Перед литьем расплав алюминиевого сплава должен пройти процессы рафинирования с целью:
Дегазация: Расплавленный алюминий содержит большое количество водорода. Если его не удалить, в отливке появятся микроотверстия и пористые дефекты.
Утонченные зерна: улучшают механические свойства отливок за счет регулирования размера зерен после затвердевания.
Метаморфизм: изменение структуры кремния путем добавления небольшого количества метаморфических элементов, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики отливки.
Существуют различные методы работы с этими расплавами очистка алюминия процессы очистки. Раньше для очистки расплавленный металл поочередно обогащали различными флюсами в переливной камере или выдерживающей печи. В последние годы была успешно разработана и получила широкое применение “станция обработки металла”. Все процессы очистки расплавленного алюминия можно выполнять более эффективно за один цикл обработки.
По мере повышения температуры расплава растворимость водорода в расплавленном алюминии постепенно увеличивается. Однако растворимость водорода в твёрдом алюминии очень низкая, поэтому при затвердевании алюминиевого сплава выпавший в осадок водород объединяется и образует микроотверстия и поры в отливке.
Для уменьшения поступления водорода в дыхательные пути огнеупорные материалы, тигли и инструменты следует тщательно предварительно нагревать, а отходы, полученные из переработки масляных отходов, — обезвоживать. Пламя горелки должно быть слегка окислительным, чтобы избежать избыточного содержания водорода в продуктах сгорания. Температуру расплавленного металла следует поддерживать на как можно более низком уровне, поскольку при высокой температуре растворяется больше водорода. Разумеется, как бы тщательно ни подходили к делу, водород всё равно будет присутствовать.
Количество пор, допустимое в отливке, зависит от технологии литья и конечного назначения изделия. Если металл остывает медленно, как, например, в песчаной форме, выходящие газы собираются в мелкие пузырьки и остаются в отливке. Эти пузырьки обнаруживаются на последующих этапах обработки — при резке или дробеструйной обработке, — и дефекты в виде “точечных отверстий” на обработанной поверхности приводят к серьезной потере механических свойств и герметичности.
При процессах литья с относительно высокой скоростью затвердевания, таких как литье в металлические формы и литье под низким давлением, образующиеся поры, как правило, имеют небольшой размер и достаточно равномерно распределены. Поэтому они практически не влияют на механические свойства и даже оказывают определённое положительное влияние в реальных производственных условиях — они могут компенсировать локальную усадку отливок. При литье в металлические формы с высокой плотностью и литье под низким давлением по-прежнему необходимо применять эффективный процесс дегазации.
Раньше при производстве литых под давлением деталей обычно не возникала необходимость в дегазации расплава. Содержащиеся в нём поры, как правило, образуются из-за попадания воздуха в процессе гидравлического литья металла под давлением. Пористость, вызванная водородом, может не представлять серьёзной проблемы. Это связано, в первую очередь, с тем, что при литье под давлением обычно используется более низкая температура разлива, а сам расплав имеет более низкое содержание водорода. Однако в последние годы, с совершенствованием технологий литья под давлением и повышением требований к качеству отливок, всё больше предприятий, занимающихся литьем под давлением, проводят дегазацию расплава перед началом литья.