Что касается неметаллических включений, их можно эффективно удалить с помощью методов газовой очистки. В случае материалов с более высокими требованиями метод фильтрации CFF позволяет удалить примеси из сплава путем механической фильтрации через слой расплавленного алюминия.
Что касается металлических примесей, общий метод их устранения заключается в преобразовании вредных факторов в благоприятные. То есть с помощью легирования они преобразуются в полезную вторую фазу, что способствует улучшению эксплуатационных характеристик материала. Если же их необходимо удалить, то в большинстве случаев используется разница в температурах кипения различных элементов для проведения селективной дистилляции при высоких температурах и низком давлении с целью удаления металлических примесей.
Как удалить примеси из сплава
Алюминиевые сплавы, полученные путем плавки алюминиесодержащего лома, часто содержат избыточные количества других металлических элементов, которые следует удалить в максимально возможной степени. Для удаления из расплава различных металлических примесей, обладающих большей сродством к кислороду, чем алюминий, можно использовать селективное окисление. Например, магний, цинк, кальций, цирконий и другие элементы могут ускорять окисление этих примесей за счет перемешивания расплава. Оксиды этих металлов не растворяются в жидком алюминии и попадают в шлак, благодаря чему их можно отделить от алюминия путем снятия шлака с поверхности расплава.
Также можно использовать разницу в растворимости для удаления металлических примесей из сплава. Например, алюминиевый сплав, загрязненный примесями, смешивают с металлом, который хорошо растворяет алюминий, но не растворяет примеси; затем жидкую фазу алюминиевого сплава отделяют путем фильтрации, а добавленный металл удаляют с помощью вакуумной дистилляции. Обычно для удаления железа, кремния и других примесей из алюминия добавляют магний, цинк и ртуть, после чего эти металлы удаляют путём вакуумной дистилляции.
Например, после того как алюминиевый сплав, загрязнённый примесями, вступает в эвтектическое смешение с магнием 30%, сплав оставляют на некоторое время при температуре, близкой к эвтектической, после чего отфильтровывают первичные осаждающиеся кристаллические фазы, содержащие железо и кремний, а затем подвергают вакуумной очистке при 850 ℃ Магний, а также примеси, такие как цинк и свинец, обладающие высоким давлением паров, удаляются вместе с магнием, и чистый алюминиевый сплав после удаления магния можно разливать в слитки.
В целях дальнейшего повышения качества расплава алюминиевого сплава, а также в тех случаях, когда для определённых марок алюминиевых сплавов требуется строгий контроль содержания водорода и включений, можно применять метод комбинированной очистки, то есть одновременное использование двух методов очистки. Например, комбинированная очистка с фильтрацией хлоридными солями, комбинированная очистка с продувкой аргоном и флюсовой очисткой, оборудование для онлайн-дегазации и фильтрации позволяет добиться лучших результатов, чем при одноступенчатой очистке.