Алюминий.Формы полуфабрикатов

Полуфабрикаты производятся из плоских заготовок или экструзионных заготовок подходящего размера (так называемые формы) из соответствующего сплава. На первичных плавильных печах и на установках для производства полуфабрикатов используются литые фасонные заготовки.

Очищенный алюминий, который производится в первичных печах методом трехслойного рафинирования, практически всегда отливается в формы прямо в плавильной печи (в соответствии с требованиями стандарта EN 573.3), и очень редко отливается в слитки.

Качество литых заготовок, которые используются для производства кованных продуктов, имеет решающее значение. Прежде всего, необходимо обеспечить отсутствие оксидов и инородных образований, например, пор, внутренних каналов и трещин, которые могут возникнуть в результате усадки или термического воздействия. Отсутствие газов и оксидов обеспечивается правильной организацией процесса плавления и отливки с температурой литья на самом низком по возможности уровне, с дегазацией расплава и аккуратной отливкой. Необходимо предотвратить попадание оксидной оболочки, которая образуется на расплавленном металле, внутрь формы.

Мелкозернистая структура всего поперечного сечения заготовки облегчает дальнейшую обработку и является предпосылкой получения высококачественного кованного продукта. Мелкозернистую структуру получают путем добавления небольшого количества боридов титана или прочих добавок для измельчения зерна, а также путем добавления определенного количества соответствующего материала вторичной переработки.

Кроме того необходимо предотвратить сегрегацию, то есть обеспечить однородное распределение растворяемых и нерастворяемых компонентов по всей структуре заготовки. Некоторые сплавы имеют состав, который определяет уровень затвердения. Существует отличие в концентрации кристаллов, которые твердеют ранее, чем остальные кристаллы расплава. Даже в рамках определенного кристалла неполная диффузия может привести к изменению концентрации и привести к образованию  стержней в отливке. Отливаемые блоки гомогенизируются (тепловая обработка) перед последующей обработкой для устранения таких структурных изменений.

Некоторые алюминиевые сплавы подвержены инверсивной сегрегации. В таких случаях используется метод обогащения раствора для последней густеющей порции, как видно из диаграммы состояния, однако данный метод воздействует исключительно на внешнюю часть заготовки. Таким образом во время затвердения обогащенный раствор возвращается в зону, которая начинает затвердевать. Данное явление до сих пор не получило полного объяснения.

Беспримесный алюминий, очищенный алюминий и деформируемые алюминиевые сплавы производятся в следующих формах:

-плоские прокатные заготовки массой от примерно 50 кг до заготовок особо крупных размеров, достигающих 13 тонн (2500 x 600 x 3900 мм)

-круглые заготовки (экструзионные заготовки) и полые заготовки, которые используются для производства труб и профиля с полым сечением, диаметром до 500 мм, длиной 3900 мм и массой 2 тонны.

-прямоугольные заготовки (экструзионные заготовки) соответствующих размеров

-проволока, в том числе перфорированная, массой до 80 кг.