Alüminyum Ve Alaşımlarının Dökümünde Rafinasyon Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Abstract

Bu çalışmada çeşitli alüminyum alaşımlarının ergitilmesinde en önemli problemlerden biri olan çözünmüş hidrojen gazının giderilmesi deneysel olarak incelenmiştir. Ölçümler Bulgaristan’ın Şumen Şehrinde kurulu Alcomet-Plc unvanlı alüminyum tesislerinde endüstriyel boyutta gerçekleştirilmiştir. İncelenen alüminyum alaşım serileri 8006, 8011A, 1050A ve 3105 normundaki metal alaşımlarıdır. Bu alaşımlarının ergitilmesi ve dökümü sırasında hegzakloretan tabletleri ile %90azot+%10 klor karışımları ile ve otomatik flaks beslemeli gaz enjeksiyon cihazı ile gaz giderme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Gaz gidermeden sonra alınan metal numunelerinde kalıntı hidrojen, empürite miktarı, inklüzyon seviyesi kimyasal ve fiziksel karakterizasyon yöntemleri ile saptanmıştır. Numunelerin metalografik olarak karşılaştırılması da yapılan deneysel çalışmalar arasındadır. Bu kapsamda uygulanan deneylerin sonuçlarına göre uygulanan her üç gaz giderme yönteminde de kalıntı hidrojen miktarı 0,2ppm ile kabul edilebilir sınırlara kadar düşürülebilmektedir. Ancak bu üç yöntemden enjeksiyon cihazı ile gaz gidermenin en iyi metal kalitesini verdiği alaşımda kalan empürite ve inklüzyon miktarlarının ölçülmesi ile ortaya konulmuştur. Metalografik incelemelerde söz konusu gaz giderme yönteminin en olumlu sonuçları verdiğini kanıtlamıştır. Bu çalışmada gaz giderme sonunda kalan hidrojen miktarının alaşımdaki mangan miktarı ile ters orantılı olarak değiştiğinin tespiti önemli bir deneysel sonuçtur.

In this study, the dehydrogenization of dissolved hydrogen in aluminum alloys during melting was investigated experimentally which causes one of the important problems in the process. The measurements were made in Alcomet-Plc aluminum industrial estates in Shoumen Bulgaria. The investigations were carried out with 8006, 8011A, 1050A, 3105 series of aluminum alloys. During melting and casting operations of the alloys, hexachlorethane tablets, %90 nitrogen+%10 chlorine gas mixtures and automated flux feeding and gas injection apparatus were used for degassing. After degassing the amount of impurities, hydrogen contamination and inclusion levels in the metal samples were determined by chemical and physical characterization methods. Metallographic comparisons of samples were also achieved in this study. According to the results of this study, an acceptable level of 0,2ppm hydrogen was achieved in all three methods used. But it was understood by the inclusion and impurity measurements that gas injection system gave the best metal quality. By the investigation of the metallographic samples this idea was proved. There was a negative correlation between the amount of hydrogen left after degassing and the amount of manganese in the alloy and this finding was considered as an important result of this research.