El aluminio y sus aleaciones se oxidan fácilmente tanto en estado sólido como fundido, formando una película continua que se autolimita. La velocidad de oxidación aumenta con la temperatura y es considerablemente mayor en el aluminio fundido que en el sólido. Los elementos reactivos contenidos en las aleaciones, como el magnesio, el estroncio, el sodio, el calcio, el berilio y el titanio, también influyen en la formación de óxido. Tanto en estado fundido como en estado sólido, el óxido que se forma en la superficie ofrece ventajas en cuanto a la autolimitación y actúa como barrera frente a la difusión y la disolución del hidrógeno. Sin embargo, la turbulencia inducida provoca el arrastre de partículas de óxido, que se resisten a la separación por gravedad debido a que su densidad es similar a la del aluminio fundido. Fundentes para la eliminación de óxidos son fundentes para la separación y eliminación de óxidos.
Formación de óxido
Los óxidos se forman por oxidación directa en el aire, por reacción con el vapor de agua o por reacción aluminotérmica con óxidos de otros metales, como el hierro o el silicio, presentes en herramientas y materiales refractarios. El óxido de aluminio es polimórfico, pero a la temperatura del metal fundido las formas más comunes de óxido que se observan son cristalinas y de diversos tipos, dependiendo de la exposición, la temperatura y el tiempo. Algunas formas cristalográficas del óxido afectan al aspecto y a la coloración de las piezas fundidas, sin que ello tenga otras consecuencias significativas.
Separación y eliminación de óxidos
Por lo general, es necesario tratar los fundidos de aluminio y sus aleaciones para eliminar las impurezas no metálicas en suspensión. Esto se consigue normalmente utilizando fundentes sólidos o gaseosos químicamente activos que contienen cloro, flúor, cloruros y/o fluoruros. En cada caso, el objetivo es la deshumectación de la interfaz óxido/fundido para lograr una separación eficaz de los óxidos y otras materias incluidas, así como la flotación de estas sustancias no metálicas mediante su adhesión a elementos o compuestos, ya sean sólidos o gaseosos, introducidos o formados durante el tratamiento con fundente.
Fundentes para la separación y eliminación de óxidos
Flujos También se puede utilizar para minimizar la formación de óxido. Por este motivo, los fundidos que contienen magnesio suelen protegerse mediante el uso de sales que forman capas líquidas —normalmente de cloruro de magnesio— sobre la superficie del fundido. Estos fundentes, denominados «fundentes de recubrimiento», deben retirarse y sustituirse periódicamente. El carbono, el grafito y el polvo de boro también retrasan eficazmente la oxidación cuando se aplican sobre la superficie del fundido.