Влияние неметаллических включений в расплавленном алюминии
Неметаллические включения в
расплавленном алюминии представляют собой в основном оксиды. Эти оксидные включения могут вызывать ряд негативных последствий в процессе плавки, литья, механической обработки и термообработки алюминия.
1. Снижение качества литья
Оксиды снижают текучесть расплава алюминиевого сплава и ослабляют его способность заполнять форму. Они также увеличивают склонность сплава к образованию дисперсной усадочной пористости и трещин в слитках.
Когда расплавленный алюминий содержит много неметаллических включений, рафинирование и дегазация во время плавки становятся более сложными. Это может увеличить количество включений в алюминиевых слитках или отливках.
2. Увеличение количества шлаковых и оксидных пленочных дефектов
Оксиды могут непосредственно образовывать шлаковые включения и оксидные пленочные дефекты в слитках или отливках. Эти дефекты снижают выход готовой продукции и негативно влияют на качество изделий из алюминия.
Оксидные включения также являются важной причиной расслоения и многих поверхностных дефектов в алюминиевых изделиях.
3. Негативное влияние на нагрев и термообработку
Во время нагрева и термообработки наличие оксидов может способствовать образованию вторичной пористости и пузырьков, что еще больше снижает качество продукции.
4. Ухудшение механических свойств
По мере увеличения уровня загрязнения алюминиевого сплава его прочность на разрыв и относительное удлинение уменьшаются. Особенно заметно это снижение проявляется в поперечном удлинении и динамических механических свойствах, в том числе:
Ударная вязкость
Усталостная прочность
Вязкость разрушения
Кроме того, оксидные включения могут снижать коррозионную стойкость алюминиевых сплавов к напряженному коррозионному растрескиванию.
Почему в жидком первичном алюминии высокое содержание натрия?
При
производстве электролитического алюминия в качестве основного сырья для электролита используется криолит. Криолит содержит фторид натрия. В процессе электролиза натрий разлагается и выделяется.
Поэтому жидкий первичный алюминий в алюминиевых электролизерах обычно содержит относительно большое количество натрия.
В электролизерах, использующих сильнокислые электролиты, содержание натрия в жидком первичном алюминии относительно низкое.