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Flux de fonderie

Flux de fonderie

Le fondant utilisé en fonderie est principalement un mélange de sels de chlorure et de fluorure, ainsi que d'autres additifs. La plupart des fondants sont à base de KCl et de NaCl ; le NaF est un autre composant courant.

Couramment utilisés agents de revêtement contiennent 47,5% de KCl, 47,5% de NaCl et 5% de NaF. En ce qui concerne l'agent de recouvrement, pour améliorer sa fluidité, son point de fusion doit être plus bas. D'autres agents de recouvrement sont à base de MgCl, de KCl ou de carnallite. Ces agents de recouvrement présentent une bonne fluidité et peuvent former une fine couche à la surface de l'aluminium fondu. Cependant, le MgCl étant très coûteux, il est généralement utilisé dans les fondants sans sodium. Ce fondant est utilisé pour les alliages contenant plus de 2% de Mg, ou pour éliminer le calcium dans les alliages d'aluminium à forte teneur en magnésium.

Le fluorure de métal alcalin est un tensioactif capable de réduire la tension superficielle entre le flux de la fonderie et le métal. Par rapport au fluorure de métal alcalin, le pouvoir nettoyant de surface de l’AIF₃, du MgF₂ et du chlorure est relativement faible. Cela s’explique par le fait que, lors de l’utilisation d’un flux à base de sel fluoré contenant du NaP et du KP, l’aluminium fondu peut facilement absorber une partie du sodium et du potassium, qui sont des éléments tensioactifs.

Les fluorures de métaux alcalins peuvent dissoudre les oxydes en petite quantité, ce qui facilite la pénétration du film d'oxyde à la surface des scories, améliorant ainsi la mouillabilité et contribuant à séparer les inclusions d'oxyde de l'aluminium liquide et l'aluminium des scories. Cependant, le point de fusion des fluorures de métaux alcalins est généralement plus élevé, ce qui limite leur application, et l’utilisation de sels fluorés s’accompagne d’exigences environnementales plus strictes que celles liées aux sels de chlore purs. Les flux à base de sels fluorés couramment utilisés sont la cryolite (Na₃AlF₆), le fluorure de calcium (CaF₂) ou le fluorosilicate de sodium (Na₂SiF₆), et leur teneur totale est généralement inférieure à 20%.

Les composés oxygénés tels que le NaNO₃ et le KNO₃ ajoutés au fondant réagissent avec l'aluminium pour former de l'Al₂O₃ et dégager une grande quantité de chaleur. Cela permet d'améliorer localement la fluidité, augmentant ainsi le rendement réel en aluminium. Dans l'agent de nettoyage du four, ces réactions exothermiques peuvent accélérer la pénétration du fondant dans les résidus du four.