Las aleaciones de aluminio absorben fácilmente el gas, lo cual constituye una de las principales características de las aleaciones de aluminio fundido. El hidrógeno producido por la reacción de los componentes del aluminio líquido y de la aleación de aluminio con la humedad contenida en el material del horno, los productos de combustión de la materia orgánica y el molde es absorbido por el aluminio líquido. Cómo eliminar el hidrógeno del aluminio líquido es la principal preocupación de las fundiciones de aluminio.
Hidrógeno en aluminio líquido
Cuanto mayor es la temperatura del aluminio fundido, mayor es la cantidad de hidrógeno absorbida; a 700 ℃, la solubilidad del hidrógeno por cada 100 g de aluminio es de 0,5 a 0,9; cuando la temperatura se eleva a 850 ℃, la solubilidad del hidrógeno se multiplica por 2 o por 3. Cuando contiene impurezas de metales alcalinos, la solubilidad del hidrógeno en el aluminio fundido aumenta significativamente.
Además del gettering durante la fusión, las aleaciones de aluminio fundido también producen gettering al verterlas en el molde. A medida que el metal líquido entra en el molde, la temperatura desciende, la solubilidad del gas disminuye, el exceso de gas se precipita y parte de este no puede escapar. Se forman poros en la pieza fundida, lo que se conoce comúnmente como “poros finos”. En ocasiones, el gas se combina con la cavidad de contracción, y el gas precipitado en el aluminio líquido permanece en dicha cavidad. Si la presión generada por la burbuja es elevada, la superficie del poro es lisa y se observa un anillo de capas brillantes alrededor del poro. Si la presión generada por la burbuja es baja, la superficie interior del poro presenta arrugas y tiene el aspecto de una “pata de mosca”. Una observación minuciosa revela las características propias de la contracción.
Cuanto mayor es el contenido de hidrógeno en el metal fundido de la aleación de aluminio, más poros se producen en la pieza fundida. Los poros en las piezas fundidas de aluminio no solo reducen la estanqueidad y la resistencia a la corrosión de las mismas, sino que también merman las propiedades mecánicas de la aleación. La clave para obtener piezas de fundición de aluminio sin poros o con pocos poros reside en las condiciones de fusión. Si se añade un agente de recubrimiento durante la fusión para proteger la aleación, la cantidad de aire que penetra se reduce considerablemente. El refinado del aluminio fundido permite controlar eficazmente el contenido de hidrógeno en el mismo.
Cómo eliminar el hidrógeno del aluminio líquido
En la actualidad, para eliminar los poros diminutos en las piezas fundidas de aleación de aluminio, los métodos más habituales consisten en la desgasificación de las sales de cloruro y los cloruros durante el proceso de fundición, la desgasificación con cloro y nitrógeno, la desgasificación al vacío, la desgasificación con ondas ultrasónicas y la desgasificación por filtración, entre otros. AdTech ofrece el unidad de desgasificación en línea y fundente de refinado para la eliminación de hidrógeno del aluminio fundido.