Второе место в современной металлургии занимают (после сплавов железа) сплавы алюминия - и по объему производства, и по разнообразию применения. Обычно алюминиевые сплавы получают в специальных печах при помощи плазменно-дугового процесса. Достаточно давно используемый, он отнюдь не исчерпывается простым плавлением и, по мнению авторов статьи, изучен сравнительно мало.
Для его исследования была построена действующая модель плавильной печи, позволяющая не только наблюдать за процессом, но и производить во время него измерения. Удается, например, определять температуру в разных по интенсивности излучения точках дуги, а при помощи спектрального анализа судить о химическом составе вещества в них. Можно также вести скоростную киносъемку с тем, чтобы потом увидеть, как же выглядят "застывшая" дуга и ее детали. А выглядит она очень интересно: на пленке виден разряд (типа молнии) в виде изогнутого шнура, перемещающийся по пространству дуги со скоростью до 150 м/с и принимающий самые разнообразные формы, в том числе - спиральные.
Особый интерес представляют результаты спектрального анализа: в дуге оказалось гораздо больше водорода, чем в металле. И это очень важно, поскольку водород - одна из самых вредных примесей в алюминии. В количествах, превышающих растворимость, он резко ухудшает механические и коррозионные свойства алюминиевых сплавов.
Механизм удаления водорода из алюминия электрической дугой пока не до конца ясен, но уже удалось подобрать опытным путем такие условия процесса, при которых одновременно с плавкой происходит очищение металла от водорода. Концентрация его в алюминии снижается при этом почти вдвое, и хотя до оптимума еще далеко, но качество сплава уже получается вполне приличным.
