Alüminyum alaşımları gazı kolayca emer ve bu, döküm alüminyum alaşımlarının temel özelliklerindendir. Sıvı alüminyum ve alüminyum alaşımının bileşenlerinin, fırın malzemesindeki nem, organik maddelerin yanma ürünleri ve kalıpla reaksiyona girerek ürettiği hidrojen, sıvı alüminyum tarafından emilir. Sıvı alüminyumdaki hidrojenin nasıl giderileceği, alüminyum dökümhanelerinin en büyük endişesidir.
Alüminyum Eriyiğindeki Hidrojen
Alüminyum alaşımı eriyiğinin sıcaklığı ne kadar yüksekse, o kadar fazla hidrojen emilir; 700 ℃'de, 100 g alüminyum başına hidrojen çözünürlüğü 0,5 ~ 0,9'dur; sıcaklık 850 ℃'ye yükseltildiğinde, hidrojen çözünürlüğü 2 ila 3 kat artar. Alkali metal safsızlıkları içerdiğinde, alüminyum eriyik içindeki hidrojenin çözünürlüğü önemli ölçüde artar.
Erime sırasında gerçekleşen getterleme sürecine ek olarak, döküm alüminyum alaşımlarında kalıba döküm sırasında da getterleme meydana gelir. Kalıba giren sıvı metalin sıcaklığı düştükçe gazın çözünürlüğü azalır, fazla gaz çökelir ve gazın bir kısmı dışarı çıkamaz. Dökümde, genellikle “iğne delikleri” olarak adlandırılan gözenekler oluşur. Gaz bazen büzülme boşluğuyla birleşir ve sıvı alüminyumda çökelen gaz, büzülme boşluğunda kalır. Kabarcığın oluşturduğu basınç yüksekse, gözenek yüzeyi pürüzsüzdür ve gözenek çevresinde parlak tabakalardan oluşan bir halka görülür. Kabarcığın oluşturduğu basınç düşükse, deliğin iç yüzeyi buruşuktur ve “sinek ayağı” gibi görünür. Dikkatli bir inceleme, büzülme özelliklerini ortaya çıkarır.
Alüminyum alaşımlı döküm sıvısındaki hidrojen içeriği ne kadar yüksekse, dökümde o kadar fazla iğne deliği oluşur. Alüminyum dökümlerdeki iğne delikleri, sadece dökümlerin hava sızdırmazlığını ve korozyon direncini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda alaşımın mekanik özelliklerini de düşürür. Gözeneksiz veya az gözenekli alüminyum dökümler elde etmenin anahtarı, eritme koşullarıdır. Alaşımı korumak için eritme sırasında bir kaplama maddesi eklenirse, hava girişi büyük ölçüde azalır. Alüminyum eriyiğinin arıtılması, alüminyum eriyiğindeki hidrojen içeriğini etkili bir şekilde kontrol edebilir.
Alüminyum Sıvısındaki Hidrojeni Nasıl Giderilir?
Günümüzde, alüminyum alaşımlı dökümlerdeki mikro delikleri ortadan kaldırmak için en yaygın yöntemler arasında, eritme işlemi sırasında klorür tuzlarının ve klorürlerin gazdan arındırılması, klor ve azotla gazdan arındırma, vakumla gazdan arındırma, ultrasonik dalgalarla gazdan arındırma, filtreleme yoluyla gazdan arındırma vb. yer almaktadır. AdTech, çevrimiçi gaz giderme ünitesi ve rafinaj akısı sıvı alüminyumdan hidrojenin uzaklaştırılması için.