تستخدم عملية تنقية سبائك الألومنيوم المصبوبة مركبات كيميائية لإزالة الغازات والخبث. يُعد التكرير خطوة مهمة في العملية لا يمكن تجاهلها في عملية صب سبائك الألومنيوم. فهو يؤدي دور إزالة الغازات وتنقية وتكرير سبائك الألومنيوم. كما أنه يحسّن من ليونة وصلابة سبائك الألومنيوم المصبوبة ويُعدها لعملية التصلب بالترسيب.
تتميز سبائك الألومنيوم المصبوبة بخصائص كيميائية نشطة نسبيًا. وأثناء عمليات الصب والصهر، تتفاعل هذه السبائك بسهولة مع بخار الماء، مما يؤدي إلى تأكسدها وامتصاصها للهيدروجين؛ وبالتالي، عندما يتصلب سائل الألومنيوم ليتحول إلى قطع مصبوبة من الألومنيوم، تتشكل عيوب مثل الشوائب والثقوب الدقيقة. وتؤثر هذه العيوب على الخصائص الميكانيكية لقطع الألومنيوم المصبوبة.
هناك طريقتان مستخدمتان حاليًا لتكرير سبائك الألومنيوم المصبوبة:
1. طريقة التكرير بالامتصاص: تشمل بشكل أساسي تكرير التدفق طريقة، وطريقة التعويم بإزالة الغازات، و الترشيح باستخدام تقنية CFF الطريقة؛;
2. طريقة التكرير غير القائمة على الامتصاص: المعالجة بالفراغ والمعالجة بالموجات فوق الصوتية.
تساعد عملية معالجة تنقية سبائك الألومنيوم المصبوبة على إذابة المراحل المختلفة في السبيكة بشكل كامل، وتقوية الجسم المنقى، وتحسين المتانة ومقاومة التآكل، وإزالة الإجهاد وتليين المادة، وذلك بهدف تمكين مواصلة المعالجة أو التشكيل.
بالإضافة إلى استنشاق سبائك الألومنيوم المصبوبة أثناء عملية الصهر، فإن عملية الصب في القالب تؤدي أيضًا إلى استنشاق الغازات. فمع انخفاض درجة حرارة المعدن السائل الذي يدخل القالب، تنخفض قابلية ذوبان الغاز، فيترسب الغاز الزائد، ولا يستطيع بعضه الخروج. ويبقى الغاز داخل قطعة الألمنيوم المصبوبة ليشكل مسامًا تُعرف عمومًا باسم “الثقوب الدقيقة”.
يختلط الغاز الموجود في سبيكة الألومنيوم المصبوبة أحيانًا مع تجويف الانكماش، ويبقى الغاز المترسب في سائل الألومنيوم داخل تجويف الانكماش. وإذا كان الضغط الناتج عن تسخين الفقاعات كبيرًا، يكون سطح المسام أملسًا وتظهر طبقة لامعة حول الثقوب؛ أما إذا كان الضغط الناتج عن الفقاعات صغيرًا، يكون السطح الداخلي للمسام مجعدًا، وتظهر علامات الانكماش عند الملاحظة الدقيقة.
كلما ارتفع محتوى الهيدروجين في سائل سبائك الألومنيوم، زاد عدد الثقوب الدقيقة التي تظهر في سبائك الألومنيوم المصبوبة.
لا تؤدي الثقوب الدقيقة الموجودة في سبائك الألومنيوم المصبوبة إلى تقليل إحكام الإغلاق ومقاومة التآكل في القطعة المصبوبة فحسب، بل تؤدي أيضًا إلى انخفاض الخصائص الميكانيكية للسبائك. وللحصول على قطع من الألومنيوم المصبوب خالية من المسام أو تحتوي على عدد أقل منها، يكمن السر في ظروف الصهر. فإذا تمت إضافة مادة تغطية للحماية أثناء عملية الصهر، فإن كمية الغازات التي تمتصها السبيكة تنخفض بشكل كبير. ولذلك، فإن عملية تنقية الألومنيوم المنصهر أثناء صب سبائك الألومنيوم يمكنها التحكم بفعالية في محتوى الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر.
عند صب سبائك الألومنيوم، وبغض النظر عن طريقة التكرير المستخدمة، فإن الهدف هو إزالة الغازات وتنقية وتكرير سبائك الألومنيوم بشكل أفضل، وذلك للحصول على قطع مصبوبة من الألومنيوم عالية الجودة ومطابقة للمواصفات.