Flux pour alliages d'aluminium

Les fondants destinés aux alliages d'aluminium sont généralement composés de chlorures et de fluorures de métaux alcalins et alcalino-terreux ; leurs principaux composants sont le KCl, le NaCl, le CaF, le Na₃AlF₆, le Na₂SiF₆, etc. Les propriétés physiques et chimiques des fondants (point de fusion, densité, viscosité, volatilité, hygroscopicité et interaction avec les oxydes) jouent un rôle déterminant dans l'efficacité de l'affinage.

Flux pour alliages d'aluminium

Le sel de chlorure est le composant de base le plus courant dans les fondants pour alliages d'aluminium, et le mélange de NaCl (45%) et de KCl (55%) est le plus largement utilisé. En effet, ils possèdent une forte capacité à s'infiltrer dans l'Al₂O₃ solide, les inclusions et le film d'oxyde, et la densité du NaCl et du KCl à la température de fusion n'est respectivement que de 1,55 g/cm³ et 1,50 g/cm³, ce qui est nettement inférieur à celle de l'aluminium fondu. Par conséquent, Flux Pour les alliages d'aluminium, il se répartit bien à la surface du bain d'aluminium en fusion, broie et adsorbe le film d'oxyde présent à la surface du bain. Cependant, avec un fondant contenant uniquement des sels de chlorure, le processus de broyage et d'adsorption se déroule lentement ; il est donc nécessaire de remuer manuellement pour l'accélérer. Le chlorure présente une faible tension superficielle et une bonne mouillabilité, ce qui en fait un agent de recouvrement approprié.

Une petite quantité de sels fluorés, tels que le NaF, le Na₃AlF₆ et le CaF₂, est ajoutée au mélange de sels chlorés, principalement à des fins d'affinage. Le flux à base de sels fluorés permet également d'éliminer efficacement le film d'oxyde présent à la surface de la masse fondue et d'améliorer l'effet de dégazage.

(1) Le fluorure peut réagir chimiquement avec l'aluminium fondu pour former des composés gazeux tels que l'AlF, le SiF₄, le BF₃, etc. Ces composés favorisent la séparation du film d'oxyde de l'aluminium fondu et compriment ce film d'oxyde.

(2) Le courant généré à l'interface où se produit la réaction ci-dessus provoque également le “ lavage ” et la rupture du film d'oxyde. Par conséquent, la présence du sel fluoré accélère considérablement le processus de destruction du film d'oxyde à la surface de l'aluminium en fusion, et l'hydrogène présent dans la masse fondue peut s'échapper facilement.

(3) Le fluorure (en particulier le CaF₂) peut augmenter la tension superficielle du mélange de sels fondus, sphéroïdiser le sel fondu de l'oxyde adsorbé, faciliter sa séparation de la masse fondue et réduire les pertes dues aux scories piégées dans l'aluminium.

Méthode d'affinage par flux

Le méthode d'affinage par flux a un effet positif sur l'élimination des inclusions non métalliques. Outre les propriétés physiques et chimiques du fondant, le degré de purification dépend également dans une large mesure des conditions du processus d'affinage. Il s'agit notamment de la quantité de fondant, du temps de contact et de la surface de contact entre le fondant et la masse fondue, des conditions d'agitation, de la température, etc.

Lors de la fusion de déchets d’alliages d’aluminium, la qualité des déchets varie, tout comme la quantité d’agent de recouvrement et d’agent d’affinage nécessaire. Lors de la fusion de déchets de bonne qualité, la quantité d’agent de recouvrement et d’agent d’affinage est relativement faible. Lors de la fusion de déchets de mauvaise qualité, la quantité d’agent de recouvrement et d’agent d’affinage est importante. Pour les alliages d'aluminium à haute teneur en magnésium, il convient d'utiliser des flux sans sel de sodium afin d'éviter tout contact avec des flux contenant du sodium. Les agents d'affinage sans sodium sont principalement utilisés pour les lingots plats en alliages à haute teneur en magnésium, tels que les alliages 5052 et 5754.

La méthode d'affinage par flux est largement utilisée dans la production d'alliages d'aluminium par fusion. Le bain d'alliage d'aluminium en fusion est affiné dans le four ; le flux est chargé dans la cuve d'affinage ; le tube d'affinage sert de support grâce à un soufflage de gaz inerte, ce qui permet au flux de pénétrer en continu dans l'aluminium en fusion, où il se mélange intimement avec celui-ci. L'agitation permet d'obtenir l'affinage souhaité. Plus l'intensité de l'agitation est élevée et plus la pulvérisation de la poudre est uniforme, meilleur est l'effet d'affinage. Il convient toutefois de noter que les fluctuations du bain d'aluminium fondu ne doivent pas être trop importantes. Dans le cas contraire, cela entraînerait la formation d'un nouveau film d'oxyde.