Setelah ingot paduan aluminium menjalani perlakuan panas homogenisasi, terkadang terbentuk gelembung permukaan (blister) pada permukaan paduan aluminium. Permukaan paduan aluminium tersebut tampak berupa tonjolan-tonjolan yang tersebar, dan tonjolan tersebut merupakan rongga. Jika diamati dengan pembesaran, dinding bagian dalam rongga tersebut memiliki kilau logam yang berkilau.
Struktur dendrit yang tersisa setelah proses anil longgar dan seragam akan berada di sekitar rongga gelembung, dan struktur dendrit pada posisi yang sesuai di dinding bagian dalam gelembung memiliki kesesuaian. Jika diamati dengan mikroskop elektron, dinding bagian dalam gelembung memiliki pola teras, dan permukaan gelembung tampak longgar. Gelembung-gelembung pada permukaan ingot paduan aluminium tidak ada setelah proses pengecoran, melainkan hanya muncul setelah ingot tersebut dianil secara seragam. Hal ini tampaknya bukan merupakan cacat metalurgi, melainkan disebabkan oleh kandungan hidrogen yang terlalu tinggi dalam proses pembuatan ingot.
Penyebab Terbentuknya Gelembung pada Paduan Aluminium
Dalam proses peleburan paduan aluminium, akibat proses penghilangan gas yang tidak tuntas, gas berlebih (terutama hidrogen) yang tersisa dalam cairan logam akan terperangkap dalam ingot aluminium. Jika kadar hidrogen terlalu tinggi, gelembung akan terbentuk di dalam ingot aluminium.
Selain kandungan hidrogen pada ingot aluminium, gelembung udara di permukaan ingot aluminium juga berkaitan dengan laju pendinginan dan suhu homogenisasi. Menurut penelitian tentang paduan aluminium-magnesium-silikon, ketika kandungan hidrogen dalam ingot sama, semakin cepat laju pendinginan pengecoran, semakin tinggi suhu homogenisasi, semakin mudah terbentuk gelembung pada permukaan ingot aluminium. Semakin tinggi kandungan hidrogen dalam ingot, semakin rendah suhu homogenisasi gelembung pada permukaan ingot, terlepas dari laju pendinginan.
Selain pada proses pengecoran ingot, paduan aluminium juga dapat menimbulkan gelembung pada permukaan produk olahan, seperti pelat dan produk ekstrusi, selama proses perlakuan panas. Selain itu, hal ini juga berkaitan dengan kelembapan yang berlebihan di dalam tungku perlakuan panas.
Hidrogen atomik terbentuk pada permukaan uap air dan paduan aluminium. Atom hidrogen memiliki jari-jari yang kecil dan berdifusi ke dalam lapisan logam sepanjang batas butir dan kisi kristal. Ketika suhu di dalam tungku diturunkan, konsentrasi hidrogen di dalam tungku menjadi sangat rendah, dan hidrogen mengendap dari larutan padat. Tekanan mencapai beberapa kali lipat tekanan atmosfer, yang menyebabkan logam di permukaan menonjol sehingga membentuk gelembung.
Langkah-langkah untuk Mencegah Terjadinya Gelembung
Untuk mencegah munculnya gelembung pada permukaan ingot aluminium dan produk-produk aluminium, kita dapat memulainya dari empat aspek berikut:
1. Pilih cairan aluminium yang sesuai peralatan penghilangan gas dan pemurnian untuk meminimalkan kandungan hidrogen pada ingot aluminium.
2. Saat melakukan proses anil homogen dan perlakuan panas pada ingot aluminium, suhu tungku anil harus dikendalikan dengan ketat. Selain itu, waktu anil tidak boleh terlalu lama.
3. Kelembapan di dalam tungku anil homogen sebaiknya tidak terlalu tinggi, dan pemeliharaan serta ketahanan terhadap kelembapan pada peralatan perlakuan panas harus dicantumkan dalam laporan kerja.
4. Ingot paduan aluminium, produk aluminium, serta alat dan perlengkapan produksi harus dijaga agar tetap kering dan terlindung dari kelembapan.
