O alumínio e suas ligas oxidam-se facilmente tanto no estado sólido quanto no estado fundido, formando uma película contínua e autolimitante. A taxa de oxidação aumenta com a temperatura e é substancialmente maior no alumínio fundido do que no sólido. Os elementos reativos contidos em ligas, como magnésio, estrôncio, sódio, cálcio, berílio e titânio, também são fatores que contribuem para a formação de óxido. Tanto no estado fundido quanto no sólido, o óxido formado na superfície oferece benefícios em termos de autolimitação e como barreira à difusão e à dissolução do hidrogênio. A turbulência induzida, no entanto, resulta no arrastamento de partículas de óxido, que resistem à separação por gravidade, pois sua densidade é semelhante à do alumínio fundido. Fluxos para remoção de óxidos são fluxos para a separação e remoção de óxidos.
Formação de óxido
Os óxidos são formados por oxidação direta ao ar, por reação com o vapor de água ou por reação aluminotérmica com óxidos de outros metais, como o ferro ou o silício, presentes em ferramentas e refratários. O óxido de alumínio é polimórfico, mas à temperatura do metal fundido as formas comuns de óxido encontradas são cristalinas e de diversos tipos, dependendo da exposição, da temperatura e do tempo. Algumas formas cristalográficas de óxido afetam a aparência e a coloração das peças fundidas, sem outros efeitos significativos.
Separação e remoção de óxidos
Geralmente, é necessário tratar as massas fundidas de alumínio e suas ligas para remover os componentes não metálicos em suspensão. Isso é normalmente realizado por meio do uso de fluxos sólidos ou gasosos quimicamente ativos que contêm cloro, flúor, cloretos e/ou fluoretos. Em cada caso, o objetivo é a desumidificação da interface óxido/fusionado para proporcionar a separação eficaz dos óxidos e de outras matérias incluídas, bem como a flotação dessas substâncias não metálicas por meio de sua ligação a elementos ou compostos sólidos ou gasosos introduzidos ou formados durante o tratamento com fluxo.
Fluxos para separação e remoção de óxidos
Fluxos também podem ser utilizados para minimizar a formação de óxidos. Por esse motivo, as massas fundidas que contêm magnésio são frequentemente protegidas pelo uso de sais que formam camadas líquidas — na maioria das vezes, de cloreto de magnésio — na superfície da massa fundida. Esses fundentes, denominados “fundentes de cobertura”, devem ser removidos e substituídos periodicamente. O carbono, a grafite e o pó de boro também retardam eficazmente a oxidação quando aplicados à superfície do material fundido.