Wasserstoffaufnahme

Metallurgie

in Aluminiumschmelzen. Flüssiges Aluminium besitzt ein hohes Lösungsvermögen für Wasserstoff, sodass bei der Reaktion von flüssigem Aluminium mit Wasserdampf nach der Gleichung

2Al + 3 H2O → Al2O3 + 6H

der sich bildende Wasserstoff sofort von der Schmelze aufgenommen wird.

Der Wasserdampf kann aus der Luftfeuchtigkeit, der Feuchtigkeit des Einsatzmaterials, des Ofenfutters, des Tiegelmaterials, der Werkzeuge, der Schmelz- und Flussmittel sowie aus der Verbrennung gasförmiger und flüssiger Brennstoffe kommen (Bild 1).

Der Partialdruck des Wasserstoffes in der Atmosphäre, die Metalltemperatur sowie die Legierungszusammensetzung beeinflussen die Menge des gelösten Wasserstoffs in der Schmelze.

Mit sinkender Metalltemperatur nimmt die Löslichkeit für Wasserstoff ab, beim Übergang vom flüssigen in den festen Zustand sinkt diese sprunghaft (Bild 2).

Beim der Erstarrung von Aluminiumschmelzen kann so eine Wasserstoffmenge ausgeschieden werden, die im Gussgefüge zu Gasporen beziehungsweise zur Gasporosität führt.

Bild 1: Mögliche Ursachen der Wasserstoffaufnahme beim Schmelzen und Gießen von Aluminium-Gusslegierungen (nach Arbenz)© GIESSEREI LEXIKON
Bild 2: Löslichkeit von Wasserstoff in flüssigem und festem Reinstaluminium© GIESSEREI LEXIKON

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