As ligas de alumínio absorvem gás com facilidade, o que constitui uma das principais características das ligas de alumínio fundido. O hidrogênio produzido pela reação dos componentes do alumínio líquido e da liga de alumínio com a umidade contida no material do forno, nos produtos da combustão da matéria orgânica e no molde é absorvido pelo alumínio líquido. Como remover o hidrogênio do alumínio líquido é a principal preocupação das fundições de alumínio.
Hidrogênio no alumínio líquido
Quanto mais alta for a temperatura da liga de alumínio fundida, maior será a quantidade de hidrogênio absorvida; a 700 ℃, a solubilidade do hidrogênio por 100 g de alumínio é de 0,5 a 0,9; quando a temperatura é aumentada para 850 ℃, a solubilidade do hidrogênio aumenta de 2 a 3 vezes. Quando há impurezas de metais alcalinos, a solubilidade do hidrogênio no alumínio líquido aumenta significativamente.
Além do gettering durante a fusão, as ligas de alumínio fundidas também apresentam gettering durante o vazamento no molde. À medida que o metal líquido entra no molde, a temperatura diminui, a solubilidade do gás diminui, o excesso de gás se precipita e parte do gás não consegue escapar. Formam-se poros na peça fundida, comumente chamados de “poros minúsculos”. Às vezes, o gás se combina com a cavidade de contração, e o gás precipitado no alumínio líquido permanece nessa cavidade. Se a pressão gerada pela bolha for grande, a superfície do poro é lisa e há um anel de camadas brilhantes ao redor do poro. Se a pressão gerada pela bolha for pequena, a superfície interna do poro fica enrugada e se assemelha a uma “pata de mosca”. Uma observação cuidadosa revela características de retração.
Quanto maior for o teor de hidrogênio no líquido de fundição da liga de alumínio, mais poros finos são produzidos na peça fundida. Os poros finos nas peças fundidas de alumínio não apenas reduzem a estanqueidade e a resistência à corrosão das peças, mas também diminuem as propriedades mecânicas da liga. O segredo para obter peças fundidas de alumínio sem poros ou com poucos poros está nas condições de fusão. Se for adicionado um agente de cobertura durante a fusão para proteger a liga, a entrada de ar é significativamente reduzida. O refinamento do alumínio fundido permite controlar efetivamente o teor de hidrogênio na massa fundida.
Como remover o hidrogênio do alumínio líquido
Atualmente, para eliminar os poros minúsculos nas peças fundidas de liga de alumínio, o método mais comum consiste na desgaseificação de sais de cloreto e cloretos durante o processo de fusão, seja por meio de cloro e nitrogênio, a vácuo, com ondas ultrassônicas, por filtragem, etc. A AdTech oferece o unidade de desgaseificação online e fluxo de refino para a remoção de hidrogênio do alumínio líquido.