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Método de detección de inclusiones sólidas en el aluminio fundido

Las inclusiones en el aluminio fundido son, principalmente, inclusiones sólidas e inclusiones gaseosas. Las inclusiones sólidas son, sobre todo, Al₂O₃, AlN, Al₃C₄ y MgO, que se forman por la reacción del aluminio y sus aleaciones durante el proceso de fundición con el N₂, el O₂ y el CO₂ presentes en los gases del horno. Finalmente se oxidan a Al₂O₃ y MgAl₂O₄;

Los métodos para eliminar las inclusiones son la sedimentación —las partículas se acumulan en el fondo del material fundido—, la flotación —las inclusiones flotan y se acumulan en la superficie del material fundido— y la filtración —separación de las partículas del material fundido mediante medios porosos—.

Filtro de espuma cerámica para aluminio fundido
Filtro de espuma cerámica para aluminio fundido

Entre los métodos de detección de inclusiones sólidas se incluyen el LiMCA (Ⅲ) de detección electrónica, el PoDFA de filtración, el Prefil-Footprinter, el LAIS, el Qualiflash, el análisis del espectro energético EDX y el modo K para determinar el contenido de escoria de fractura, etc. Los tres primeros métodos son los más conocidos y utilizados; son fabricados por la empresa suiza ABB, cuyo representante en Asia es Shenzhen Pyrotek.
LiMCA (Ⅲ): El analizador de pureza de fundidos metálicos LiMCA fue propuesto por primera vez por la Universidad McGill de Canadá para llevar a cabo la detección in situ, en línea y cuantitativa de la pureza de los fundidos metálicos. El tamaño de las inclusiones del LiMCA (Ⅲ) oscila entre 20 μm y 155 μm, y la concentración (valor) entre 0,05 y 1000 k/kg, o entre 1 y 100 000 ppb (μg/L); la duración del pulso indica el tamaño de las inclusiones, y el número de pulsos indica el número de inclusiones.

PoDFA (Análisis de filtración con disco poroso): Se vierte la aleación fundida que se va a analizar en el recipiente; bajo la acción de una presión negativa, la fundición se filtra a través del filtro cerámico de espuma; se pesa la fundición limpia filtrada y se extrae el filtro; a continuación, se corta su parte central y se realiza un análisis metalográfico cuantitativo (Licencia) para obtener el área de las inclusiones en la sección del filtro, y dividir esta área entre el peso del metal fundido limpio para obtener una unidad de mm²/kg. Esto mide la pureza del metal fundido.

Prefil-Footprinter: El analizador de pureza del aluminio líquido a presión (Prefil-Footprinter), a diferencia del PoDFA, utiliza un método de presión positiva para hacer que el metal fundido pase a través del filtro. Además, registra simultáneamente el peso del metal fundido filtrado y el tiempo de filtración. Gráfico temporal. Las inclusiones presentes en el metal fundido obstruyen parcialmente el diámetro de los poros del filtro, lo que reduce la velocidad a la que el metal atraviesa el filtro y alarga la duración del proceso. El nivel actual de escoria en el aluminio fundido puede determinarse rápidamente mediante el análisis de la curva de filtración. Análisis cualitativo y cuantitativo: para el análisis metalográfico de las inclusiones, es necesario cortar el filtro cerámico (Licencia), obtener el área de la inclusión en la sección del filtro, dividir esta área por el peso del metal fundido limpio y obtener una unidad de mm²/kg, que mide la pureza del metal fundido.