L'alumine CFF est utilisée pour la filtration et la purification des alliages d'aluminium en fusion ; elle permet d'éliminer les inclusions oxydées présentes dans l'aluminium en fusion.
Les inclusions et les gaz présents dans les métaux ont des effets significatifs sur la résistance mécanique, la résistance à la fatigue, la résistance à la corrosion et la fissuration par corrosion sous contrainte des matériaux.
Le contrôle efficace des inclusions d'oxyde dans la masse fondue et l'amélioration de la qualité des barres moulées et des tôles laminées sont désormais des objectifs communs aux industries métallurgiques, de la fonderie et des matériaux.
À l'heure actuelle, l'alumine CFF est largement utilisée pour éliminer les inclusions de la masse fondue d'alliages d'aluminium.
Formation d'inclusions dans un alliage d'aluminium
Certaines inclusions présentes dans les alliages d'aluminium proviennent directement de la charge, tandis que la plupart d'entre elles se forment au cours de la fusion et de la coulée ; il s'agit principalement d'inclusions d'oxyde.
Toutes les inclusions présentes avant la coulée sont appelées « inclusions d'oxydation primaires ».
Inclusions dispersées qui ne peuvent pas être entièrement éliminées après l'affinage. Il augmente la viscosité du métal en fusion et réduit la tendance de l'aluminium à se rétracter lors de la solidification.
Les inclusions d'oxydation secondaire se forment principalement lors de la coulée. Lors du moulage de l'aluminium en fusion, l'oxygène réagit avec l'air pour former des inclusions oxydées.
Au cours du processus de fusion, l'alliage d'aluminium entre en contact avec les gaz du four, ce qui entraîne la formation d'Al₂O₃ et d'autres composés.
La présence d'Al₂O₃ dans l'aluminium liquide augmente la teneur en hydrogène de la masse d'aluminium fondu résiduelle.
Filtre en mousse céramique d'alumine Cette technologie a vu le jour dans les années 1970 et est depuis largement utilisée aux États-Unis, au Canada, au Japon, en France, en Australie, en Suisse et dans d'autres pays.
L'élimination des inclusions dans la masse d'aluminium en fusion constitue la méthode la plus efficace avant l'utilisation de l'orifice de filtration équipé d'une plaque filtrante en céramique expansée.
Ces dernières années, certaines nouvelles technologies de purification de l'aluminium liquide, telles que le traitement dynamique sous vide, le dégazage continu par ultrasons et le procédé CFF à base d'alumine, ont fait l'objet d'études tant en France qu'à l'étranger et ont donné de bons résultats.
Quant au filtre métallique et au filtre en tissu de fibre, ils ne permettent d'éliminer que les inclusions les plus grosses présentes dans la masse fondue d'alliage d'aluminium ; les inclusions inférieures au micron ne peuvent toutefois pas être éliminées, et le filtre métallique entraîne également une contamination de l'alliage d'aluminium.
Les inclusions fines peuvent être éliminées à l'aide d'alumine CFF, ce qui permet d'améliorer considérablement les propriétés mécaniques et l'aspect des pièces moulées.