Алюминий является активным металлическим элементом, который в процессе литья легко окисляется и поглощает газ. Окись алюминия (Al₂O₃) обладает высокой температурой плавления (2 050 °C), а её плотность немного превышает плотность жидкого алюминия. Его трудно удалить из жидкого алюминия, и он легко образует шлаковые включения в отливке. Во время охлаждения газ в расплавленном алюминии часто блокируется плотной пленкой Al₂O₃. В отливке появляется множество микропористостей, что ухудшает плотность и механические свойства изделия.
Чтобы избежать окисления, флюсы с низкой температурой плавления (такие как NaCl, KCl, Na₃AlF₆) обычно используются для изоляции жидкого алюминия от воздуха. Следует свести перемешивание к минимуму и проводить дегазацию жидкого алюминия на поздней стадии плавки. Очистка заключается в пропускании газообразного хлора через жидкий алюминий или добавлении гексахлорэтана и хлорида цинка для образования пузырьков, благодаря чему растворенный в жидком алюминии водород попадает в пузырьки и выпадает в осадок. В процессе всплывания пузырьков газ и включения Al₂O₃ из расплавленного алюминия удаляются с поверхности жидкости, благодаря чему расплавленный алюминий становится чистым.
Процесс литья алюминия
Литой алюминиевый сплав имеет низкую температуру плавления и, как правило, плавится в тигле. Литье в формы из мелкого песка позволяет снизить шероховатость поверхности отливки. Чтобы предотвратить окисление и впитывание кислорода расплавленным алюминием в процессе разливки, обычно используется открытая система разливки с большим количеством внутренних литниковых каналов. Прямые литниковые каналы часто имеют змеевидную или гусиную шею форму, что позволяет сплаву быстро и плавно заполнять полость без разбрызгивания, образования вихрей и ударов. Для литья алюминиевых сплавов могут применяться различные методы литья.
Плавка и разливка алюминиевого сплава являются основными этапами литейного производства. Строгий контроль всего процесса плавки и литья играет важную роль в предотвращении дефектов отливок. Расплав алюминия обладает сильной склонностью к поглощению водорода, имеет высокую окисляющую способность и легко растворяет железо. Для получения высококачественных отливок необходимо соблюдать простые и тщательные меры предосторожности в процессе плавки и литья.