إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر

إزالة الغازات من سبائك الألومنيوم المنصهرة هي عملية صب تهدف إلى إزالة الهيدروجين المذاب في المادة المنصهرة.

يقوم الألومنيوم السائل بإذابة الهيدروجين بشكل فعال، وتبلغ قابلية ذوبان الهيدروجين الغازي عند درجة انصهار الألومنيوم السائل 2.2 سم³/100 غرام.

عندما يتصلب الألومنيوم، تنخفض قابلية ذوبان الهيدروجين الغازي انخفاضًا حادًّا: فالألومنيوم، الذي له نقطة انصهار صلبة، لا يحتوي إلا على 0.05 سم³/100 غرام من الهيدروجين.

ولذلك، تطلق سبائك الألومنيوم الهيدروجين الزائد 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.

إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر باستخدام تقنية «فلوكس»

يُستخدم مادة صهرية مكونة من أملاح تحتوي على الكلور والفلور لإزالة الغازات من سبائك الألومنيوم المنصهرة. تدفق إزالة الغازات وعادةً ما يكون على شكل مسحوق أو حبيبات.

عندما تُغمر حبيبات المادة المساعدة في قاع الفرن بواسطة جرس مثقوب نظيف ومسخن مسبقًا، تبدأ عملية إزالة الغازات. تتفاعل مكونات المادة المساعدة مع الألومنيوم لتكوين مركبات غازية (كلوريد الألومنيوم، فلوريد الألومنيوم). ترتفع فقاعات الغاز في المادة المنصهرة. ويكون الضغط الجزئي للهيدروجين في الفقاعات المتكونة منخفضًا جدًّا، مما يسمح له بالانتشار من الألومنيوم المنصهر إلى داخل الفقاعات. تخرج الفقاعات من المادة المنصهرة ثم تمر عبر نظام العادم لإزالة الغاز. وتستمر هذه العملية حتى يتوقف تكوّن الفقاعات.

جهاز إزالة الغازات الدوار

في طريقة إزالة الغازات الدوارة، يتم تمرير غاز خامل أو غاز خامل كيميائيًا (الأرجون، النيتروجين) عبر العمود الدوار والدوار. وتؤدي طاقة العمود الدوار إلى تكوين عدد كبير من الفقاعات الصغيرة، مما يوفر نسبة مساحة سطح إلى حجم عالية جدًّا.

إزالة الغازات بالدوران تعمل هذه التقنية على إزالة هذه المكونات غير المرغوب فيها عن طريق تمرير غاز، عادةً ما يكون النيتروجين، عبر المعدن المنصهر. وعادةً ما يتم إدخال الغاز عبر دوار إزالة الغازات، الذي يعمل على تقليل حجم الفقاعات وتوزيع غاز النيتروجين في جميع أنحاء حوض المعدن المنصهر. وعندما ترتفع الفقاعات المتولدة عبر كتلة المعدن المنصهر، فإنها تمتص الهيدروجين المذاب في المعدن وتزيله من المادة المنصهرة. بالإضافة إلى ذلك، يتم دفع الجسيمات الصلبة غير المعدنية إلى السطح بفعل تأثير التعويم الناتج عن الفقاعات، ومن ثم يمكن إزالتها عن طريق قشط المعدن.