Grâce à leurs excellentes propriétés mécaniques, à leur facilité de mise en œuvre et à leur recyclabilité, l'aluminium et les alliages d'aluminium sont largement utilisés dans divers domaines. Les alliages d’aluminium issus de déchets et arrivés en fin de vie sont regroupés sous le terme de « ferraille d’aluminium », qui comprend notamment les matériaux aérospatiaux, les portes en aluminium et d’autres déchets contenant de l’aluminium. Dans un contexte de renforcement des efforts en matière d’économies d’énergie, de réduction des émissions et de limitation de la consommation des ressources, le secteur du recyclage de l’aluminium connaît un développement constant et prend de plus en plus d’importance.
Cependant, on constate des problèmes de dégradation et de faible valeur ajoutée. Les statistiques montrent que 700 000 tonnes de canettes en aluminium sont transformées chaque année en matériaux qui nuisent à la qualité des portes et des fenêtres, ce qui se traduit par une faible valeur ajoutée dans le secteur du recyclage. Bien que l’industrie dispose de sources variées, la plupart d’entre elles ne fournissent que des déchets de mauvaise qualité, voire contaminés. Par conséquent, le contrôle de la microstructure est nécessaire et essentiel pour obtenir de l’aluminium secondaire de haute qualité.
Afin de contrôler efficacement la microstructure, on recourt à des méthodes telles que l’affinage, la modification et la déformation. Le processus d’élimination des impuretés et d’affinage en plusieurs étapes utilisé pour la récupération de l’aluminium comprend les étapes suivantes : prétraitement par criblage, séchage, préchauffage, fusion, affinage et élimination des substances incorporées dans les déchets. L'utilisation de modificateurs à base de terres rares, d'agents d'affinage et de gaz inertes permet d'améliorer les propriétés mécaniques et la pureté des alliages fondus. Cependant, le gaz inerte utilisé était de l'azote, ce qui a entraîné la formation de nitrure d'aluminium. De plus, aucune méthode de contrôle de la microstructure n'est décrite, et l'aluminium déformé ne contient pas d'alliage.
Le système à haut rendement et économe en énergie procédé de raffinage comprend les étapes suivantes : le tri préalable, la fusion, la formation de scories et la séparation des cendres chaudes. L’invention n’utilise pas la méthode de recyclage traditionnelle, mais réutilise les déchets grâce à un procédé en une seule étape, et broie et affine les scories afin de réduire leur teneur en aluminium. Toutefois, la présente invention ne divulgue pas de procédé de dégazage et d’élimination des impuretés des alliages fondus, ni de billettes et de profilés en alliage d’aluminium à microstructure contrôlée.
Procédé d'affinage des grains grossiers d'un alliage Al-Si : ce procédé utilise une combinaison d'agitateurs à engrenages pour agiter l'alliage aluminium-silicium à l'état semi-solide et le faire tourner à grande vitesse, de sorte que les dendrites grossières soient brisées et affinées en structures normales. Les grains de l’alliage Al-Si peuvent être affinés davantage par extrusion. Toutefois, la présente invention n’implique aucune modification au cours des étapes de durcissement, de dégazage, d’élimination des impuretés, de déformation et de croissance des grains.
En résumé, la méthode de contrôle de la microstructure des ébauches et des profilés en alliage d'aluminium recyclé comprend les étapes suivantes : réduction ou prévention de la formation de nitrure d'aluminium, dégazage efficace, élimination des impuretés et modification. Le contrôle de la microstructure détermine la qualité des produits en aluminium recyclé.