إزالة الغازات بواسطة التدفق

إزالة الغازات باستخدام مادة التذويب هي عملية صب تهدف إلى إزالة الهيدروجين المذاب في المادة المنصهرة.

يعمل الألومنيوم السائل على إذابة الهيدروجين بشكل فعال، والذي يتكون نتيجة تفاعل كيميائي مع بخار الماء:

2Al + 3H₂O = Al₂O₃ + 6H

تبلغ قابلية ذوبان الهيدروجين الغازي عند درجة انصهار الألومنيوم السائل (1220.7 درجة فهرنهايت / 660.4 درجة مئوية) 0.61 بوصة مكعبة لكل رطل (2.2 سم مكعب لكل 100 غرام).
عندما يتصلب الألومنيوم، تنخفض قابلية ذوبان الهيدروجين الغازي انخفاضًا حادًّا: فالألومنيوم الذي له نقطة انصهار صلبة لا يحتوي إلا على 0.014 بوصة مكعبة لكل رطل (0.05 سم مكعب لكل 100 غرام).
لذلك، ستطلق سبائك الألومنيوم كمية زائدة من الهيدروجين أثناء عملية التصلب. ويؤدي ذلك إلى ظهور عيوب مسامية موزعة في جميع أنحاء المعدن الصلب. ويعتمد حجم وعدد مسام الهيدروجين على المحتوى الأولي للهيدروجين، وتركيب السبيكة، وظروف التصلب.

مصادر الهيدروجين في سائل الألومنيوم

الرطوبة الجوية
شحنة معدنية رطبة؛;
بطانة الفرن الرطبة (البوتقة، مغرفة النقل)؛;
أدوات الصب الرطب؛;
المواد المذيبة الرطبة والمواد الاستهلاكية الأخرى؛;
تحتوي نواتج احتراق الوقود في الفرن على الهيدروجين.

طريقة تقدير محتوى الهيدروجين

التصلب البطيء

في هذه الطريقة، يُسكب جزء صغير من الألومنيوم السائل (حوالي 2 بوصة مكعبة / 33 سم مكعب) في تجويف الطوب الحراري المسخن. تتصلب السبيكة ببطء، ويتركز الهيدروجين المنطلق في الجزء العلوي من القطعة المصبوبة على شكل فقاعات متجمدة. ويتم تحديد عدد فقاعات الهيدروجين على سطح العينة بناءً على تركيز الهيدروجين.

طريقة التفريغ

تستخدم هذه الطريقة الكمية عينة من سبائك الألومنيوم لتتصلب في بوتقة صغيرة تحت ضغط منخفض. ويبدأ الهيدروجين المذاب في السبيكة في تكوين طور غازي (فقاعات) تحت ضغط معين. وعند تكوّن الفقاعة الأولى، يتم قياس الضغط ودرجة الحرارة في آن واحد. وتُستخدم هذه المعلمات لتحديد محتوى الهيدروجين من خلال الرسوم البيانية الرقمية.

إزالة الغازات بواسطة التدفق

تُستخدم مواد التذويب المكونة من أملاح تحتوي على الكلور والفلور لإزالة الغازات من سبائك الألومنيوم المنصهرة. إن مواد التلحيم المُزالة منها الغازات وعادةً ما يتم تصنيعه على شكل أقراص.
عندما تُغمر أقراص المُذيب في قاع الفرن باستخدام جرس مثقوب نظيف ومسخن مسبقًا، تبدأ عملية إزالة الغازات. تتفاعل مكونات المُذيب مع الألومنيوم لتكوين مركبات غازية (كلوريد الألومنيوم، فلوريد الألومنيوم). يتشكل الغاز على شكل فقاعات ويصعد في المادة المنصهرة. ويكون الضغط الجزئي للهيدروجين في الفقاعة المتكونة منخفضًا جدًّا، لذا ينتشر الهيدروجين من الألومنيوم المنصهر إلى داخل الفقاعة. تخرج الفقاعات من المادة المنصهرة، ثم يتم إزالة الغاز عبر نظام العادم.

مقالات ذات صلة:

تدفق الخبث: دليل عملي لتقليل فقدان الألومنيوم والتحكم في سلوك الذوبان مواد الصهر المستخدمة في تكرير الألومنيوم المنصهر عامل تكرير «فلوكس» تكرير التدفق كيفية استخدام مادة التذويب المصنوعة من الألومنيوم: طرق تفصيلية خطوة بخطوة لتحسين جودة الصهر وتقليل الخبث مواد الصهر لصب الألومنيوم عامل تكرير الألومنيوم المنصهر مواد الصهر المستخدمة في تكرير الألومنيوم تكرير الألومنيوم المنصهر مواد الصهر في مسابك الألومنيوم: تحقيق أقصى قدر من جودة المعدن المنصهر وكفاءة الإنتاج مواد الصهر الحبيبية: حلول عالية الأداء لصب الألومنيوم مواد الصهر لإزالة الخبث