Peleburan Paduan Aluminium, Ciri-ciri Aluminium Cair

Proses peleburan paduan aluminium memiliki karakteristik berupa konsumsi panas yang tinggi, mudah teroksidasi, mudah menyerap hidrogen, dan mudah menyerap logam pengotor.

Peleburan Paduan Aluminium

(1) Mengonsumsi banyak kalori. Meskipun aluminium memiliki titik leleh yang rendah, logam ini memiliki kalor laten fusi yang besar, kalor spesifik yang besar, tingkat kegelapan yang rendah, serta kemampuan memantulkan panas yang kuat. Dibandingkan dengan logam lain yang umum digunakan seperti besi dan tembaga, aluminium mengonsumsi lebih banyak panas saat dilebur. Selain itu, konduktivitas termal aluminium cair kurang dari setengah konduktivitas termal aluminium padat, yang menunjukkan bahwa penambahan aluminium padat ke dalam aluminium cair melalui konduksi dan konveksi akan sangat mengurangi laju peleburan serta meningkatkan selisih suhu antara permukaan cairan bagian atas dan bawah. Pada saat ini, pemanasan konveksi dengan pengadukan yang kuat harus digunakan untuk mengimbangi hal tersebut guna mencapai efek pemanasan yang optimal. Dapat dilihat bahwa mengurangi konsumsi energi dalam proses peleburan paduan aluminium merupakan masalah yang perlu diselesaikan dalam proses peleburan paduan aluminium.

(2) Mudah teroksidasi. Aluminium memiliki afinitas yang tinggi terhadap oksigen, dan dapat dengan cepat teroksidasi hingga membentuk alumina. Meskipun lapisan oksida aluminium yang terbentuk di permukaan logam cair memiliki efek pelindung, begitu lapisan tersebut hancur, lapisan oksida tersebut akan masuk ke dalam logam cair dan sulit dihilangkan. Karena alumina tidak mudah direduksi, kepadatannya mirip dengan logam cair. Alumina tersuspensi dalam logam cair dan masuk ke dalam ingot bersama logam cair, yang berdampak buruk pada kualitas bahan yang diproses. Yang lebih serius lagi, aluminium oksida merupakan pembawa yang baik bagi berbagai gas, dan kehadirannya akan menyebabkan logam cair aluminium menyerap sejumlah besar hidrogen. Oleh karena itu, penyaringan logam cair merupakan masalah penting lainnya dalam proses peleburan paduan aluminium.

(3) Mudah menyerap hidrogen. Aluminium dan paduan aluminium memiliki daya serap yang kuat. Meskipun jumlah absolut penyerapan hidrogen oleh aluminium dan paduan aluminium tidak besar, pada titik leleh, kelarutan hidrogen dalam fase padat dan fase cair sangat berbeda, dan ingot memiliki kecenderungan yang besar untuk membentuk pori-pori dan kerongongan selama proses kristalisasi. Oleh karena itu, penghilangan gas dari logam merupakan masalah penting ketiga dalam proses peleburan paduan aluminium.

(4) Logam ini mudah menyerap pengotor logam. Beberapa unsur paduan dalam aluminium dan paduan aluminium memiliki aktivitas kimia yang tinggi. Unsur-unsur tersebut tidak hanya dapat menyerap besi terlarut, tetapi juga menggantikan pengotor logam seperti besi, silikon, dan seng. Begitu pengotor logam ini masuk ke dalam lelehan aluminium, akan sulit untuk dihilangkan. Selain itu, semakin sering proses peleburan dilakukan, semakin tinggi kandungan pengotornya, dan semakin besar dampaknya terhadap kinerja paduan. Dalam kasus yang parah, kualitas aluminium murni akan menurun, dan paduan tersebut akan dibuang karena komposisi paduannya yang berlebihan. Oleh karena itu, mengurangi polusi akibat pengotor logam merupakan masalah penting keempat dalam proses peleburan paduan aluminium.