Wasserstoffgehalt und Oxideinschlüsse
Unter den natürlichen Verunreinigungen des Aluminiums gibt es nichtmetallische und metallische; wichtig sind bei letzteren der Eisen- und Siliziumgehalt des Elektrolysemetalls. Bei den nichtmetallischen stehen Wasserstoff und Oxide im Vordergrund. Die wichtigste Ursache für die Entstehung von Wasserstoff besteht in der Reaktion zwischen dem flüssigen Metall und Wasser welches meistens in der Form von Wasserdampf in der Atmosphäre vorliegt. Der dabei entstehende Wasserstoff wird großenteils von der Schmelze aufgenommen (gelöst) Gelegenheist zum Ablauf dieser Reaktion besteht vor allem bei der Reaktion von flüsisgem Aluminium mit der Luftfeuchtigkeit oder feuchten Verbrennungsgasen sowie beim einschmelzen von öligem, feuchtem oder korrodiertem Schrott. Das Korrosionsprodukt von Aluminium ist ein wasserhaltiges Oxid.
Je größer der Wasserdampfdruck über der Oberfläche und je höher die Temperatur der Schmelze, um so höher ist der Wasserstoffgehalt, der sich in der Schmelze einstellt. Der Einfluss der Tempereratur auf die Gleichgewichtslöslichkeit des Wasserstoffs im Aluminium ist in Bild 1 wiedergegeben. Da das frich geschöpfte Elektrolysmetall eine hohe Temperatur von 900 °C. aufweist, reagiert es begierig mit Wasserdamf und weist daher meist einen relative hohen Wasserstoffgehalt auf (unter Umständen über 1 cm³ / 100g Aluminium) man erkennt in Bild 1 insbesondere einen sprunghaften Rückgang der Löslichkeit des Wasserstoffs bei der Erstarrung. Die Wasserstoffgehalte, welche im Regelfall in der Praxis vorliegen, sind in Bild 1 schraffiert eingezeichnet. Die Löslichkeit des Wasserstoffs in Aluminium beträgt im festen Zustand bei der Solidustemperatur nur noch etwas 10 % der Löslichkeit in der Schmelze bei Liquidustemperatur. Dennoch kann der in der Schmelze vorhandene Wasserstoff bereits im verlaufe der Erstarrung und erst recht im festen Aluminium stark übersättigt vorliegen.
IN BEARBEITUNG
mfg [fmc]
bei rascher erstarrung wie sich bei technischen geo0verfagren vorliegt hat der wasserstoff nicht genug zeitg zm aus dem erarrenden gefüge in deie schmelze zu entweichen so dass man im festen alumitnium fast immmer mehr wasser stoof findet aslt im gleichgewicht löäslich ist
ausser wassersotff entsteht auchluminiumuxid al2o3 dfas sich auf der oberfläche dafesten oder flüssigen metallles schichtartig ansalmmelt diese oxidhaut kann beim einschmelzen sowie beim wegesn oder fließen der schmelze in das innere des flüpsisgen metalls gelkangen wo das oxid dann als einschluss vorliegt. dies darf passieren.
zu hoher wasserstoffgehalt und oxideinschlüsse sind beim stranggießen wie auch bviemn formgeißene