U nabavcisilicijum metal, mnogi kupci uobičajeno daju prioritet, ili čak isključivo, sadržaj silicija. Međutim, industrijsko iskustvo pokazuje da je za stabilnost nizvodnih procesa i kvalitetu finalnog proizvoda kontrola elemenata u tragovima Fe, Al i Ca često kritičnija od apsolutne vrijednosti sadržaja silicija.
Uticaj tri glavne nečistoće na procese legure aluminijuma
Aluminijske legure su još jedna velika daljnja primjena silicijumskog metala, sa približno 18,9%. Metalni silicijum se dodaje rastopljenom aluminijumu kao aditiv za legiranje, prvenstveno za legure Al-Si (kao što su ADC12 i A356). U ovoj primeni, uticaj gvožđa i kalcijuma je daleko veći od uticaja aluminijuma.
1. Opšti zahtjevi za nečistoće silicijuma u legurama aluminijuma
| Elementi nečistoća | Tipični zahtjevi | Bilješke |
| željezo (Fe) | Zavisi od legure | Legure livenog aluminijuma imaju visoku toleranciju na gvožđe; kovane legure aluminijuma su osetljive na gvožđe. |
| kalcijum (Ca) | Poželjno sa niskim sadržajem kalcijuma | Kalcijum utiče na tečnost taline i kvalitet površine. |
| aluminijum (Al) | Nema posebnih ograničenja | Aluminijum je matrični element; aluminijum u metalnom silicijumu se može direktno koristiti. |
2. Utjecaj željeza (Fe)
Gvožđe je najčešći i štetni element nečistoće u aluminijskim legurama. Kada sadržaj gvožđa premaši njegovu čvrstu rastvorljivost u aluminijumu (približno 0,05%), formira igličasta-kao -Al₅FeSi intermetalna jedinjenja sa aluminijumom i silicijumom. Štetni efekti -Al₅FeSi faze:
| Vrste opasnosti | Performanse | Mehanizam |
| Dijeljenje matrice | Smanjeno izduženje | Faza poput igle može doseći 80 μm u dužinu, a njena čvrsta i krhka svojstva dovode do koncentracije naprezanja. |
| Začepljenje klizača | Povećani defekti livenja | Faza se taloži tokom skrućivanja, ometajući punjenje aluminijumske taline. |
| Pogoršanje obradivosti | Ubrzano trošenje alata | Tvrde čestice ubrzavaju habanje alata. |
3. Utjecaj kalcija (Ca)
U proizvodnji aluminijskih legura, kalcij je često zabrinjavajuća nečistoća od željeza. Razlozi su sljedeći:
Uticaj na kvalitet taline:
Taline aluminijuma sa visokim{0}}kalcijumom sklone su stvaranju oksidne troske na površini, povećavajući sadržaj inkluzije.
Kalcijum reaguje sa aluminijumom da formira jedinjenja visoke-tačke-tačke kao što je Al₄Ca, smanjujući fluidnost taline.
Ometanje modifikacije tretmana:
Al-Si legure se obično podvrgavaju tretmanu modifikacije eutektičkog silicijuma uz dodatak stroncijuma (Sr).
Kalcijum truje modifikacioni efekat stroncijuma, trošeći modifikator i dovodi do nepotpune modifikacije.
Fluktuacije u sadržaju kalcijuma direktno utiču na stabilnost efekta modifikacije.
Uticaj na kvalitet površine:
Odljevci sa visokim{0}}kalcijem su skloni razlikama u boji i tamnim mrljama na površini.
Za aluminijske materijale koji zahtijevaju anodizaciju, kalcij dovodi do pada kvalitete oksidnog filma.
4. Utjecaj aluminijuma (Al)
Za razliku od druge dvije nečistoće, aluminijum je sam po sebi matrični element aluminijskih legura. Mala količina aluminijuma uvedena u metalni silicijum (obično manja ili jednaka 0,4%) ima zanemarljiv uticaj na svojstva aluminijumskih legura, au nekim slučajevima može čak biti i korisna (kao što je poboljšanje fluidnosti).
Stoga, u nabavci metalnog silicijuma za legure aluminijuma, fokus treba da bude na kontroli gvožđa i kalcijuma; aluminijum se može zanemariti kao ključni indikator.
Preporuke za nabavku i selekciju
| Specifični scenariji | Preporučene robne marke | Ključni zahtjevi |
| Primarne livene legure (A356, itd.) |
Fe manji ili jednak 0,4%, Ca manji ili jednak 0,1% |
|
| Reciklirane livene legure (ADC12) |
Fe manji ili jednak 0,5%, Ca manji ili jednak 0,3% |
|
| Kovane legure aluminijuma | Niski nivoi Fe | Stroga Fe kontrola |
