Logam alkali dalam lelehan aluminium terutama meliputi unsur-unsur Na, Li, dan K. Di antara unsur-unsur logam alkali tersebut, litium dapat digunakan sebagai unsur penguat untuk paduan aluminium. Fungsinya adalah untuk mengurangi kepadatan paduan aluminium dan meningkatkan modulus elastisitas paduan aluminium. Dalam kasus lain, unsur-unsur logam alkali terdapat dalam bentuk pengotor pada aluminium. Ketika terdapat dalam cairan logam, logam alkali pengotor ini akan mengubah struktur dan komposisi fasa bahan melalui interaksi fisik dan kimia dengan unsur-unsur pengotor lainnya, sehingga memengaruhi serangkaian sifat seperti sifat mekanik, proses pengolahan, dan perlakuan permukaan paduan aluminium.
Di antara logam alkali yang terdapat dalam lelehan aluminium, unsur natrium (Na) adalah yang paling berbahaya. Dampak buruk natrium terhadap pengecoran paduan aluminium terutama mencakup dua aspek:
- Meningkatkan viskositas paduan aluminium selama proses pengecoran, meningkatkan kecenderungan ingot untuk retak selama proses pengecoran, dan merusak kualitas permukaan ingot.
- Menyebabkan fenomena “keretakan akibat natrium”. Ketika terdapat natrium dalam paduan aluminium, natrium tersebut akan terlepas dan akhirnya teradsorpsi pada dendrit atau batas butir, yang akan meningkatkan keretakan pada paduan aluminium, sehingga menyebabkan retakan selama proses pengecoran, atau retakan selama proses pengolahan lanjutan seperti penggulungan panas. Fenomena “penggetasan natrium” sangat berbahaya bagi paduan dengan kandungan magnesium tinggi. Untuk mencegah terjadinya pelepasan natrium, penggunaan fluks garam natrium tidak diperbolehkan dalam produksi aktual.
Logam Alkali dalam Teknologi Penghilangan Aluminium Cair
Karena natrium merupakan unsur logam alkali berbahaya utama, pengaruh penghilangan unsur alkali dari badan aluminium terutama ditentukan oleh perubahan kadar natrium. Secara umum, setelah lelehan paduan aluminium dimurnikan, kadar natrium (logam alkali) harus dikendalikan agar tetap di bawah 5 ppm. Untuk paduan Al-Mg dengan kandungan Mg yang lebih tinggi, batas kandungan natrium (Na) lebih ketat. Pada paduan 5182, natrium dapat menyebabkan retakan pada proses penggulungan panas.
Logam alkali dalam teknologi pengangkatan logam cair aluminium dapat dibagi menjadi tiga jenis: teknologi penghilangan alkali sebelum tungku, teknologi penghilangan alkali di dalam tungku, dan teknologi penghilangan alkali setelah tungku. Dalam proses produksi, dimungkinkan untuk memilih salah satu jenis atau kombinasi dari teknologi penghilangan alkali tersebut sesuai dengan jenis paduan yang diproduksi guna memastikan pengendalian kadar logam alkali dalam cairan logam.
