Flux pour l'aluminium fondu

Le flux pour la fonte d'aluminium est une substance solide utilisée dans les fonderies d'aluminium (généralement un mélange de sels de chlorure et de fluorure) ; son objectif est de réduire l'oxydation de la fonte, de minimiser la pénétration d'hydrogène provenant de l'atmosphère et d'absorber les inclusions non métalliques en suspension dans la fonte, empêcher l'accumulation d'oxyde sur les parois du four ou de la poche de coulée, réduire la quantité d'aluminium restant dans l'écume, éliminer l'hydrogène dissous de la masse fondue, extraire les grains d'aluminium lors de la solidification, et modifier les alliages contenant du silicium : les inclusions de silicium oxydent l'excès de magnésium.

Flux pour l'aluminium fondu

La pratique courante pour l'introduction du flux consiste à l'appliquer manuellement.
La majeure partie du fondant est appliquée à la surface du bain de fusion et mélangée à celui-ci. Une partie du fondant (dégazage, affinage du grain) est introduite au fond du bain à travers une cloche poreuse propre et préchauffée.

Le flux peut également être introduit dans la masse fondue en l'injectant sous forme de poudre dans un flux de gaz inerte (argon ou azote).
La technique d'injection de flux la plus simple consiste à plonger le pistolet de pulvérisation dans la masse fondue.
La méthode la plus efficace pour introduire le flux consiste à l'injecter à l'aide d'un dégazeur rotatif.

Classification des fondants à base d'aluminium

Agent de revêtement
Flux de scories
Nettoyage du flux
Agent de dégazage

Agent de revêtement

Le point de fusion du flux de recouvrement est inférieur à celui de l'aluminium. Le flux de couverture est appliqué à la surface de l'aluminium fondu, formant ainsi une couche continue à la surface de celui-ci, ce qui protège le métal liquide contre l'oxydation et l'absorption d'hydrogène atmosphérique. Le flux de couverture est composé d’un mélange de NaCl et de KCl, et peut également contenir certains additifs tels que du CaCl₂, du CaF₂ ou du KF. Les fluorures (CaF₂, KF) abaissent encore davantage le point de fusion du flux et améliorent son pouvoir nettoyant. L'inconvénient des flux fluorés réside dans le fait qu'ils dégagent des fumées nocives à la température de fonctionnement. Un flux protecteur sans sodium est utilisé pour la fusion des alliages aluminium-silicium hypereutectiques (alliages dont la teneur en silicium dépasse 12,6%). L’alliage hypereutectique est modifié par du phosphore, et l’ajout de phosphore entraîne l’affinage du cristal primaire de silicium. Le sodium réduit l’effet purificateur du phosphore dans ces alliages.

Flux de scories

Le flux de scories favorise la séparation de l'aluminium fondu restant dans les scories (parfois jusqu'à 80%). Outre les chlorures et les fluorures, les fondants contiennent également des composants oxydants (KNO₃), qui réagissent de manière exothermique avec l’aluminium lorsqu’ils sont chauffés. La chaleur générée par le fondant améliore la mouillabilité et la fluidité de l’aluminium piégé, et les gouttelettes d’aluminium fusionnent pour redescendre vers la masse fondue. Le laitier traité par le dispositif d’élimination des scories est pulvérulent et sec. Il peut être facilement retiré du four. Le fondant contribue à réduire les pertes d’aluminium, ce qui le rend très rentable, notamment lors de la refonte de copeaux d’aluminium (copeaux, déchets de tournage, etc.).

Flux de nettoyage

Le flux de nettoyage élimine les oxydes en suspension dans la masse fondue. À l'instar des fondants, les agents de nettoyage sont constitués d'un mélange de chlorure, de fluorure et d'un oxydant. Les fondants de nettoyage génèrent moins de chaleur, ce qui réduit leur effet de séparation de l'aluminium. Ils présentent toutefois une meilleure capacité à absorber les inclusions d'oxyde présentes dans la masse fondue.

 Agent de dégazage

Des fondants composés de sels contenant du chlore et du fluor sont utilisés pour dégazer les alliages d'aluminium en fusion. Le fondant dégazé est généralement présenté sous forme de pastilles. Lorsque les pastilles de fondant sont immergées au fond du four, dans une cloche perforée propre et préchauffée, l'opération de dégazage commence. Les composants du flux réagissent avec l'aluminium pour former des composés gazeux (chlorure d'aluminium, fluorure d'aluminium). Le gaz se forme en bulles et remonte dans la masse fondue. La pression partielle de l'hydrogène dans la bulle formée étant très faible, celui-ci se diffuse depuis l'aluminium fondu vers la bulle. Les bulles s'échappent de la masse fondue, puis le gaz est évacué par le système d'échappement. Ce processus se poursuit jusqu’à ce que le bouillonnement cesse. Les agents de dégazage peuvent également être introduits par des méthodes d’injection. Dans ce cas, le gaz inerte sert de vecteur pour le flux granulaire. Outre l’effet de dégazage, le traitement de dégazage permet également d’éliminer les inclusions non métalliques en suspension dans le bain fondu (effet de nettoyage).