Desgaseificação por fluxo

A desgaseificação por fluxo é um processo de fundição destinado a remover o hidrogênio dissolvido na massa fundida.

O alumínio líquido dissolve ativamente o hidrogênio, que se forma por reação química com o vapor de água:

2Al + 3H₂O = Al₂O₃ + 6H

A solubilidade do hidrogênio gasoso no ponto de fusão do alumínio líquido (1220,7 °F / 660,4 °C) é de 0,61 in³/lb (2,2 cm³ por 100 g).
Quando o alumínio se solidifica, a solubilidade do hidrogênio gasoso diminui drasticamente: o alumínio no estado sólido contém apenas 0,014 in³/lb (0,05 cm³ por 100 g).
Portanto, a liga de alumínio liberará o excesso de hidrogênio durante o processo de cura. Isso leva à formação de defeitos de porosidade distribuídos por todo o metal sólido. O tamanho e o número dos poros de hidrogênio dependem do teor inicial de hidrogênio, da composição da liga e das condições de solidificação.

Fontes de hidrogênio no alumínio líquido

Umidade atmosférica
Carga de metal úmido;
Revestimento úmido do forno (cadinho, concha de transferência);
Ferramentas para fundição úmida;
Fluxo úmido e outros consumíveis;
Os produtos da combustão do combustível no forno contêm hidrogênio.

Método de estimativa do teor de hidrogênio

Cura lenta

Nesse método, uma pequena porção de alumínio líquido (cerca de 2 in³ / 33 cm³) é vertida na cavidade do tijolo refratário aquecido. A liga se solidifica lentamente, e o hidrogênio liberado se concentra na parte superior da peça fundida na forma de bolhas congeladas. O número de bolhas de hidrogênio na superfície da amostra é determinado pela concentração de hidrogênio.

Método a vácuo

Esse método quantitativo utiliza uma amostra de liga de alumínio para solidificação em um pequeno cadinho sob baixa pressão. O hidrogênio dissolvido na liga começa a formar uma fase gasosa (bolhas) sob uma determinada pressão. Quando a primeira bolha se forma, a pressão e a temperatura são medidas simultaneamente. Esses parâmetros são utilizados para determinar o teor de hidrogênio por meio de gráficos digitais.

Desgaseificação por fluxo

Fluxos compostos por sais que contêm cloro e flúor são utilizados para desgaseificar ligas de alumínio fundidas. O fluxo desgaseificado geralmente é produzido na forma de comprimidos.
Quando os tabletes de fluxo são imersos no fundo do forno, com uma campânula perfurada limpa e pré-aquecida, a operação de desgaseificação tem início. Os componentes do fluxo reagem com o alumínio para formar compostos gasosos (cloreto de alumínio, fluoreto de alumínio). O gás forma bolhas e sobe na massa fundida. A pressão parcial do hidrogênio na bolha formada é muito baixa, de modo que ele se difunde do alumínio fundido para dentro da bolha. As bolhas escapam da massa fundida e, em seguida, o gás é removido pelo sistema de exaustão.

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