Adtech, şu ürünlerin üretiminde uzmanlaşmıştır: gözenekli seramik filtre, erimiş alüminyumdaki safsızlıkları filtreleyen.
İçindekiler
1. Erimiş alüminyumdaki gaz
2. Erimiş alüminyumda hidrojen nasıl üretilir?
3. Gazın alüminyum külçesine etkisi
4. Kapanımların kaynağı 5. Kapanımlar ile hidrojen arasındaki etkileşim
1. Erimiş alüminyumdaki gaz
Erimiş alüminyumdaki gazın büyük kısmı hidrojen olup, içeriği %-90%'dir; bunu azot ve oksijen izlemektedir,
Karbon monoksit; Hidrojen, katı alüminyumda pratik olarak çözünmez, ancak sıvı alüminyumda çok iyi çözünür. Solidus çizgisinin üstünde ve altında hidrojenin çözünürlüğü, 100 g sıvı alüminyum başına sırasıyla 0,65 mL ve 0,034 mL’dir (hidrojen basıncı 0,1 MPa’dır), yani, katı-sıvı iki faz arasındaki hidrojen çözünürlüğü farkı 19,1 kattır ve 100 g erimiş alüminyum başına kandaki normal hidrojen içeriği 0,1~0,4 mL'dir. Çözünürlük farkı nedeniyle, hidrojen eriyikten kaçma eğilimindedir. Hidrojen basıncı, yüzey gerilimi ve hidrostatik basınçtan daha yüksek olduğunda kabarcıklar oluşur ve bu da dökümde iğne delikleri oluşmasına neden olur. Bu nedenle, alüminyum alaşımı eriyiğinin arıtılmasında temel sorun, alüminyum alaşımının hidrojen içeriğinin yüksek olması ve mevcut yöntemlerin yüksek kaliteli alüminyum alaşımlı dökümlerin üretim gereksinimlerini karşılayamamasıdır. Genellikle, 100 g alüminyum başına hidrojen içeriği 0,1~0,2 mL olduğunda, üretim gereksinimleri temel olarak karşılanabilir. Özel gereksinimleri olan dökümler (havacılık dökümleri gibi) için, 100 g alüminyum başına hidrojen içeriği 0,06 mL’nin altında olmalıdır.
2. Erimiş alüminyumda hidrojen nasıl üretilir (1)?
Hidrojen, erimiş alüminyumda belirli bir çözünürlüğe sahip olabilen bir gazdır. Bu durum, erime koşulları altında sıvı alüminyum ve nemden kaynaklanır.
Reaksiyon sonucu ortaya çıkan çeşitli nem kaynakları vardır: 1. Havadaki nem 2. Yakıt yanma ürünleri 3. Yükün yüzeyine adsorbe olan nem 4. Hurda üzerindeki kalıntı yağ erir. Hurda yüksek sıcaklıkta suya batırıldığında, yağ erimiş metalle reaksiyona girdiğinde veya hurda çatladığında hidrojen gazı açığa çıkar. 5. Fırındaki aletler tarafından emilen nem. Besleme, karıştırma veya sıyırma için kullanılan bazı aletler doğal olarak nemi emer. 6. Katı temizleme maddeleri veya bunların kalıntıları üzerinde emilen veya kimyasal olarak bağlanmış nem. Klor ile arıtmanın bir yan ürünü, alüminyum ve magnezyumun klorür tuzlarıdır. Bu klorürler yüksek emiciliğe sahiptir ve aletlere veya fırının iç duvarlarına yapışır.
2. Erimiş alüminyumda hidrojen nasıl üretilir? (2)
7. Kuru kabın yüzeyi erimiş alüminyumla temas etmeden önce, refrakter çamur kaplaması, refrakter malzemelerden yapılmış eritme veya tutma fırını, fırın astarı ya da refrakter malzemelerden yapılmış döküm kanalı tamamen kurumamışsa, bunların tümü hidrojen oluşumuna olumsuz etki eder. 8. Gaz Çeşitli arıtma amaçlarıyla erimiş alüminyuma verilen gaz nem içerebilir. Erimiş metale giren nemi azaltmak için bazı yöntemler kullanmakta ısrar ederseniz, hidrojen içeriği azalacaktır. Ayrıca, hidrojenin çözünmesi ve oksit oluşumu sıcaklığın artmasıyla birlikte arttığından, fırındaki sıcaklık sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Mümkünse, eritme sırasındaki maksimum sıcaklık 760°C'nin altında tutulmalıdır. Eritme sırasında, çözünmenin yanı sıra, özellikle sıvı alüminyumun yüzeyindeki oksit tabakası yuvarlanarak tahrip olduğunda, alüminyum sıvısının taşınması veya dökülmesi sırasında erimiş alüminyum ile havadaki nem arasındaki reaksiyon nedeniyle hidrojen de oluşacak ve erimiş alüminyuma girecektir. Sıvı seviyesi sabit olduğunda hidrojenin çözünmesi daha yavaştır.
Adtech, şu ürünlerin üretiminde uzmanlaşmıştır: gözenekli seramik filtre, erimiş alüminyumdaki safsızlıkları filtreleyen.
3. Sıvı alüminyum gazının alüminyum kalitesine etkisi (1)
Hidrojen atmosferde bulunur ve erimiş alüminyumda çok iyi çözünür. Erimiş alüminyumda hapsolan hidrojen, beyaz lekeler veya gözenekler oluşturarak nihai ürünü olumsuz etkileyebilir. Örneğin, bu alüminyum ürünler kabul edilebilir mekanik veya fiziksel özelliklere ulaşamayabilir ve çekme mukavemetini olumsuz etkileyebilir. Hidrojen kalıntıları ayrıca malzemelerde yorulma çatlaklarına da neden olabilir. Döküm reddi, dökümlerde veya işlenmiş yüzeylerdeki iğne delikleri ya da dökümlerin sızıntı yapmadan basınca dayanması gerektiğinde meydana gelen sızıntılar nedeniyle ortaya çıkabilir. Gözeneklilik, yuvarlak külçelerden işlendiğinde dövme ürünlerde, ekstrüzyon ürünlerinde ve ince ve kalın levhalarda kabarmaya neden olabilir. Döküm sırasında parçalanma ve malzemenin ısıl işlemi sırasında köpürme gibi malzemenin kötü yüzey özellikleri de hidrojenin varlığını gösterir.
3. Erimiş alüminyum gazının alüminyum kalitesine etkisi (2)
Hidrojen, sıvı alüminyumda katı alüminyuma kıyasla yaklaşık 20 kat daha fazla çözünür. Çözünürlük farkı nedeniyle hidrojen, katılaşma sürecinde çözeltiden kaçma, yavaşça yayılma ya da hızla kabarcıklar oluşturarak hidrojen molekülleri üretme eğilimindedir. Kabarcıklar, hidrojen basıncı yüzey gerilimi ve hidrostatik basınçtan daha yüksek olduğunda oluşur. Bu şekilde, katılaşma sürecinde sıvı alüminyumdaki hidrojen içeriği yüksekse, hidrojen katı çözelti, gözenekler veya kırılma noktaları şeklinde bulunur. Bu nedenle, yüksek kaliteli dökümler elde etmek için hidrojen içeriğini düşük bir seviyede tutmak önemlidir.
Yani gaz giderme ünitesi Adtech tarafından üretilen bu ürün, erimiş alüminyumdaki aşırı gaz sorununu çözebilir.
3. Erimiş alüminyumdaki kalıntıların kaynakları
Katkı maddeleri, likidüs çizgisinin üzerindeki herhangi bir katı maddeyi, herhangi bir katı maddeyi ve sıvı dışındaki herhangi bir maddeyi ifade eder. Erimiş alüminyumda yaygın olarak görülen metalik olmayan safsızlıklar arasında oksitler, nitrürler, karbürler, borürler vb. bulunur; bunlar çoğunlukla parçacık şeklindedir ve tipik parçacık boyutu 1-30 mikron aralığındadır. Bu safsızlıklar, hammadde kaynaklı olmasının yanı sıra, esas olarak eritme işlemi sırasında meydana gelen kimyasal reaksiyonların ürünüdür. Alüminyum yüzeyindeki oksit filminin kalınlığı 2-10 mikrondur ve erime noktasına yaklaştığında 200 mikrona çıkar. Sıvı yüzeyindeki oksit filmi sadece daha kalın olmakla kalmaz, aynı zamanda yapısı da değişir; alüminyum sıvısına bakan taraftaki yoğun tabaka, alüminyum sıvısı üzerinde koruyucu bir etkiye sahiptir. Alüminyumun dış yüzeyi gevşektir ve içinde hidrojen, hava ve su buharı ile dolu 5-10 mikron büyüklüğünde küçük gözenekler bulunur. Sıvı tabaka alüminyumun içine karıştırılırsa, kirlilikler ve gaz eklenir. Buna ek olarak, yüksek alaşımlı alüminyum ürünlerinde alüminyum-zirkonyum, alüminyum-titanyum vb. gibi bazı istenmeyen birincil intermetalik bileşikler bulunur ve demir içeren alüminyum alaşımları da demir açısından zengin alüminyum-demir fazları ve alüminyum-silikon-demir fazları oluşturur. Bu safsızlıklar, ürünün mekanik özelliklerini doğrudan etkiler.
3. Erimiş alüminyumda inklüzyonlar ile hidrojen arasındaki etkileşim
Adtech, şu ürünlerin üretiminde uzmanlaşmıştır: gözenekli seramik filtre, erimiş alüminyumdaki safsızlıkları filtreleyen.
Alüminyum alaşımındaki kalıntılar ile gaz arasında güçlü bir etkileşim vardır ve erimiş alüminyumdaki hidrojen içeriği, kalıntılardan büyük ölçüde etkilenir. Kapanım içeriği 0,002% ve 0,02% olduğunda, karşılık gelen hidrojen içeriği 0,2 ml/100 g AL ve 0,35 ml/100 g AL'dir. Aynı hidrojen içeriği durumunda, kalıntı içeriği ne kadar yüksekse, iğne deliği oranı da o kadar yüksek olur; aksine, sıvı alüminyumdaki safsızlık içeriği çok düşük olduğunda, hidrojen içeriği de çok düşüktür; hidrojen yapay olarak eklenmiş olsa bile, otomatik olarak çökelir ve hızla orijinal içeriğine geri döner.
Adtech, şu ürünlerin üretiminde uzmanlaşmıştır: gözenekli seramik filtreler, erimiş alüminyumdaki safsızlıkları emip süzebilen bir maddedir.
Gaz giderme öncesinde – yükseltilmiş; Gaz giderme sonrasında – alçaltılmış
Gaz giderme işleminden önceki alüminyum külçenin kesit görünümü — yoğun gözenekler; Gaz giderme işlemi tamamlanmış külçenin arka profili — neredeyse hiç gözenek yok
Tang Yingwei
Adtech Metalurji Malzemeleri LLC
AdTech Metalurji Malzemeleri Ltd. Şti.