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Foro de Aluminio



Desgasificación de aluminio

Escrito por Laura
el 25/06/2008
Hola a todos, me gustaría saber si alguien conoce algún aditivo que añadido a la colada de aluminio minimize la formación de burbujas. Gracias
Escrito por Titi
el 18/09/2008

Las aleaciones Al-Si son ampliamente usadas en la industria automotriz, estructuras aeroespaciales y aplicaciones militares, esto debido a sus buenas propiedades mecánicas, bajo peso, buena soldabilidad, buena conductibilidad térmica, relativamente alta resistencia a alta temperatura, excelente resistencia a la corrosión, así como excelente fluidez al vaciado [1]. Las propiedades de un producto vaciado dependen críticamente de la calidad del mismo. La porosidad causa costosas pérdidas por chatarra (producto de mala calidad) y puede limitar el uso de los vaciados en ciertas aplicaciones. La porosidad por contracción y gas puede ocurrir separadamente o junta, produciendo indeseable defectos en los vaciados. Uno de los mayores problemas asociados con las aleaciones de Aluminio vaciadas es la formación de cavidades a escala micrométrica, llamadas como microporosidad. La microporosidad causa la reducción de las propiedades mecánicas [2], particularmente la resistencia a la fatiga [3], así como una pérdida de presión por tensión y una degradación de la superficie aparente en las partes vaciadas. La formación de microporosidad se atribuye generalmente a dos factores, contracción acompañada con una falta de alimentación interdendrítica durante la solidificación de la zona pastosa (poros por contracción); y evolución de burbujas de gas de Hidrógeno, debido a una repentina disminución en la solubilidad del Hidrógeno durante la solidificación [4] [5]. El Hidrógeno es el único gas que tiene una solubilidad apreciable en el Aluminio y sus aleaciones [5] [6], su solubilidad varia directamente con la temperatura y la raíz cuadrada de la presión. En el Aluminio puro, hay un incremento de solubilidad en el punto de fusión de aproximadamente 0. 02 ml/100 g de Al en la fase sólida a 0. 7 ml/100 g de Al en la fase líquida. En el estado líquido, también se observa una fuerte dependencia con la temperatura. En la solidificación, casi todo el Hidrógeno disuelto en el líquido es rechazado por el enfriamiento del sólido. Con más frecuencia este Hidrógeno rechazado forma una fase gaseosa que resulta en porosidad en productos solidificados. Poco Hidrógeno es absorbido de la atmósfera, la mayor cantidad   se obtiene de la disociación del vapor de agua en la superficie del metal líquido, o de la humedad de los aditivos de fisión, crisoles o herramientas. Los gases de combustión de hornos que queman gas también pueden ser una significante fuente de Hidrógeno. El Hidrógeno liberado esta en forma atómica, el cual es muy reactivo y rápidamente es absorbido por el Aluminio fundido de acuerdo a la siguiente reacción:

 

La absorción del Hidrógeno puede minimizar mediante técnicas de fusión apropiadas, y en adición, el Hidrógeno disuelto se puede remover el uso de técnicas de desgasificación [5]. Existen muchos procesos para desgasificar el aluminio líquido y sus aleaciones, todos caen dentro de los tres tipos generales: i) desgasificado natural, ii) purgado con gas iii) desgasificado por vacío, solamente el purificado con gas es ampliamente utilizado en la industria de la fundición de aluminio y sus aleaciones. Bajo condiciones de fundición común, se ha usado la modificación con Sr o Na en las aleaciones vaciadas base Al-Si para modificar la morfología del Si eutéctico de laminar a fibroso [7] [8]. Se ha reportado que la modificación morfológica del eutéctico incrementa la porosidad, grandes áreas de macroporosidad son reemplazadas por porosidad más fina y ampliamente distribuida, estudios realizados en McGill University en las aleaciones A356 y 413. 0, bajo condiciones de alto control, se ha demostrado que la reincorporación del hidrógeno en el baño metálico no es afectada por la adición de Sr. Para un nivel de modificación con Sr, altas velocidades de enfriamiento mejoran el efecto de modificación, mientras que a bajas velocidades se deteriora la modificación [9]. Casares y Sokolowski [10] estudiaron en efecto del nivel de aluminio en el rango de 0. 02 a 1. 03% en peso sobre la porosidad de la aleación A356 modificada con Sr, encontraron que al aumentar el nivel del Cu aumenta la porosidad del aluminio, pero más allá del 1% de Cu el efecto es el mismo las fases ricas en Cu y CuAl2 masiva con morfología poliédricas (blocky) son supuestamente las causantes de la porosidad, mientras que, se ha observado que estas fases se incrementen con la presencia de Sr. El propósito de este trabajo es analizar la factibilidad de usar la sal común (NaCl) proveniente de los yacimientos del estado de Zacatecas (tipo Gema), como una alternativa de uso para desgasificar las aleaciones base Al.

Las aleaciones de Al-Si- con un contenido de Silicio de 5-20% en peso son ampliamente usadas en la producción de aleaciones de Aluminio vaciadas, debido a que sus propiedades de vaciado son excelentes [11]. Uno de los tratamientos químicos comúnmente aplicados a las aleaciones   liquidas Al-Si, es la modificación agregando Sr o Na, con la cual se logra que la fase eutéctica también de una morfología de placas aciculares gruesas a una forma fibrosa y fina. Las piezas coladas de aleaciones Al-Si sin modificar presentan propiedades mecánicas inferiores a las modificadas, cuando estas aleaciones se modifican se obtiene un sustancial incremento en la resistencia a la tracción y él por ciento de la elongación [12]. El Aluminio es afectado por varios elementos, algunos de ellos mejoran sus propiedades mecánicas, pero otros las deterioran, de estos tenemos que:

           El Si   incrementa las características de colabilidad del Aluminio, mejora la fluidez, la resistencia a la fractura en caliente y el comportamiento de alimentación de la cavidad del molde. La cantidad óptima de silicio depende del proceso de vaciado. Para procesos de baja velocidad de enfriamiento (arena o inmersión), el rango es de 5-7% en peso, para moldes permanentes, 7-9% y para vaciado en dados de 8-12% [13].

           El Na modifica la morfología del eutéctico de Al-Si, reacciona con el fósforo, reduciendo la eficiencia de modificación de ambos y el tamaño de las fases de silicio primarias [13].

La forma del Si eutéctico juega un papel muy importante, la cual es modificada mediante la adición de Sr o Na al baño metálico en el rango de 0. 02% en peso para el Sr y 0. 005 a 0. 01 % en peso respectivamente. El cambio microestructural de acicular a fibroso no es repentino, en los vaciados con una adecuada cantidad   de Na o de Sr exhibirán una estructura mezclada   conteniendo regiones de silicio fibroso, silicio laminar y silicio acicular. La modificación con estroncio es frecuentemente menos uniforme que con sodio, y por supuesto, producirá solamente una estructura laminar y nunca fibrosa   [14].

Cuando se utiliza Na como elemento modificador, se deben tener en cuenta las características particulares siguientes: El Na metálico tiene una dificultad en el manejo, elevada reactividad,   generación elevada de gases contaminantes. Las sales son higroscópicas por lo que pueden introducir humedad e hidrogeno al baño metálico,   y presentan bajas eficiencias 20-40% debido a pérdidas por oxidación, volatilización   o retención en la superficie del baño metálico [13].   El Na ya sea como sal o como elemento metálico tiene un efecto limitado de modificación es decir tienen periodos de decaimiento rápido, haciéndose más agudos cuando la temperatura   del metal líquido es alta. Tiene las ventajas de ser un tratamiento limpio y seguro, además de que se puede lograr modificaciones del 100% cuando se adiciona entre 650º C y 725º C y en cantidades de 0. 1% en peso de la masa de metal a modificar   [15]. Esto se puede producir en el laboratorio mediante el templado rápido en muestras solidificadas particularmente y no obstante esto se ha observado en algunas ocasiones en vaciados comerciales, estos productos al parecer no son repetibles. La valoración de la eficiencia de la modificación en algunas ocasiones es útil para cuantificar la microestructura, esto se puede realizar mediante examinación de una sección pulida bajo un microscopio y asignándole a cada clase la proporción de la superficie de la muestra cual tienen un tipo particular de modificación. [14]

Consideraciones en el proceso que determinan la microestructura exacta que se formará son:

           Tipo de modificador utilizado y rapidez de disolución

           Impurezas presentes en la fundición

           Cantidad de modificante usado

           Velocidad de enfriamiento

           Contenido de silicio de la aleación

           El flujo del metal líquido


Per
Ecuador, Ecuador
Escrito por Per
el 02/01/2009

Porque me da blister en el aluminio y escamas incrustacines

Escrito por Laura
el 19/01/2009

Muchas gracias Titi por tu ayuda, sabes de algún libro especializado en el que se trate este tema, es que necesito ampliar información, muchísimas gracias.

Gòmez
Puebla, México
Escrito por Gòmez
el 08/05/2009

Buen dìa Laura,

Para desgasificar el aluminio lo recomendable es utilizar notrògeno, pero observo que màs bien tu problema es al vaciar el aluminio al molde. Si tu observas formaciòn de burbujas en el llenado es porque debes tener un flujo turbulento y si es esto tienes que trabajr en el sistema de alimentaciòn.
Saludos.
o.g.m.
ogomez95@hotmail. Com

Victor Antonio Ojeda Esparza
Aguascalientes, México
Escrito por Victor Antonio Ojeda Esparza
el 29/07/2009

Oye como puedo saber o si tienes una tabla

sobre cuanto gas hay que adicionarle a cierta cantidad de aluminio para su desgacificacion gracias

Escrito por Eros Martinez Yañez
el 30/08/2009

Hola a todos los que participaron. Sabes la forma de desgasificar el aluminio en estado liquido de 750 grados mas o menos es echar al aluminio en estado liquido carbon de madera molida lo mas que se pueda moler,dejar en el aluminio asta que cambie el color el carbon. Y luego sacar el carbon y fundir

Nelson+eduardo Leyton Toro
Ingeñeria metalurgica universidad de s...
Escrito por Nelson+eduardo Leyton Toro
el 21/10/2009

Caros Colegas,
Productos para desgasificar y desoxidar Aluminio,hoy tienen muchos productos eficaces,
y empresas que fabrican ellos.
La temperatura ideal para tratamiento de metal,es la mas cerca y baja posible,aproximadamente de los 680C.
Desgasificar con gas Nitrogenio es proceso ultrapasado,el produz muchos oxidos,nitruros de aluminio , produz frialdad en aluminio liquido,calidad no es buena. Hoy todas las empresas que precisan hacer calidad utilizan Argonio,consumo de gas Argonio,para igual resultado de desgasificación es de 40%. Menor.
Ahora aqui,en este foro no tiene o no sé como anexar articulo,para Uds encomendar.
Mas si querer es escribir para mi e-mail.

Nelson Eduardo Leyton Toro
Recife Pernambuco Brasil
Residencia 55 81 3462-1948
Mobil 55 81 9972-8850
E - mail nelson. Toro@hotmail

Aixa Zerpa
Carabobo, Venezuela
Escrito por Aixa Zerpa
el 08/11/2009

En que consiste la desgasificacion en procesos de fundicion?


Nelson+eduardo Leyton Toro
Ingeñeria metalurgica universidad de s...
Escrito por Nelson+eduardo Leyton Toro
el 17/11/2009

Caro Colega,
Empresas Pyrotek y Foseco tienen productos para desgasificar Aluminio.

Https://www.pyrotek.info/index. Php? Changelang=Spanish
https://www.foseco.com. Br/

Si no encontrar pueden escribir

Atentamente
Nelson Eduardo Leyton Toro
Recife Pernambuco Brasil
Residencia 55 81 3462-1948
Mobil 55 81 9972-8850
E - MAIL nelson. Toro@hotmail. Com

Félix Ulfe
Lima, Perú
Escrito por Félix Ulfe
el 10/02/2010

Hola:
Necesito una cartilla de comparación de los diferentes contenidos de gas en el aluminio fundido.
Estoy usando el equipo de Gas Tech II de Herschal (USA), para encontrar el grado de porosidad del metal fundido pero necesito comparalo con alguna cartilla donde me puedan indicar el grado de porosidad.
Espero me puedan ayudar.
Atentamente,
Félix Ulfe
Lima, Perú
fulfe@speedy.com.pe

Damian Guti
Tenerife, España
Escrito por Damian Guti
el 20/02/2010

En la empresa en la cual trabajo actualente hacemas de 4 años que la fundicion no funciona pero cuando funcionaba tecnica iberica nos coloco un filtro de nitrogeno entre el horno de mantenimiento y la mesa de colada y no tenia losa resultados adecuados despues de parar la fundicion abrando con un comercial de iberica me comento que hay unas barras que se ponen en la salida del horno de mantenimiento y añadia nitrogeno y algun otro mineral. Por mi expreciencia nunca consegui unos tochos tan lisos y perfectos como los qu enos abastese hidro

Félix Ulfe
Lima, Perú
Escrito por Félix Ulfe
el 20/02/2010

Hola:
Si me pueden ayudar a consegir la pre aleación Aluminio-Titanio

Gracias
Félix Ulfe
Lima, Perú
fulfe@speedy.com.pe

Nelson+eduardo Leyton Toro
Ingeñeria metalurgica universidad de s...
Escrito por Nelson+eduardo Leyton Toro
el 22/02/2010

Caro Colega Félix Ulfe,
En Brasil Ud tiene la Compañia Industrial Fluminense,la cual fabrica todo tipo de refinadores con calidad a nivel mundial.
Anexo direción electronica:
https://www.cif.ind. Br/
En España tiene Aleastur,tambien buen fabricante a nivel mundial,es solamente procurar en la internet.
Atentamente
Nelson Eduardo Leyton Toro
Recife Pernambuco Brasil

Nelson+eduardo Leyton Toro
Ingeñeria metalurgica universidad de s...
Escrito por Nelson+eduardo Leyton Toro
el 22/02/2010

Caro Colega Félix Ulfe,
Ref : Medición de Porosidad con Gas Tech II de Herschal (USA),

Cuando Ud. Cortar la amostra y lijar sus caras y no observar porosidad a simple vista,
significa tener,H2 menor que 0,10 cm3 por cada 100gramas de aluminio.
Cuando tener porosidad,hasta diametro de poros de 3mm,con intensidad en toda la area,
significa tener H2 igual a 0,20cm3 por cada 100gramas de aluminio.
Quien tiene tabela y recursos para colaborar en medición es la Compañia Industrial Fluminense,si comprar refinador ellos pueden colaborar con Uds.

Atentamente
Nelson Eduardo Leyton Toro.
Recife Pernambuco Brasil

Félix Ulfe
Lima, Perú
Escrito por Félix Ulfe
el 22/02/2010

Muchas gracias Nelson, te comento que conseguí ya la table de comparación, lo encontré en la web de AFS.
También estoy trabajando con Argón, lo que pasa que en el Perú no se puede conseguir la lanza de grafito con cabeal de grafito poroso, se podrá conseguir en Brasil?

Atentamente,
Félix Ulfe
Lima, Perú

Nelson+eduardo Leyton Toro
Ingeñeria metalurgica universidad de s...
Escrito por Nelson+eduardo Leyton Toro
el 23/02/2010

Caro Félix,
Entra en Google Brasil,procura a Foseco o Pyrotek en Brasil,ellos tienen o informan donde
encontrar.
Tambien puedes procurar en el siguiente direción eletronica:
https://www.extrusionsupplies.com/

Vía e-mail devo enviar el mas moderno proceso y eficaz sistema desgasificación despues
de horno de espera o fusión ( cuando no tener espera)

Atentamente
Nelson Eduardo Leyton Toro
Recife Pernambuco Brasil

Mario Alfonso Navarrete N
Experto: ingeniería de materiales metá...
Escrito por Mario Alfonso Navarrete N
el 26/01/2011

El carbón de madera es un material reductor que se usa como fundente en las aleaciones Cu-Zn. No tiene sentido usarlo como degasificante en el aluminio.

Mario Alfonso Navarrete N
Experto: ingeniería de materiales metá...
Escrito por Mario Alfonso Navarrete N
el 26/01/2011

Si no tienes lanza de grafito para conducir el gas,puedes utilizar tubo de acero inoxidable que no contamina el baño.

Nelson+eduardo Leyton Toro
Ingeñeria metalurgica universidad de s...
Escrito por Nelson+eduardo Leyton Toro
el 29/01/2011

Cara Laura,
Tengo dudas para responder?
. - Cual es la cantidad de metal a hacer tratamiento en el horno de Fundición?
. - Cual es tu nivel de Calidad que tu quieres o para que quieres utilizar?
. - Ud quiere desgasificar o hacer tratamiento de metal?
( Desgasificar es parte de un buen tratamiento metal )
Si responder la gente puede ayudar mejor,

Atentamente
Nelson Eduardo Leyton Toro
Recife Pernambuco Brasil
E - MAIL nelson. Toro@hotmail. Com