Fusión de aluminio con fundente

20 de febrero Fusión de aluminio con fundente

Fusión de aluminio con fundente

El fundente para la fusión de aluminio es una sustancia sólida (normalmente mezclas de sales de cloruro y fluoruro) que se utiliza en las fundiciones de aluminio para reducir la oxidación del metal fundido, minimizar la penetración del hidrógeno atmosférico, absorber las inclusiones no metálicas suspendidas en el metal fundido, mantener limpias las paredes del horno o la cuchara de los óxidos acumulados, disminuir el contenido de aluminio retenido en la escoria, eliminar el hidrógeno disuelto en el metal fundido, refinar el grano del aluminio durante la solidificación, modificar las inclusiones de silicio en las aleaciones que contienen silicio y oxidar el exceso de magnesio.

La práctica habitual para la introducción de aluminio fundido con fundente es la aplicación manual.
La mayoría de los fundentes se aplican sobre la superficie de la masa fundida y se mezclan con ella. Algunos (los destinados a la desgasificación y al refinado de grano) se introducen hasta el fondo mediante una campana perforada, limpia y precalentada.

El fundente para aluminio también puede introducirse en la masa fundida mediante inyección, en forma de polvo transportado por una corriente de gas inerte (argón o nitrógeno).
La técnica más sencilla de inyección de fundente consiste en sumergir una lanza en la masa fundida.
El método más eficaz para introducir el fundente es la inyección mediante desgasificador rotativo.

En el proceso de fundición del aluminio y las aleaciones de aluminio, el hidrógeno y las inclusiones oxidadas son las principales sustancias que contaminan el aluminio fundido.
El aluminio se transforma fácilmente en A1202 o en alúmina secundaria con oxígeno (Al₂O y A10).
Al mismo tiempo, también es muy fácil que absorba gas (H), que representa entre el 70 y el 90% de la cantidad total de gas presente en el aluminio fundido, y los principales defectos de la aleación de aluminio fundido —poros e inclusiones de escoria— se deben al gas y a la oxidación que permanecen en la aleación. Causados por partículas sólidas, como la materia.
Por lo tanto, para obtener un metal fundido de alta calidad, no solo es necesario seleccionar un proceso de fundición adecuado y razonable, sino que también es importante el tratamiento de refinado y purificación del metal fundido.

El papel del fundente en la fundición de aluminio

1. Modificar la humectabilidad del aluminio fundido respecto al óxido (alúmina), de modo que el aluminio fundido se separe fácilmente del óxido (alúmina) y la mayor parte de este último pase al fundente, reduciendo así el contenido de óxidos en el cuerpo.
2. El fundente puede alterar el estado de la película de óxido presente en la superficie del metal fundido. Esto se debe a que es capaz de fragmentar la película de óxido sólida y densa de la superficie del metal fundido en partículas finas, lo que facilita que el hidrógeno presente en el metal fundido se escape a través de los huecos entre las partículas de la capa de óxido y se libere a la atmósfera.
3. La presencia de la capa de fundente puede aislar el contacto entre el vapor de agua y el aluminio fundido en la atmósfera, lo que dificulta la entrada de hidrógeno en el aluminio fundido y, al mismo tiempo, evita la pérdida por oxidación del metal fundido.
4. El fundente adsorbe los óxidos presentes en el aluminio fundido para purificarlo. En resumen, el efecto del refinado con fundente para eliminar las inclusiones se consigue principalmente mediante la adsorción, la disolución y las reacciones químicas con las películas de óxido y las inclusiones no metálicas presentes en el fundido.

Clasificación y requisitos de la fundición de aluminio con fundente

Hay muchos tipos de flujos utilizados en la fundición de aleaciones de aluminio, que pueden dividirse en dos tipos: agentes de recubrimiento (fundentes destinados a evitar la oxidación del baño de fusión y la inhalación) y agentes de refinado (gases destinados a eliminar gases e inclusiones). El agente de recubrimiento es diferente del agente de refinado. Sin embargo, cualquier fundente utilizado en el proceso de fundición de aleaciones de aluminio debe cumplir las siguientes condiciones.

1. El punto de fusión debe ser inferior a la temperatura de fusión de la aleación de aluminio.
2. La densidad debe ser inferior a la de la aleación de aluminio.
3. Es capaz de adsorber y disolver las inclusiones presentes en la masa fundida, así como de eliminar los gases de la misma.
4. No debe sufrir reacciones químicas con el metal ni con el revestimiento del horno. Si reacciona con el metal, solo debe producir un gas inerte que sea insoluble en el metal, y el fundente debe ser insoluble en el metal fundido.
5. La higroscopicidad es baja y la presión de evaporación es baja.
6. No debe contener ni generar impurezas ni gases nocivos.
7. Debe tener la viscosidad y la fluidez adecuadas.
8. Fácil de fabricar: el precio es económico.

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