อธิบายการไล่ก๊าซอะลูมิเนียม: วิทยาศาสตร์เบื้องหลังการกำจัดไฮโดรเจนและสิ่งเจือปน

ในการหล่อแบบฉีดขึ้นรูปที่แม่นยำ การควบคุมคุณภาพการหล่อแบบฉีดขึ้นรูปที่มีประสิทธิภาพเริ่มต้นด้วยการหลอมเหลวที่บริสุทธิ์และเสถียร ก๊าซรูพรุนและสารปนเปื้อนออกไซด์เป็นข้อบกพร่องหลักที่ส่งผลต่อความหนาแน่นและคุณสมบัติเชิงกลของชิ้นส่วน คู่มือนี้นำเสนอการวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับแหล่งที่มาของก๊าซในโลหะผสมอะลูมิเนียม และหลักการสำคัญของกระบวนการกำจัดก๊าซอะลูมิเนียม ซึ่งเป็นขั้นตอนพื้นฐานในการผลิตที่มีคุณภาพ

I. แหล่งที่มาของปัญหา: การเปิดเผย "Gas" ในโลหะผสมอะลูมิเนียม

1. ไฮโดรเจนคือผู้ร้ายเพียงผู้เดียวก๊าซที่ละลายในอะลูมิเนียมหลอมเหลวมากกว่า 85% คือไฮโดรเจน ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากปฏิกิริยากับไอน้ำ (H₂O) ในสิ่งแวดล้อม ดังนั้น ในการหล่อแบบฉีด คำว่า แก๊ส เนื้อหาเพียบเลย จึงมีความหมายเหมือนกับ d"hydrogen เนื้อหา อย่างแท้จริง ว๊าวววว

2. การลดลงอย่างมากของความสามารถในการละลายอันตรายของไฮโดรเจนมาจากความสามารถในการละลายที่ลดลงอย่างมากเมื่ออะลูมิเนียมเย็นตัวลง ความสามารถในการละลายของไฮโดรเจนลดลงจากประมาณ0.68 มล./100 กรัมในสถานะของเหลวเพียง0.036 มล./100 กรัมในสถานะของแข็ง ในระหว่างการแข็งตัวอย่างรวดเร็วของแม่พิมพ์หล่อ ไฮโดรเจนส่วนเกินนี้จะถูกกักเก็บและตกตะกอน ทำให้เกิดข้อบกพร่องด้านรูพรุนของไฮโดรเจน (รูพรุนขนาดเล็ก)

ครั้งที่สอง. ภัยคุกคามจากการทำงานร่วมกัน: การรวมตัวของออกไซด์และไฮโดรเจน

นอกเหนือจากไฮโดรเจนแล้ว แหล่งสำคัญของข้อบกพร่องอีกประการหนึ่งคือสารปนเปื้อนออกไซด์ในอะลูมิเนียม โดยเฉพาะอย่างยิ่งอะลูมินา (อัล₂O₃) ที่แย่กว่านั้นคือ ข้อบกพร่องทั้งสองนี้ทำงานร่วมกัน ฟิล์มออกไซด์ที่มีรูพรุนและหยาบทำหน้าที่เหมือนฟองน้ำ กักเก็บความชื้นและไฮโดรเจนไว้มากขึ้น ส่งผลให้ปริมาณก๊าซในโลหะหลอมเพิ่มขึ้น ดังนั้น กลยุทธ์การบำบัดโลหะหลอมเหลวที่ครอบคลุมจึงต้องสามารถกำจัดสารปนเปื้อนทั้งไฮโดรเจนและออกไซด์ได้

สาม. หลักการสำคัญของกระบวนการกำจัดก๊าซ

การไล่ก๊าซออกจากอะลูมิเนียมสมัยใหม่เป็นรูปแบบสำคัญของการบำบัดโลหะหลอมเหลวที่ทำงานบนหลักการฟิสิกเคมี โดยการนำก๊าซเฉื่อย (โดยปกติคืออาร์กอนหรือไนโตรเจน) เข้าไปในของเหลวที่หลอมละลาย

1. กฎแห่งแรงกดดันย่อยตามกฎฟิสิกส์นี้ อะตอมไฮโดรเจนจะแพร่จากบริเวณที่มีความดันย่อยสูง (บริเวณหลอมเหลว) ไปยังบริเวณที่มีความดันย่อยเป็นศูนย์ (บริเวณฟองก๊าซเฉื่อย) ตามธรรมชาติ เมื่อฟองลอยขึ้น พวกมันจะพาไฮโดรเจนออกจากโลหะหลอมเหลวอย่างต่อเนื่อง

2. ผลกระทบจากการลอยตัวเมื่อฟองก๊าซเฉื่อยลอยขึ้น ฟองเหล่านี้จะชนและเกาะติดกับสารออกไซด์ที่เป็นของแข็งในอะลูมิเนียม สารออกไซด์เหล่านี้จะถูกพัดพาขึ้นสู่ผิวโลกด้วยแรงลอยตัวของฟองอากาศ ซึ่งสามารถกำจัดออกได้ในรูปของตะกรัน

บทสรุป

โดยสรุป การควบคุมคุณภาพหลอมเหลวคือการต่อสู้กับไฮโดรเจนและออกไซด์ กระบวนการกำจัดก๊าซอะลูมิเนียมที่ประสบความสำเร็จจะผสานการกำจัดไฮโดรเจนทางเคมีเข้ากับการกำจัดสิ่งเจือปนทางกายภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งถือเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญที่สุดในการควบคุมคุณภาพการหล่อแบบฉีด

บทความนี้ได้สำรวจหลักการสำคัญของการดีแก๊ส ในการอัปเดตครั้งต่อไป เราจะวิเคราะห์กระบวนการสำคัญอื่นๆ ในระหว่างการถลุงต่อไป โปรดติดตาม