.