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Proteção contra derretimento de alumínio

Proteção contra derretimento de alumínio

Os métodos de proteção do alumínio fundido incluem duas técnicas: uma consiste em cobrir a superfície do metal fundido com um fluxo de cobertura. O outro consiste no uso de uma liga protetora, ou seja, adicionar elementos oxidáveis à liga para formar uma película densa de óxido protetor na superfície do metal fundido. O ponto de partida desses dois métodos é estabelecer uma superfície inerte, de modo que o gás e o metal fundido não interajam ou que a atividade da reação química seja significativamente reduzida, a fim de alcançar o objetivo de proteger o metal fundido de alumínio.

O primeiro método é aplicável a todas as ligas de alumínio. Ele não só previne a oxidação da massa fundida e a absorção de hidrogênio, como também tem o efeito de remoção do hidrogênio. Isso ocorre porque o ponto de fusão do fluxo de cobertura é geralmente menor do que a do material fundido, a densidade é menor do que a do material fundido e apresenta boa molhabilidade. É possível formar uma película contínua de revestimento líquido na superfície da massa fundida para separá-la do gás do forno. Em geral, o oxigênio e o vapor de água não reagem, ou raramente reagem, com a massa fundida através do revestimento, enquanto os átomos de hidrogênio dissolvidos na massa fundida podem penetrar no revestimento e escapar devido ao seu pequeno raio.

Proteção contra derretimento de alumínio

A superfície da liga é composta por uma camada solta de óxido de magnésio com um teor superior a 1%. Ela não consegue impedir a reação entre o metal e o gás. Portanto, além do primeiro método de proteção, também é adotado o método de liga protetora.

Adiciona-se berílio (5-50) × 10⁻⁴ à liga para impedir a oxidação da mesma durante o repouso, a fundição e os tratamentos térmicos e a conformação a quente subsequentes. Na massa fundida de alumínio, o berílio é um material superficialmente ativo. Sua afinidade pelo oxigênio é maior do que a do alumínio, mas seu raio iônico é menor do que o do alumínio e do magnésio. O berílio se difunde preferencialmente para a superfície da massa fundida ou preenche as rupturas da película de MgO e se oxida. O óxido de berílio, com β > 1, também apresenta características de alta resistência, baixa pressão de decomposição e boa estabilidade térmica. Juntamente com o MgO, forma uma película densa de óxido de berílio-magnésio com estrutura de espinélio, o que melhora a resistência à oxidação da liga e desempenha um papel protetor eficaz. Se o berílio não for adicionado à liga de alumínio com alto teor de magnésio, é difícil controlar o teor de magnésio na quase-liga durante o processo de fusão e fundição.