Alüminyum ve Alüminyum Alaşımlarının Ergitme Yöntemi

Alüminyum ve alaşımlarının ergitilmesinde oksitlenme ve sıvı metal içerisine gazlanma probleminden sakınılmalıdır. Bunun için ergitmede aşağıda belirtilen hususlara itinalı şekilde özen gösterilmelidir.
- Kullanılacak olan araç-gereçler çok temiz olmalı. Yağlı, paslı ve kirli parçalara dikkat edilmelidir
- Ergitme sıcaklığına dikkat edilmeli, aşırı şekilde ısıtmadan özellikle kaçınılmalı
- Potaya önce büyük parçalar, külçeler ve ergitmeden sonra da küçük parçalar ocağa ilave edilmelidir. Ergimiş haldeki sıvı metal hemen dökülmeli.
- Nemden kaçınılmalı.
- Sıvı metal karıştırılmamalı
– Ergimiş sıvı metal sıcaklığı pirometre ile ölçülmeli
– Curuf dökümden hemen önce temizlenmeli
- Ergitme sırasında ve sonraki işlemlerde sıvı metalin hava ve gazlarla teması titizlikle önlenmelidir.

Alaşımların ergime özellikleri, fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlıdır. Alaşımın ergimesi için gerekli ısı miktarı aşağıdaki ısıların toplamından oluşur:
- Katı haldeki alaşımın ısınma ısısı,
- Ergime ısısı,
– Sıvı haldeki alaşımın ısınma ısısı,
- Alüminyumun ergime derecesi 658 ºC’dir. Gizli ergime ısısı 93 cal/gr’dır. Isınma ısısı 0,24cal/gr’dır. 1000 Kg’lık metali ergitmek için 25500 kaloriye ihtiyaç vardır.

Alüminyum alaşımlarının ergitilmesinde sıvı, katı, gaz yakacak ve elektrikle çalışan pota ocakları kullanılmaktadır.

Alüminyum Alaşımlarının Hazırlanması

Alüminyum alaşımlarına giren elementlerin ergime dereceleri alüminyumunkinden yüksektir. Direk olarak alüminyuma katılması zordur. Ergime derecesi yüksek olan elementlerin katılabilmesi için ön alaşım yapmak gereklidir. Ergime derecesi alüminyumunkine yakın olan elementler (Mg, Zn gibi) sıvıyı flakslarla koruyarak katılabilir. Bakır, titanyum, silisyum, krom, manganez, v.b. elementlerin katılmasında ön alaşım hazırlanırken özel döküm yöntemleri kullanılır. Önce ergime derecesi yüksek elementler ergitilir, alüminyum buna karıştırılır. İlaveler azar azar katılmalıdı, aynı zamanda sıvı metal karıştırılır

Saf Metallerin Dezavantajları

Saf metal üretimi zor ve pahalıdır. Hacimsel olarak çekmeleri fazladır. Saf metaller yumuşaktır. Ergitme sıcaklıkları yüksektir. Saf metaller yumuşaktır. Akıcılığı düşüktür. Dökülebilirlilik kabiliyeti zayıftır. Özellikleri sınırlıdır

Alaşımlı Alüminyumun Faydaları

Alaşımların özellikleri katkı maddelerine bağlı olarak sınırsız oranda değiştirilebilir. Hacimsel çekmeleri azdır. Ergime sıcaklıkları düşüktür. Akıcılıkları fazladır.

Ergitmede Kullanılan Flakslar

Alüminyum alaşımlarının ergitilmesinde koruma ve temizleme flaksları kullanılır. Koruyucu flakslar flüorür ve klorür içeren tuzlardır. Koruyucu flakslar ocak içerisinde oluşan oksitlerin ve gazların sıvı metal ile temasını keserek gazların sıvı metal içerisine absorbe olmasına engel olurlar. Temizleme flaksları sıvı metalin içindeki oksit ve gazları gidermek için kullanılır. Bu flakslar genellikle magnezyum, sodyum klorür ve flüorür içerirler. Özgül ağırlıkları metale yakındır, karıştırılarak sıvı metalin üzerinde toplanırlar. Tamamen nemsiz olmaları gerekmektedir. Döküm kalitesinin iyi olması gaz giderme işleminin yapılmasına bağlıdır. Döküm parçada oluşan gaz boşlukları kullanım esnasında kırılmalara yol açmaktadır. Bundan dolayı parçalarda gaz boşlukları istenmemektedir ve minimize edilmelidir.Alüminyumdaki gaz boşluklarının ana sebebi hidrojendir. Hidrojenin sıvı alüminyumdaki çözünülürlüğü yüksektir(sıvı metal sıcaklığı arttıkça hidrojenin çözünürlülüğü artmaktadır); katı metalde çözünürlük çok azdır. Bundan dolayı ergimiş metalde çözünmüş gazın tamamı katılaşma esnasında açığa çıkar ve ergiyikten kaçamazsa gaz boşlukları oluşturur. Koruma ve temizleme flakslarının kullanılmasına rağmen sıvı metalde yine de gaz bulunabilir. Bunun için sıvı metal içine çeşitli gazlar (azot, argon, helyum, klor) verilerek temizleme yapılabilir.

Bazı uygulamalarda gaz giderici tabletler kullanılır.Sonuçta inert gaz tercih edilmelidir(Azot,argon,helyum,klor).Klor iyi gaz giderici özelliğe sahip olmasına rağmen sağlık açısından tercih edilmemelidir.



Kaynak : Metal Dünyası Dergisi
Kendi tecrübelerim

Etiketler : Alüminyum, Alüminyum alaşımları, Sıvı Metal, Alaşımların ergime özellikleri