Методы дегазации и вдувания флюса могут способствовать снижению содержания водорода и включений, а также повышению качества алюминиевого расплава на литейном производстве.
Пористость — это хорошо известный и распространенный дефект отливок. Ее наличие ухудшает механические свойства и коррозионную стойкость изделия. Поэтому она является одной из основных причин брака отливок на литейных заводах. На литейных заводах пористость обычно классифицируют как поры или дефекты усадки, однако на самом деле пористость, как правило, представляет собой сочетание этих двух факторов.
Однако эти два явления могут возникать по отдельности, и в таких случаях контроль и устранение неполадок становятся для инженера-литейщика легче и проще.
Основным источником пор в алюминиевых отливках является водород — единственный газ, обладающий значительной растворимостью в расплавленном алюминии. Алюминиевые отливки обычно содержат 0,15–0,30 мл H₂ на 100 мг Al. Только в высокопрочных литейных сплавах концентрацию водорода необходимо поддерживать на уровне ниже 0,1 мл H₂ на 100 мг Al.
Хотя отливки с очень низким содержанием водорода, как правило, имеют более выраженную усадочную пористость, чем отливки с более высокой концентрацией водорода, и требуют более точных расчетов литниковой системы и системы подачи металла. Допустимое количество пор в отливке определяется методом литья и техническими требованиями к деталям. Для высокопрочных отливок, таких как детали для аэрокосмической или автомобильной промышленности, всегда устанавливаются очень строгие требования к прочности и механическим свойствам, поэтому для поддержания максимально низкой концентрации водорода требуются очень точные и эффективные методы дегазации алюминиевого расплава.
Цель процесса дегазации расплава алюминия заключается, в основном, в снижении концентрации растворенного водорода в расплаве с последующим литьем. Наиболее эффективным методом дегазации является вращение рабочего колеса. Подаваемый продувочный газ разбивается на мелкие пузырьки и равномерно распределяется по всей объёму расплава.
Наиболее часто используемые газы для продувки в ротационная дегазация — это азот и аргон. По мере подъема пузырька продувки растворенный водород диффундирует в него, образуя молекулярный водород, который нерастворим и, следовательно, выделяется, когда пузырек достигает поверхности. Таким образом, площадь контакта между жидким металлом и пузырьками, а также время пребывания пузырьков в жидком металле играют важную роль в эффективности дегазации.
Предпочтительны пузырьки меньшего размера, поскольку они имеют большую площадь поверхности и поднимаются медленнее. Скорость удаления водорода в процессе роторной дегазации определяется принципами термодинамики и кинетики, а также конструкцией ротора, коэффициентом плавления, рабочими параметрами и физическими условиями оборудование для дегазации.
