» » Защитные атмосферы при термической обработке алюминиевых сплавов
20.01.2015

Плотная окисная пленка па поверхности алюминия и его сплавов препятствует взаимодействию металла с воздухом и другими газами при низких температурах. Однако при повышенных температурах влага и соединения аммиака и серы разрушают защитную окисную пленку, вступая в реакцию с металлом.
При взаимодействии влаги с алюминием образуется атомарный водород, который легко диффундирует внутрь металла и выделяется в нем в молекулярной форме. Это может вызвать образование пузырей на поверхности полуфабрикатов, высокотемпературное окисление, пористость и потемнение поверхности.
Нагрев сплава типа Д16 в атмосферах гелия, водорода, природного газа, сухих кислорода, азота и воздуха, влажных азота и углекислого газа, а также в смесях влажного воздуха с 26% CO2, влажного воздуха с фтором и воздуха с 50% продуктов сгорания природного газа не приводит к падению механических свойств. Нагрев в атмосферах, содержащих пары воды, окислы серы и аммиак, приводит к резкому снижению механических свойств этого сплава (табл. 11).
Защитные атмосферы при термической обработке алюминиевых сплавов

Наиболее распространенная атмосфера печей при термической обработке алюминиевых сплавов - сухой воздух. Кислород воздуха при высоких температурах окисляет находящуюся на поверхности металла смазку, образуя нагар в виде пятен.
Для предотвращения этих явлений применяют "светлый" отжиг в защитной атмосфере. Чаще всего используют бедный экзотермический газ, получаемый при сжигании жидкого или газообразного топлива в специальных газогенераторах. Для уменьшения влажности экзогаза его охлаждают в холодильно-компрессорных агрегатах. Таким образом получают газ с точкой росы 5-8° С. Более полного осушения газа достигают, пропуская его через адсорбер - силикогель или цеолит. Пропущенный через адсорбер газ имеет точку росы минус 40 - минус 60° С.
Так как взаимодействие атмосферы с поверхностью полуфабрикатов зависит от температуры и времени, то состав и способы регулирования атмосферы устанавливают опытным путем в каждом конкретном случае.
Вредное действие влаги и соединений серы можно устранить при введении в рабочее пространство печи легко разлагающихся фтористых соединений. Чаще всего используют фторборат аммония, натрия, калия и трехфтористый бор. Соли загружают в печь в открытых металлических емкостях, откуда они быстро испаряются Газообразный трехфтористый бор вводят через трубку. Необходимое количество солей и газа определяют опытным путем. Излишек фтористых соединений может вы звать потемнение поверхности.
Влага в атмосфере печи приводит к газонасыщению алюминиевых сплавов при высоких температурах. Правильное регулирование атмосферы печи способствует уменьшению газонасыщения. Нагрев в сухой атмосфере приводит к уменьшению газонасыщенности.