除氣的首要目的是從熔融鋁液中除去氫氣。除氣過程的同時可以去除其它一些有害物質如化學夾雜或堿性物等。
氫氣
氫氣存在于大氣中,且在熔融鋁液中極易溶解。鋁液中夾有氫氣則會產生白點或氣孔,而這對zui終產品會產生不利影響。例如,這些鋁制品可能達不到可接受的機械或物理性能,對抗拉強度也產生不利影響。材料的疲勞裂紋也可能由氫氣夾雜引起。
鑄件報廢可能由鑄件或機加工表面的針孔而引起,或是因為在要求鑄件耐壓不滲漏時而有漏孔。在圓錠加工時,氣孔可能會在鍛造產品、擠出產品、薄板和厚板上起泡。材料表面性能不好,如鑄造時剝落、材料熱處理時起泡,也說明了氫氣的存在。
氫氣在液態鋁中的溶解度比在固態鋁中要高多約20倍。由于溶解度的不同,在固化過程中,氫氣就傾向于從溶液中逸出,或慢慢擴散,或快速形成起泡而產生氫分子。當氫氣壓力大于表面張力和流體靜壓力時,即形成起泡。
這樣,如果固化過程中,鋁液中的氫氣含量較高時,氫氣即會以固溶體、氣孔或斷點的形式存在。所以,如果要獲得高質量的鑄件,控制氫氣含量在一個較低的水平是很重要的。
夾雜和堿性物
夾雜是指那些被鋁包圍的固態、液態或氣態的外來物。應除去金屬和非金屬夾雜,因為它們也可能會損害產品的機械性能。再機加工和拋光時,夾雜也會增加工具磨損。
夾雜和氧化物薄膜是在熔化時形成的,或是作為加入料表面氧化物而引入的。因為他們和熔融鋁液相比,密度不同,如果延長保溫時間,它們zui終將浮上液面或沉淀出來,然而,這一分離所需的時間對大多數產生過程來說太長了。除氣過程提高了夾雜上浮液面的速度,這樣就加速了這一過程的完成。在鑄造前過濾也是一種去除夾雜的方法。
以下為使用瑾瑞儀器設備進行除氣前與除氣后的檢測結果對比:
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