Tembaga (Cu)
Ketika tembaga (Cu) dilarutkan dalam paduan aluminium, sifat mekanisnya meningkat dan kinerja pemotongan menjadi lebih baik. Namun, ketahanan korosi menurun dan retak panas rentan terjadi. Tembaga (Cu) sebagai pengotor memiliki efek yang sama.
Kekuatan dan kekerasan paduan dapat ditingkatkan secara signifikan dengan kandungan tembaga (Cu) di atas 1,25%. Namun, pengendapan Al-Cu menyebabkan penyusutan selama pengecoran mati, yang kemudian diikuti oleh pemuaian, sehingga ukuran coran menjadi tidak stabil.
Magnesium (Mg)
Sejumlah kecil magnesium (Mg) ditambahkan untuk menekan korosi intergranular. Ketika kandungan magnesium (Mg) melebihi nilai yang ditentukan, fluiditas akan menurun, dan kerapuhan termal serta kekuatan impak akan berkurang.
Silikon (Si)
Silikon (Si) merupakan bahan utama untuk meningkatkan fluiditas. Fluiditas terbaik dapat dicapai dari eutektik hingga hipereutektik. Namun, silikon (Si) yang mengkristal cenderung membentuk titik-titik keras, sehingga menurunkan kinerja pemotongan. Oleh karena itu, umumnya tidak diperbolehkan melebihi titik eutektik. Selain itu, silikon (Si) dapat meningkatkan kekuatan tarik, kekerasan, kinerja pemotongan, dan kekuatan pada suhu tinggi sekaligus mengurangi elongasi.
Magnesium (Mg) Paduan aluminium-magnesium memiliki ketahanan korosi terbaik. Oleh karena itu, ADC5 dan ADC6 merupakan paduan tahan korosi. Rentang pembekuannya sangat luas, sehingga memiliki kerapuhan panas, dan coran rentan retak, sehingga sulit untuk dicor. Magnesium (Mg) sebagai pengotor dalam material AL-Cu-Si, Mg2Si akan membuat coran menjadi rapuh, sehingga standar umumnya berada dalam kisaran 0,3%.
Besi (Fe) Meskipun besi (Fe) dapat meningkatkan suhu rekristalisasi seng (Zn) secara signifikan dan memperlambat proses rekristalisasi, dalam peleburan die-casting, besi (Fe) berasal dari krusibel besi, tabung leher angsa, dan alat peleburan, dan larut dalam seng (Zn). Besi (Fe) yang dibawa oleh aluminium (Al) sangat kecil, dan ketika besi (Fe) melebihi batas kelarutan, ia akan mengkristal menjadi FeAl3. Cacat yang disebabkan oleh Fe sebagian besar menghasilkan terak dan mengapung sebagai senyawa FeAl3. Hasil coran menjadi getas, dan kemampuan mesin menurun. Fluiditas besi memengaruhi kehalusan permukaan coran.
Pengotor besi (Fe) akan menghasilkan kristal FeAl3 yang berbentuk seperti jarum. Karena die-casting didinginkan dengan cepat, kristal yang mengendap sangat halus dan tidak dapat dianggap sebagai komponen berbahaya. Jika kandungannya kurang dari 0,7%, tidak mudah untuk dicetak ulang, sehingga kandungan besi 0,8-1,0% lebih baik untuk die-casting. Jika terdapat kandungan besi (Fe) yang tinggi, senyawa logam akan terbentuk, membentuk titik-titik keras. Selain itu, jika kandungan besi (Fe) melebihi 1,2%, hal ini akan mengurangi fluiditas paduan, merusak kualitas coran, dan memperpendek umur komponen logam pada peralatan die-casting.
Nikel (Ni) Seperti halnya tembaga (Cu), nikel cenderung meningkatkan kekuatan tarik dan kekerasan, sehingga berdampak signifikan terhadap ketahanan korosi. Terkadang, nikel (Ni) ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan suhu tinggi dan ketahanan panas, tetapi justru berdampak negatif terhadap ketahanan korosi dan konduktivitas termal.
Mangan (Mn) Ini dapat meningkatkan kekuatan suhu tinggi dari paduan yang mengandung tembaga (Cu) dan silikon (Si). Jika melebihi batas tertentu, mudah untuk menghasilkan senyawa kuartener Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn, yang dapat dengan mudah membentuk titik keras dan mengurangi konduktivitas termal. Mangan (Mn) dapat mencegah proses rekristalisasi paduan aluminium, meningkatkan suhu rekristalisasi, dan secara signifikan memperbaiki butiran rekristalisasi. Perbaikan butiran rekristalisasi terutama disebabkan oleh efek penghambatan partikel senyawa MnAl6 pada pertumbuhan butiran rekristalisasi. Fungsi lain dari MnAl6 adalah untuk melarutkan besi pengotor (Fe) untuk membentuk (Fe, Mn)Al6 dan mengurangi efek berbahaya dari besi. Mangan (Mn) merupakan elemen penting dari paduan aluminium dan dapat ditambahkan sebagai paduan biner Al-Mn yang berdiri sendiri atau bersama dengan elemen paduan lainnya. Oleh karena itu, sebagian besar paduan aluminium mengandung mangan (Mn).
Seng (Zn)
Seng (Zn) yang tidak murni akan menunjukkan kerapuhan pada suhu tinggi. Namun, jika dikombinasikan dengan merkuri (Hg) untuk membentuk paduan HgZn2 yang kuat, akan menghasilkan efek penguatan yang signifikan. JIS menetapkan bahwa kandungan seng (Zn) tidak murni harus kurang dari 1,0%, sementara standar internasional memperbolehkan hingga 3%. Pembahasan ini tidak membahas seng (Zn) sebagai komponen paduan, melainkan perannya sebagai pengotor yang cenderung menyebabkan retakan pada coran.
Kromium (Cr)
Kromium (Cr) membentuk senyawa intermetalik seperti (CrFe)Al7 dan (CrMn)Al12 dalam aluminium, menghambat nukleasi dan pertumbuhan rekristalisasi serta memberikan beberapa efek penguatan pada paduan. Kromium juga dapat meningkatkan ketangguhan paduan dan mengurangi sensitivitas terhadap retak korosi tegangan. Namun, kromium dapat meningkatkan sensitivitas pendinginan.
Titanium (Ti)
Bahkan sejumlah kecil titanium (Ti) dalam paduan dapat meningkatkan sifat mekaniknya, tetapi juga dapat menurunkan konduktivitas listriknya. Kandungan kritis titanium (Ti) dalam paduan seri Al-Ti untuk pengerasan presipitasi adalah sekitar 0,15%, dan keberadaannya dapat dikurangi dengan penambahan boron.
Timbal (Pb), Timah (Sn), dan Kadmium (Cd)
Kalsium (Ca), timbal (Pb), timah (Sn), dan pengotor lainnya mungkin terdapat dalam paduan aluminium. Karena unsur-unsur ini memiliki titik leleh dan struktur yang berbeda, mereka membentuk senyawa yang berbeda dengan aluminium (Al), sehingga menghasilkan efek yang berbeda pula pada sifat paduan aluminium. Kalsium (Ca) memiliki kelarutan padatan yang sangat rendah dalam aluminium dan membentuk senyawa CaAl4 dengan aluminium (Al), yang dapat meningkatkan kinerja pemotongan paduan aluminium. Timbal (Pb) dan timah (Sn) adalah logam dengan titik leleh rendah dan kelarutan padatan yang rendah dalam aluminium (Al), yang dapat menurunkan kekuatan paduan tetapi meningkatkan kinerja pemotongannya.
Peningkatan kandungan timbal (Pb) dapat mengurangi kekerasan seng (Zn) dan meningkatkan kelarutannya. Namun, jika timbal (Pb), timah (Sn), atau kadmium (Cd) melebihi jumlah yang ditentukan dalam paduan aluminium-seng, korosi dapat terjadi. Korosi ini bersifat tidak teratur, terjadi setelah periode tertentu, dan terutama terlihat pada suhu dan kelembapan tinggi.
Waktu posting: 09-Mar-2023