Dans l'eutectique de l'alliage aluminium-silicium, la phase de silicium se d\u00e9veloppe sous forme de lamelles dans des conditions de croissance spontan\u00e9e, et il arrive m\u00eame que des phases de silicium \u00e9paisses, de forme polygonale et semblables \u00e0 des plaques, apparaissent. Ces formes de phase de silicium clivent fortement la matrice d'aluminium, provoquant une concentration de contraintes aux extr\u00e9mit\u00e9s et sur les bords de la phase de silicium ; l'alliage est alors susceptible de se fissurer le long des joints de grains. Il peut \u00e9galement arriver que la phase de silicium en forme de plaque se fissure elle-m\u00eame, ce qui rend l'alliage fragile ; les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, en particulier l'allongement, s'en trouvent consid\u00e9rablement r\u00e9duites, et la capacit\u00e9 d'usinage est m\u00e9diocre. Afin de modifier l'\u00e9tat actuel du silicium et d'am\u00e9liorer les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques de l'alliage, on recourt depuis longtemps \u00e0 des techniques de traitement de modification.<\/p>\n
Les \u00e9l\u00e9ments qui ont un effet modificateur sur le silicium eutectique sont : le sodium (Na), le strontium (Sr), le soufre (S), le lanthane (La), le c\u00e9rium (Ce), l'antimoine (Sb), le tellure (Te), etc. Les recherches actuelles se concentrent sur plusieurs modificateurs tels que le sodium, le strontium et les terres rares.<\/p>\n
Le sodium est l'\u00e9l\u00e9ment m\u00e9tamorphique eutectique du silicium le plus ancien et le plus efficace. Il existe trois m\u00e9thodes pour ajouter du sodium : le sodium m\u00e9tallique, les sels de sodium et le carbonate de sodium.<\/p>\n
L'agent de modification initial utilis\u00e9 pour le sodium m\u00e9tallique est le sodium m\u00e9tallique.<\/strong> Le sodium pr\u00e9sente le meilleur effet de modification et permet d\u2019affiner efficacement la structure eutectique. L\u2019ajout d\u2019une petite quantit\u00e9 (environ 0,005% \u00e0 0,01%) permet d\u2019\u00e9liminer la phase eutectique de silicium de la structure en aiguilles, qui se transforme alors en une structure fibreuse parfaitement uniforme. Cependant, l\u2019utilisation du m\u00e9tamorphisme au sodium m\u00e9tallique pr\u00e9sente certains inconv\u00e9nients. Premi\u00e8rement, la temp\u00e9rature de m\u00e9tamorphisme est de 740 \u00b0C, ce qui est proche du point d\u2019\u00e9bullition du sodium (892 \u00b0C). Par cons\u00e9quent, l\u2019aluminium liquide a tendance \u00e0 bouillir, ce qui entra\u00eene des projections, favorise l\u2019oxydation de l\u2019aluminium liquide et rend l\u2019op\u00e9ration dangereuse. Deuxi\u00e8mement, la densit\u00e9 du sodium est faible (0,97) et celui-ci s\u2019enrichit dans la couche superficielle de l\u2019aluminium liquide pendant le m\u00e9tamorphisme, de sorte que la partie sup\u00e9rieure de l\u2019aluminium liquide est surmodifi\u00e9e et la partie inf\u00e9rieure est sous-modifi\u00e9e, ce qui rend l\u2019effet m\u00e9tamorphique extr\u00eamement instable. Par ailleurs, le sodium r\u00e9agit facilement avec la vapeur d\u2019eau pour g\u00e9n\u00e9rer de l\u2019hydrog\u00e8ne, ce qui augmente la teneur en gaz de l\u2019aluminium liquide. Le sodium est un \u00e9l\u00e9ment tr\u00e8s r\u00e9actif qui r\u00e9agit facilement avec l\u2019oxyg\u00e8ne de l\u2019air. En r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale, il convient de le faire tremper dans du k\u00e9ros\u00e8ne pour le conserver, et ce k\u00e9ros\u00e8ne doit \u00eatre \u00e9limin\u00e9 avant utilisation. C\u2019est \u00e9galement une op\u00e9ration tr\u00e8s d\u00e9licate, mais si le k\u00e9ros\u00e8ne n\u2019est pas \u00e9limin\u00e9, il introduira du gaz et des inclusions dans l\u2019aluminium fondu.<\/p>\n Sel de sodium.<\/strong> L'agent de modification g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9 en production est un m\u00e9lange contenant des sels halog\u00e9n\u00e9s tels que le NaF, qui exploite la r\u00e9action entre le sel de sodium et l'aluminium pour g\u00e9n\u00e9rer du sodium et jouer ainsi un r\u00f4le de modification. Cependant, ces sels de sodium se diffusent facilement dans la vapeur d'eau, ce qui augmente la tendance de l'alliage \u00e0 l'oxydation par getter. Par ailleurs, ces sels de sodium ont un effet corrosif sur l'environnement et nuisent \u00e0 la sant\u00e9.<\/p>\n