Alüminyum alaşım kalite kontrolünde arıtma işlemi, alüminyum alaşımlı tellerin kalite kontrolündeki en önemli aşamadır. Tel çubuk döküm kütlesindeki gaz safsızlıklarının ve metalik olmayan kalıntıların azaltılması, kabarcıklar veya kalıntılardan kaynaklanan tel kopmalarını önleyebilir, hidrojen kırılganlığını azaltabilir ve çekme mukavemetini, yorulma mukavemetini ve elektriksel iletkenliği iyileştirebilir. Alüminyum alaşımı eriyikindeki safsızlıklar, esas olarak gaz safsızlıkları ve metalik olmayan kalıntılardan oluşur.
Alüminyum Alaşımının Saflaştırılması
Gaz kirliliklerinin kaynakları ve etkileyen faktörler:
Alüminyum alaşımlarındaki başlıca gaz safsızlıkları hidrojenidir. Alüminyum eriyigindeki hidrojenin ana kaynağı, su ile sıvı alüminyumun reaksiyonu sonucu oluşan hidrojen atomlarıdır. Sıcaklık 250 °C’nin altında olduğunda, alüminyum havadaki nemle temas eder ve reaksiyona girerek hidrojen ile alüminyum hidroksit üretir. Alüminyum hidroksit, 400℃'de daha da reaksiyona girerek alüminyum oksit ve hidrojen üretir. Alümina, alüminyum eriyik içinde alüminyum cürufu şeklinde bulunur; hidrojen ise esas olarak alüminyum eriyik içindeki metal atom boşluklarında atom veya iyonlar halinde dağılmıştır. Az bir miktarı ise moleküler kabarcıklar şeklinde eriyik içinde asılı kalır. Hidrojenin katı alüminyumdaki çözünürlüğü çok düşüktür. Alüminyum eriyiğinin katılaşması sırasında, büyük miktarda hidrojen eriyikten çökelir, döküm levhada kabarcıklar oluşturur ve ürün performansını olumsuz etkiler.
Erimiş alüminyumdaki hidrojen içeriğini etkileyen faktörler şunlardır:
Erime ortamındaki gazın kısmi basıncı. Aynı sıcaklıkta, metal içindeki hidrojenin çözünürlüğü, fırın gazı bileşimindeki hidrojen kısmi basıncının artmasıyla birlikte artar. Bu nedenle, alev fırınında eritilen alüminyum eriyikteki hidrojen çözünürlüğü, elektrikli fırındakinden daha yüksektir. Uygulamada, farklı mevsimlerde ve bölgelerde alüminyum eriyiklerinin hidrojen içeriğinin havadaki neme göre değiştiği ve hava neminin artmasıyla hidrojen içeriğinin de arttığı kanıtlanmıştır.
Erime sıcaklığı. Erime sıcaklığı ile eriyik içindeki hidrojen içeriği arasında da pozitif bir korelasyon bulunmaktadır. Erime sıcaklığı ne kadar yüksekse, alüminyum eriyik o kadar fazla hidrojen emer.
Alaşım elementlerinin etkisi. Titanyum, zirkonyum, magnezyum vb. gibi hidrojen bağlanma kuvveti daha yüksek olan alaşım elementleri, alaşımdaki hidrojen çözünürlüğünü artırır. Bakır, silikon, manganez ve çinko gibi elementler ise alüminyum alaşımlarında hidrojenin çözünürlüğünü azaltabilir. Yüksek mukavemetli alüminyum-magnezyum-silikon alüminyum alaşımı, orta mukavemetli hidrojen emici alüminyum alaşımlarına aittir.
Alüminyum eriyiğinin yüzeyindeki oksit tabakasının durumu ve eritme süresinin uzunluğu da alüminyum eriyiğindeki hidrojen içeriği üzerinde farklı etkiler gösterir.
AdTech, akı maddeleri sunar, gaz giderme ünitesi, seramik köpük filtre, ve alüminyum alaşımının arıtılmasına yönelik filtreleme ünitesi.