المعادن غير الحديدية المصبوبة

تشمل المعادن غير الحديدية المصبوبة سبائك الألومنيوم، وسبائك المغنيسيوم، وسبائك النحاس، وسبائك الزنك، وسبائك التيتانيوم، وسبائك المحامل. وتشمل معدات صهر وتكرير المعادن غير الحديدية الأفران، ومعدات إزالة الغازات أثناء الإنتاج، ووحدة الترشيح باستخدام الرغوة الخزفية. وتُستخدم أفران البوت بشكل عام في المصانع الصغيرة والمتوسطة الحجم.

المعادن غير الحديدية المصبوبة

تنقسم سبائك الألومنيوم المستخدمة في الصب إلى أربع فئات: سبائك الألومنيوم والسيليكون، وسبائك الألومنيوم والنحاس، وسبائك المغنيسيوم، وسبائك الألومنيوم والزنك. ومن بينها، تُستخدم أفران البوتقة أو أفران الانعكاس عمومًا في صناعة السبائك الأكثر شيوعًا، وهي سبائك الألومنيوم والسيليكون.

تتميز سبائك الألومنيوم بدرجة انصهار منخفضة وسيولة جيدة، لكنها عرضة لتكوّن الغازات أثناء عملية الصهر. ويشكل الهيدروجين (حوالي 80%) الجزء الأكبر من الغازات الموجودة في سائل الألومنيوم، كما توجد كميات كبيرة من الخبث الناتج عن الأكسدة مثل Al₂O₃. لذلك، فإن إزالة الغازات وإزالة الخبث هما مفتاح عملية الصهر.

لتجنب ارتفاع درجة حرارة المعدن بشكل مفرط، ينبغي تقصير مدة الصهر قدر الإمكان، وتقليل الشفط. بالإضافة إلى ذلك،, تنقية الحبوب (التعديل) مطلوب أيضًا. غالبًا ما تُستخدم عوامل التكرير في عملية الإنتاج، أو تُستخدم عوامل التكرير وعوامل التعديل بشكل منفصل.

عامل التنقية الذي يعتمد على نترات الصوديوم والجرافيت يُعرف بأنه “غير سام” عامل تكرير تم تطويرها في السبعينيات. ومن أجل تغيير البنية المجهرية لسبائك الألومنيوم، وتصغير حجم الحبيبات، وتحسين الخصائص الميكانيكية، يتعين تعديل سبائك الألومنيوم، وتُستخدم مُعدِّلات السترونتيوم على نطاق واسع في عملية الإنتاج.

هناك العشرات من طرق تنقية سبائك الألومنيوم المنصهرة، والتي يمكن تلخيصها في ثلاث فئات، وهي: إزالة الغازات عن طريق التفاعلات غير الكيميائية، وإزالة الغازات عن طريق التفاعلات الكيميائية، وإزالة الغازات بالطرق المختلطة. يشمل إزالة الغازات عن طريق التفاعلات غير الكيميائية نفخ الغاز الخامل، والمعالجة بالفراغ، والترشيح، والهجرة الكهربائية للغاز، والمعالجة بالموجات فوق الصوتية. أما إزالة الغازات عن طريق التفاعلات الكيميائية فتشير بشكل أساسي إلى إزالة الهيدروجين من العناصر الأرضية النادرة. وتشمل إزالة الغازات المختلطة بشكل أساسي تدفق التغويز، ونفخ الغاز النشط، ونفخ التدفق النشط، وما إلى ذلك.