Peleburan dan Pemurnian Aluminium: Dalam proses peleburan paduan aluminium, bahan pemurnian ditambahkan ke dalam tungku untuk diproses, sehingga proses ini disebut “pemurnian”. Dalam cairan aluminium dan paduan aluminium, bahan pemurnian dapat menghilangkan pengotor logam, oksida, dan inklusi oksida lainnya dari cairan tersebut melalui interaksi fisik, kimia, atau fisik-kimia. Hal ini ditentukan oleh adsorpsi dan pelarutan bahan pemurnian pada inklusi oksida dalam cairan serta interaksi kimia antara bahan pemurnian dan pengotor dalam cairan tersebut.
Semakin kecil tegangan antarmuka antara zat pemurnian dan semakin sedikit inklusi yang ada, semakin baik pula daya adsorpsi agen pemurnian. Beberapa pengotor logam dalam lelehan aluminium sulit dihilangkan selama proses peleburan. Pengotor-pengotor ini hanya dapat dibatasi secara ketat pada bahan baku, seperti silikon, besi, dan pengotor lainnya. Pengotor logam lainnya, seperti kalsium, seng, dan logam lainnya, akan berdampak buruk terhadap sifat-sifat paduan aluminium. Pengotor berbahaya ini harus dihilangkan sebelum proses peleburan atau pengecoran.
Peleburan dan Pemurnian Aluminium
Dalam proses pemurnian dan pengangkutan logam cair, zat asing seperti kerak oksida, senyawa intermetalik, dan serpihan tungku mudah terbawa ke dalam logam cair sehingga membentuk inklusi non-logam. Inklusi non-logam ini sebagian besar berupa inklusi oksida. Berdasarkan periode pembentukannya yang berbeda dalam proses peleburan dan pengecoran, inklusi ini dapat dibagi menjadi inklusi oksida primer dan inklusi oksida sekunder.
Inklusi oksida primer pada dasarnya merujuk pada semua inklusi oksida yang terbentuk sebelum aluminium cair dituangkan. Inklusi oksida sekunder dapat dibagi menjadi dua kategori berdasarkan bentuknya: yang pertama adalah inklusi besar dengan distribusi yang tidak merata dalam struktur makro, dan beberapa jenis inklusi membuat struktur paduan menjadi tidak kontinu serta mengurangi kedap udara pada benda kerja, yang kemudian menjadi sumber korosi. Penurunan kekuatan dan plastisitas paduan aluminium sering kali menjadi sumber retakan pada komponen. Jenis inklusi oksida yang kedua mengacu pada inklusi kecil yang tersebar, yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya bahkan setelah pemurnian yang cermat. Inklusi ini meningkatkan viskositas logam cair, mengurangi kemampuan pengisian aluminium cair selama pemadatan, dan dengan mudah menyebabkan penyusutan pada hasil pengecoran.
Inklusi oksida sekunder, yang juga dikenal sebagai inklusi endogen, sebagian besar terbentuk selama proses pengecoran. Inklusi endogen umumnya tersebar lebih merata dan partikelnya lebih kecil. Percikan aluminium cair selama proses penuangan, serta turbulensi yang terjadi, menyebabkan interaksi antara aluminium oksida dalam cetakan pasir dengan air dalam pasir cetakan, sehingga air terurai menjadi oksigen dan hidrogen. Oksigen bereaksi dengan aluminium untuk membentuk inklusi oksida, sedangkan hidrogen menyebabkan penguraian aluminium cair.
Metode Penghilangan Kotoran
Perlakuan vakum adalah proses yang menggunakan unsur-unsur pengotor yang titik didihnya lebih rendah daripada titik didih aluminium (titik didih aluminium adalah 1800°C) serta komponen utama paduan aluminium dalam kondisi vakum, kemudian menghilangkannya melalui penguapan.
Unsur-unsur pengotor yang berbahaya dapat bereaksi secara kimiawi dengan agen pemurnian untuk membentuk senyawa-senyawa yang dapat dipisahkan dari aluminium, kemudian terbawa ke dalam terak pemurnian, dan dibuang melalui proses adsorpsi oleh agen pemurnian.
