Flux Pemurnian untuk Cairan Paduan Aluminium, Flux Pengecoran Aluminium

Dalam proses peleburan aluminium dan paduan aluminium, hidrogen serta inklusi teroksidasi merupakan zat utama yang mencemari cairan aluminium. Aluminium dengan mudah membentuk Al₂O₂ atau sub-alumina (Al₂O dan Al₁₀) bersama oksigen. Pada saat yang sama, aluminium juga sangat mudah menyerap gas (H), yang kandungan gasnya mencapai 70–90% dari total gas dalam lelehan aluminium. Cacat utama pada paduan aluminium cor adalah pori-pori dan inklusi terak, yang disebabkan oleh gas dan oksida yang tersisa dalam paduan akibat partikel padat. Oleh karena itu, untuk memperoleh lelehan berkualitas tinggi, tidak hanya proses peleburan yang tepat dan rasional yang harus dipilih, tetapi juga proses pemurnian dan penyempurnaan lelehan sangatlah penting. Terdapat berbagai metode pemurnian dan penyempurnaan untuk lelehan aluminium dan paduan aluminium, yang terutama meliputi metode apung, metode pemurnian dengan fluks, metode filtrasi lelehan, metode vakum, dan metode gabungan. Artikel ini membahas penerapan metode pemurnian dengan fluks dalam proses peleburan paduan aluminium.

Metode Pemurnian dengan Fluks

Daftar Isi

Flux Pemurnian untuk Cairan Paduan Aluminium

Flux garam banyak digunakan dalam produksi aluminium primer dan aluminium daur ulang untuk meningkatkan kualitas cairan logam dan tingkat pemulihan aluminium logam. Flux ini memiliki empat fungsi:

Pertama, ubah sifat basah logam aluminium cair terhadap oksida (alumina), sehingga logam aluminium cair dapat dengan mudah dipisahkan dari oksida (alumina), sehingga sebagian besar oksida (alumina) masuk ke dalam fluks dan mengurangi kandungan oksida dalam logam.

Kedua, aliran tersebut dapat mengubah kondisi lapisan oksida pada permukaan logam cair. Hal ini disebabkan karena aliran tersebut mampu memecah lapisan oksida yang kuat dan padat pada permukaan logam cair menjadi partikel-partikel halus, sehingga memungkinkan hidrogen dalam logam cair untuk keluar melalui celah-celah partikel pada lapisan oksida dan masuk ke atmosfer.

Ketiga, keberadaan lapisan fluks dapat mengisolasi uap air di atmosfer sehingga tidak bersentuhan dengan lelehan aluminium, sehingga menghambat masuknya hidrogen ke dalam lelehan aluminium, sekaligus mencegah terjadinya pembakaran oksidatif pada lelehan tersebut.

Keempat, fluks dapat menyerap oksida dalam lelehan aluminium, sehingga lelehan tersebut dapat dimurnikan. Singkatnya, penghilangan inklusi dalam proses pemurnian dengan fluks terutama dilakukan melalui adsorpsi, pelarutan, dan interaksi kimia dengan lapisan oksida serta inklusi non-logam dalam lelehan.

Klasifikasi Fluks

Ada banyak jenis fluks yang digunakan dalam proses peleburan paduan aluminium, yang dapat dikelompokkan menjadi agen pelapis (bahan pengatur aliran untuk mencegah pembakaran oksidatif pada lelehan dan proses gettering) serta bahan pemurnian (bahan pelebur untuk penghilangan gas dan penghilangan inklusi). Berbagai jenis paduan aluminium digunakan; bahan penutup dan bahan pemurniannya pun berbeda-beda. Namun, bahan pelebur apa pun yang digunakan dalam proses peleburan paduan aluminium harus memenuhi syarat-syarat berikut.

Titik lelehnya harus lebih rendah daripada suhu leleh paduan aluminium.
Berat jenisnya harus lebih kecil daripada berat jenis paduan aluminium.
Dapat menyerap dan melarutkan inklusi dalam cairan logam, serta dapat menghilangkan gas dari cairan logam tersebut.
Bahan tersebut tidak boleh bereaksi secara kimiawi dengan logam dan lapisan tungku. Jika bereaksi dengan logam, reaksi tersebut hanya boleh menghasilkan gas inert yang tidak larut dalam logam, dan bahan pelebur tersebut harus tidak larut dalam logam cair.
Sifat higroskopisnya harus rendah, dan tekanan uapnya harus rendah.
Tidak boleh mengandung atau menghasilkan kotoran dan gas berbahaya.
Harus memiliki viskositas dan kelancaran yang tepat.
Mudah diproduksi: murah.