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Elementos impuros

Elementos impuros

Los elementos de impureza en las aleaciones de Al-Cu-Mg y Al-Cu-Mn de la serie 2000 son principalmente Fe, Si, Zn, etc. En las aleaciones de Al-Cu-Mg con un contenido de magnesio inferior a 1,0%, un contenido de silicio superior a 0,5% puede mejorar la velocidad y la resistencia del envejecimiento artificial sin afectar a la capacidad de envejecimiento natural. Dado que el silicio y el magnesio forman la fase Mg₂Si, esto favorece el efecto del envejecimiento artificial. Sin embargo, cuando el contenido de magnesio se incrementa hasta 1,5%, tras el tratamiento de templado y envejecimiento natural o de envejecimiento artificial, la resistencia mecánica y la resistencia al calor de la aleación disminuirán a medida que aumente el contenido de silicio. Por lo tanto, el contenido de silicio debe ser lo más bajo posible. Además, el aumento del contenido de silicio incrementará la tendencia de las aleaciones 2A12, 2A06 y otras a formar grietas en la fundición, y reducirá la plasticidad durante el remachado. Por ello, el contenido de silicio en la aleación suele limitarse a menos de 0,5%. En el caso de las aleaciones que requieren una alta plasticidad, el contenido de silicio debe ser aún menor.

Los elementos de impureza Fe y Al forman compuestos de FeAl₃. El Fe también puede formar compuestos de gran tamaño con Cu, Mn, Si y otros elementos. Estos compuestos no se disuelven en la matriz y reducen la plasticidad de la aleación. La aleación es propensa a agrietarse durante la deformación. Además, reducen significativamente el efecto de endurecimiento. Una pequeña cantidad de Fe (menos de 0,25%) tiene poco efecto sobre las propiedades mecánicas de la aleación, lo que mejora la tendencia a la formación de grietas de fundición y soldadura, pero reduce la velocidad de envejecimiento natural. Para obtener materiales con mayor plasticidad, el contenido de Fe y Si en la aleación debe ser lo más bajo posible. Una pequeña cantidad de Zn (entre 0,1% y 0,5%) tiene un efecto mínimo sobre las propiedades mecánicas a temperatura ambiente de la aleación de Al-Cu-Mg, pero reduce la resistencia térmica de la aleación. El contenido de Zn en la aleación debe limitarse a menos de 0,3%.

Cuando el contenido de impurezas de Fe en la aleación de Al-Cu-Mn supera el 0,45%, se forma la fase insoluble Al₇Cu₂Fe, lo que debilita las propiedades mecánicas de la aleación en estado de templado y envejecimiento, así como la resistencia a la fatiga a 300 °C; por ello, el contenido de Fe suele limitarse a 0,3% o menos. Una pequeña cantidad de Si (0,4%) no tiene un efecto evidente sobre las propiedades mecánicas a temperatura ambiente, pero también reduce la resistencia a la fatiga a 300 °C. Cuando el contenido de Si supera el 0,4%, también se reducen las propiedades mecánicas a temperatura ambiente. Por lo tanto, es necesario que el contenido de Si sea inferior a 0,3%. Una pequeña cantidad de Zn (0,31 TP3T) no tiene ningún efecto sobre el comportamiento de la aleación a temperatura ambiente, pero puede acelerar la difusión del Cu en el Al y reducir la resistencia a la fatiga de la aleación a 300 °C, por lo que, por lo general, se mantiene por debajo de 0,11 TP3T.

Fundentes para aluminio

AdTech ofrece fundente de refinado para la eliminación de gases e impurezas. El fundente refinado de AdTech es un polvo blanco con partículas finas de color ligeramente grisáceo. Sus componentes principales son el cloruro y la ettringita, además de otros compuestos. Tras un tratamiento térmico y un cribado adecuados, adquiere un tamaño uniforme, lo que facilita su transferencia a la capa inferior del aluminio fundido en un tanque de refinado utilizando gas (N₂ o Ar) como vehículo. A través de los cambios físicos y químicos del aluminio fundido, se forman numerosas burbujas pequeñas que entran en contacto total con el aluminio fundido, separando así el hidrógeno y otros gases nocivos. Al mismo tiempo, los compuestos de adsorción y fusión contenidos en el fundente de refinado pueden adsorber y fusionar con fuerza los óxidos y los cuerpos flotantes, adherirse a las burbujas y ser arrastrados a la superficie del aluminio fundido a medida que las burbujas ascienden, logrando así la desgasificación y la escorificación.