Pengaruh pengotor (unsur-unsur) dalam aluminium terhadap kinerja

2 November Pengaruh pengotor (unsur-unsur) dalam aluminium terhadap kinerja

Posted at 05:17h in Berita, SEO by AdTech 0 Comments

0 Likes

I. Pengaruh unsur paduan

Unsur tembaga :

Ketika unsur tembaga berada di bagian yang kaya aluminium dari paduan aluminium-tembaga pada suhu 548, kelarutan maksimum tembaga dalam aluminium adalah 5,65%, dan suhunya turun menjadi
Pada suhu 302, kelarutan tembaga adalah 0,45%. Tembaga merupakan unsur paduan yang penting dengan efek penguatan larutan padat tertentu.
CuAl₂ yang mengendap selama proses penuaan memiliki efek penguatan yang signifikan. Kadar tembaga dalam paduan aluminium biasanya
Ketika kandungan tembaga berada di antara 2,5% dan 5% serta di antara 4% dan 6,8%, efek penguatan yang dihasilkan adalah yang terbaik. Oleh karena itu, sebagian besar paduan aluminium keras mengandung tembaga
Jumlahnya berada dalam kisaran ini. Paduan aluminium-tembaga dapat mengandung lebih sedikit silikon, magnesium, mangan, kromium, seng, besi, dan unsur-unsur lainnya.

Silikon:

Bagian yang kaya aluminium dalam sistem paduan Al-Si memiliki kelarutan maksimum sebesar 100% pada suhu eutektik 577.
Kelarutannya sebesar 1,65%. Meskipun kelarutannya menurun seiring dengan penurunan suhu, paduan-paduan ini umumnya tidak dapat menjalani perlakuan panas
Diperkuat. Paduan aluminium-silikon memiliki sifat pengecoran dan ketahanan terhadap korosi yang sangat baik. Jika magnesium dan silikon ditambahkan ke dalam aluminium secara bersamaan
Pembentukan paduan Al-Mg-Si dengan fase penguat MgSi. Perbandingan massa magnesium terhadap silikon adalah 1,73:1. Perancangan Al-MgSi
Dalam hal komposisi paduan, kandungan magnesium dan silikon ditentukan berdasarkan perbandingan ini pada matriks. Beberapa paduan Al-Mg-Si,
Untuk meningkatkan kekuatan, tambahkan tembaga dalam jumlah yang tepat, serta kromium dalam jumlah yang tepat untuk mengimbangi efek negatif tembaga terhadap ketahanan terhadap korosi
Pengaruh. Kelarutan maksimum Mg₂Si dalam aluminium pada bagian dengan kandungan aluminium tinggi dalam diagram fasa kesetimbangan sistem paduan Al-Mg₂Si
1.85% dan penurunan kecepatannya relatif kecil seiring dengan penurunan suhu. Pada paduan aluminium yang mengalami deformasi, penambahan silikon saja ke dalam aluminium dibatasi hingga
Dalam bahan pengelasan, silikon yang ditambahkan ke aluminium juga memiliki efek penguatan tertentu.

Magnesium:

Meskipun kurva kelarutan pada bagian yang kaya aluminium dari diagram fasa kesetimbangan sistem paduan magnesium-aluminium menunjukkan bahwa magnesium adalah
Kelarutan menurun secara signifikan seiring dengan penurunan suhu, namun pada sebagian besar paduan aluminium tempa komersial,
Kandungan unsurnya kurang dari 6%, dan kandungan silikonnya juga rendah. Paduan semacam itu tidak dapat diperkuat melalui perlakuan panas, tetapi dapat dilas.
Baik, ketahanan korosi yang baik, dan kekuatan sedang. Magnesium secara signifikan meningkatkan kekuatan aluminium; setiap penambahan 1% magnesium,
Kekuatan tarik meningkat sekitar 34 MPa. Jika penambahan mangan kurang dari 11 TP3T, hal itu dapat memperkuat efek penguatan tersebut.

Oleh karena itu, penambahan mangan dapat menurunkan kadar magnesium dan mengurangi kecenderungan terjadinya retak panas. Selain itu, mangan juga dapat membuat Mg5Al8 menjadi lebih stabil.
Senyawa tersebut mengendap secara merata, sehingga meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan kinerja pengelasan.

Diagram fasa kesetimbangan sistem paduan Al-Mn dengan kandungan mangan pada suhu eutektik 658
Kelarutan maksimum Mn dalam paduan Fe-Mn adalah 1,82%. Kekuatan paduan tersebut terus meningkat seiring dengan meningkatnya kelarutan, dan ketika kandungan mangan sebesar 0,8%,
Perpanjangan mencapai nilai maksimumnya. Paduan Al-Mn adalah paduan yang tidak mengalami pengerasan akibat penuaan, yang berarti paduan ini tidak dapat diperkuat melalui perlakuan panas. Mangan
Hal ini dapat mencegah proses rekristalisasi pada paduan aluminium, meningkatkan suhu rekristalisasi, dan secara signifikan memperhalus butiran hasil rekristalisasi.
Penyempurnaan butir-butir yang mengalami rekristalisasi terutama dicapai melalui pengaruh partikel-partikel tersebar senyawa MnAl₆ terhadap pertumbuhan butir-butir yang mengalami rekristalisasi.
Fungsi lain dari MnAl₆ adalah melarutkan unsur pengotor besi sehingga membentuk (Fe, Mn)Al₆, yang pada gilirannya mengurangi kandungan besi dalam paduan tersebut.
Efek berbahaya. Mangan merupakan unsur penting dalam paduan aluminium, yang dapat ditambahkan secara terpisah untuk membentuk paduan biner Al-Mn.
Unsur ini lebih sering dicampurkan bersama unsur-unsur paduan lainnya, sehingga sebagian besar paduan aluminium mengandung mangan.

Unsur seng:

Kelarutan seng dalam aluminium pada suhu 275 derajat Celcius di bagian yang kaya aluminium pada diagram fasa kesetimbangan sistem paduan Al-Zn adalah 31,6%,
Namun, kelarutannya menurun menjadi 5,6% pada suhu 125℃. Ketika seng ditambahkan ke aluminium saja, hal itu berdampak signifikan terhadap perilaku deformasi aluminium di bawah
Peningkatan kekuatan paduan tersebut sangat terbatas, dan terdapat kecenderungan terjadinya retak akibat korosi tegangan, yang membatasi penggunaannya.
Aplikasi. Penambahan seng dan magnesium ke dalam aluminium untuk membentuk fase penguat Mg/Zn₂ menghasilkan efek penguatan yang signifikan pada paduan tersebut.
Ketika kandungan Mg/Zn₂ ditingkatkan dari 0,5% menjadi 12%, kekuatan tarik dan kekuatan leleh dapat ditingkatkan secara signifikan.
Kandungan magnesium melebihi rasio seng dan magnesium yang diperlukan untuk membentuk fase Mg/Zn₂ dalam paduan aluminium superkeras, dan rasio tersebut dikendalikan pada
Ketahanan terhadap retak akibat korosi tegangan mencapai nilai tertinggi pada angka sekitar 2,7.

Jika tembaga ditambahkan ke dalam paduan Al-Zn-Mg untuk membentuk paduan Al-Zn-Mg-Cu, efek penguatan matriks akan meningkat secara signifikan.
Paduan aluminium terbesar di antara semua paduan aluminium, sekaligus merupakan bahan paduan aluminium yang penting dalam industri antariksa, penerbangan, dan energi
Bahannya.

II. Pengaruh unsur-unsur jejak

Besi dan Silikon:

Besi dan silikon: Besi terdapat dalam paduan aluminium tempa Al-Cu-Mg-Ni-Fe, sedangkan silikon terdapat dalam paduan aluminium tempa Al-Mg-Si, serta dalam elektroda berbasis Al-In-Si dan paduan aluminium-silikon untuk pengecoran; silikon ditambahkan sebagai unsur paduan. Dalam paduan aluminium lainnya, silikon dan besi adalah
Unsur-unsur pengotor yang umum memiliki dampak yang signifikan terhadap sifat-sifat paduan. Unsur-unsur tersebut terutama terdapat dalam bentuk FeCl₃ dan silikon bebas.
Apabila kandungan silikon lebih besar daripada kandungan besi, terbentuklah fase β-FeSiAl₃ (atau Fe₂Si₂Al₉), sedangkan apabila kandungan besi lebih besar daripada kandungan silikon, terbentuklah fase αFe₂SiAl₈ (atau
Fe₃Si₂Al₁₂). Apabila perbandingan besi dan silikon tidak tepat, hal ini dapat menyebabkan retakan pada coran, dan kandungan besi dalam aluminium cor
Jika kadarnya terlalu tinggi, hal itu akan menyebabkan coran menjadi rapuh.

Titanium dan Boron:

Titanium merupakan unsur penambah yang umum digunakan dalam paduan aluminium, yang ditambahkan dalam bentuk paduan induk Al-Ti atau Al-Ti-B.
Titanium dan aluminium membentuk fase TiAl₂, yang menjadi inti non-spontan selama proses kristalisasi, serta berperan dalam memperhalus mikrostruktur coran dan sambungan las.
Ketika paduan Al-Ti mengalami reaksi paduan, kandungan kritis titanium adalah sekitar 0,15%. Jika terdapat boron, reaksi paduan tersebut akan melambat.
Kecepatannya hanya sebesar 0,01%.

kromium:

Kromium. Kromium merupakan unsur penambah yang umum terdapat dalam paduan Al-Mg-Si, Al-Mg-Zn, dan Al-Mg. 600 °C
Pada suhu kamar, kelarutan kromium dalam aluminium adalah 0,8%, dan zat tersebut tidak larut pada suhu kamar.

Kromium membentuk senyawa intermetalik seperti (CrFe)Al₇ dan (CrMn)Al₁₂ dalam aluminium, yang menghambat proses nukleasi rekristalisasi
Selama proses pertumbuhan, hal ini memberikan efek penguatan tertentu pada paduan, serta dapat meningkatkan ketangguhan paduan dan mengurangi retak akibat korosi tegangan.
Sensitivitas. Namun, penambahan sensitivitas quenching pada proses tersebut akan menyebabkan lapisan oksida anodik tampak berwarna kuning.

Oleh karena itu, sangatlah penting untuk menyaring dan menghilangkan kotoran dari paduan aluminium-(filter busa keramik, unit penghilang gas).