L'aluminium fondu est généralement traité avant la coulée afin d'éliminer l'hydrogène dissous dans la masse fondue. Ce traitement est appelé « dégazage et affinage du grain ».
Dégazage et affinage du grain
Le dégazage est une pratique courante visant à réduire la teneur en hydrogène gazeux de l'aluminium fondu et de ses alliages.
L'une des premières méthodes de dégazage consistait à traiter le bain fondu (aluminium ou alliage d'aluminium en fusion) avec de l'hexachloroéthane. Dans ce procédé, le dégazage est assuré par le chlore gazeux qui se dégage lors de la décomposition de l'hexachloroéthane au moment de son passage à travers le bain fondu.
Afin d'améliorer l'efficacité de l'élimination de l'hydrogène, mais aussi pour faciliter l'exploitation et limiter les risques pour l'environnement ; Dégazage en ligne a été adoptée par le secteur.
Dans le processus de dégazage en ligne, de l'azote ou un gaz inerte tel que l'argon est injecté dans la masse fondue à l'aide de buses rotatives spécialement conçues, ce qui permet à l'hydrogène dissous de s'échapper de la masse fondue sous forme de bulles. Parmi les équipements disponibles sur le marché à cette fin, on peut citer notamment le SNIF et le LARS.
Dans les développements ultérieurs, un faible pourcentage de chlore a été ajouté au gaz de purge. Cela a permis d'améliorer l'efficacité du processus de dégazage et s'est donc imposé comme une pratique courante. Cependant, l'ajout de chlore présente ses propres complications et risques, sans compter son coût.
L'affinage du grain de l'aluminium et de ses alliages est réalisé dans le but d'améliorer la microstructure du produit moulé, afin d'optimiser le rendement de coulée, la résistance à la fissuration à chaud et les propriétés mécaniques, notamment la ténacité et la ductilité, etc.
Pour décrire brièvement le principe métallurgique qui sous-tend l'affinage granulaire, l'agent d'affinage, lorsqu'il est introduit dans l'aluminium fondu et ses alliages, augmente le nombre de sites disponibles pour la formation des grains. Dans ces conditions, un plus grand nombre de grains se forme, au détriment de la taille de chaque grain. Ainsi, la microstructure du matériau présente des grains plus petits et plus fins, ce qui lui confère de meilleures propriétés mécaniques.