Керамические пенофильтры для литья и флюсов используются на большинстве алюминиевых литейных заводов для удаления включений. Жидкий алюминий вступает в химическую реакцию с кислородом, азотом, серой, углеродом и другими элементами, в результате чего образуются неметаллические примеси. Среди них оксидные включения (Al₂O₃) являются причиной наиболее серьезного загрязнения металла. Как правило, общее количество оксидных включений в слитке составляет от 0,002% до 0,02%.
Пенокерамические фильтры В компании «Casting» удаляются неметаллические включения из расплава алюминиевого сплава с помощью обработки расплава печными флюсами. Технология фильтрации с использованием керамической пены вне печи уже давно стала важным способом очистки расплавленного алюминия.
Источники включений в алюминиевом сплаве следующие:
(1) Оксид, образующийся в результате взаимодействия поверхности алюминиевого сплава с окисляющим газом в печном газе, например Al₂O₃. Эта оксидная пленка способна защитить жидкий алюминий от окисления. Однако как только поверхностная пленка разрушается, она погружается в расплавленный алюминий. Поскольку Al₂O₃ имеет высокую температуру плавления (2050 градусов) и плотность (3,5–4,0), превышающую плотность расплавленного алюминия, он не всплывает, в результате чего в отливке легко образуются оксидные включения.
(2) Оксид, содержащийся в шихте, также является важным источником оксидных включений в сплаве. Например, алюминиевые слитки и промежуточные сплавы содержат такие включения, как Al₂O₃, а алюминиевая ржавчина Al(OH)₃ на поверхности алюминиевого слитка может непосредственно загрязнять расплавленный алюминий в процессе плавки.
По сравнению с алюминием легирующие элементы, такие как кремний, цинк, медь и т. д., обладающие меньшей сродством к кислороду, не подвергаются легкому окислению под защитой оксидной пленки. Даже если небольшое количество этих элементов подвергается окислению, образующийся оксид имеет плотную структуру и не нарушает целостность пленки оксида алюминия. Поэтому при плавке сплавов Al-Si, Al-Cu и Al-Zn нет необходимости добавлять покрывающие вещества.
Элементом, обладающим сродством к кислороду в алюминиевых сплавах, является магний. Магний легче алюминия и окисляется легче, чем алюминий. Образующийся в результате окисления MgO не является плотным и разрушает плотную пленку оксида алюминия. Поскольку магний нарушает защитные свойства пленки оксида алюминия, плавка алюминиево-магниевого сплава должна осуществляться с соблюдением требований к флюсу.
