Suku cadang aluminium cor adalah bahan yang umum digunakan dalam produksi industri, banyak digunakan di bidang-bidang seperti penerbangan, otomotif, dan konstruksi. Namun, komponen aluminium cor seringkali memerlukan perlakuan panas selama proses produksi. Jadi, mengapa aluminiumpengecoranapakah perlu menjalani perlakuan panas?
1, Pentingnya perlakuan panas untuk bagian aluminium cor
Struktur metalografi paduan aluminium cor lebih kasar dibandingkan paduan aluminium terdeformasi, sehingga juga berbeda selama perlakuan panas. Yang pertama memiliki waktu isolasi yang lebih lama, biasanya lebih dari 2 jam, sedangkan yang kedua memiliki waktu isolasi yang lebih singkat, ada pula yang hanya membutuhkan beberapa puluh menit. Karena coran yang dihasilkan oleh pengecoran cetakan logam, pengecoran bertekanan rendah, dan pengecoran tekanan diferensial mengeras pada laju dan tekanan pendinginan yang relatif tinggi. Struktur kristalnya jauh lebih halus dibandingkan dengan pengecoran yang dibuat dengan pengecoran gipsum dan pengecoran pasir, sehingga waktu isolasi perlakuan panasnya juga jauh lebih singkat. Perbedaan lain antara paduan aluminium cor dan paduan aluminium terdeformasi adalah ketebalan dinding yang tidak rata, bentuk struktural yang rumit seperti penampang-tidak beraturan atau saluran internal. Untuk memastikan tidak ada deformasi atau retak selama perlakuan panas, terkadang perlengkapan khusus dirancang untuk perlindungan, dan suhu media pendinginan juga lebih tinggi daripada suhu paduan aluminium yang berubah bentuk. Oleh karena itu, penuaan buatan umumnya digunakan untuk memperpendek siklus perlakuan panas dan meningkatkan kinerja coran.
Tujuan perlakuan panas pada pengecoran paduan aluminium adalah untuk meningkatkan sifat mekanik dan ketahanan korosi, menstabilkan dimensi, dan meningkatkan kinerja proses seperti kemampuan mesin dan kemampuan las. Karena sifat mekanik dari banyak paduan aluminium cor tidak dapat memenuhi persyaratan untuk digunakan, kecuali untuk paduan ZL102 berbasis Al Si, ZL302 berbasis Al Mg, dan paduan ZL401 berbasis Al Zn, semua paduan aluminium cor lainnya perlu menjalani perlakuan panas untuk lebih meningkatkan kinerja mekanik dan kinerja coran lainnya. Fungsi spesifiknya meliputi aspek-aspek berikut:
(1) Menghilangkan tegangan internal yang disebabkan oleh laju pendinginan yang tidak merata selama kristalisasi dan pemadatan coran karena alasan seperti ketebalan dinding yang tidak rata dan sambungan yang tebal;
(2) Meningkatkan kekuatan dan kekerasan paduan, memperbaiki struktur metalografi, dan memastikan bahwa paduan tersebut memiliki sifat plastisitas, pemotongan dan pengelasan tertentu;
(3) Menstabilkan struktur dan ukuran coran, mencegah dan menghilangkan perubahan volume yang disebabkan oleh transformasi fase suhu tinggi;{1}} 4) Hilangkan segregasi intergranular dan komposisi untuk menghomogenkan struktur.
2, Poin-poin penting dari metode perlakuan panas dan teknik operasi untuk pengecoran paduan aluminium
Metode perlakuan panas untuk pengecoran paduan aluminium saat ini meliputi anil, pendinginan [perlakuan larutan], penuaan, dan perlakuan siklik, yang dijelaskan sebagai berikut:
(1) Anil. Fungsi anil adalah untuk menghilangkan tegangan pengecoran dan tekanan internal yang disebabkan oleh pemrosesan mekanis dalam pengecoran, menstabilkan bentuk dan ukuran bagian-bagian mesin, dan membentuk beberapa kristal Si dalam paduan Al Si, sehingga meningkatkan plastisitas paduan. Prosesnya melibatkan pemanasan pengecoran paduan aluminium hingga 280-300 derajat, menahannya selama 2-3 jam, dan mendinginkannya dalam tungku hingga suhu kamar. Hal ini memungkinkan larutan padat terurai perlahan dan partikel kedua berkumpul, sehingga menghilangkan tekanan internal pengecoran, mencapai ukuran stabil, meningkatkan plastisitas, dan mengurangi deformasi. Kode status perlakuan panas adalah T2.
(2) Pendinginan. Quenching juga dikenal sebagai perlakuan solusi atau perlakuan pendinginan cepat. Prosesnya adalah memanaskan pengecoran paduan aluminium ke suhu yang relatif tinggi (biasanya mendekati titik leleh eutektik, sebagian besar di atas 500 derajat), tahan lebih dari 2 jam, dan melarutkan fase terlarut dalam paduan sepenuhnya. Kemudian, pengecoran dengan cepat dipadamkan dalam air pada suhu 60-100 derajat, dan karena pendinginan yang cepat, pengecoran difiksasi dengan fase penguatan yang larut secara maksimal dalam paduan dan disimpan pada suhu kamar.
(3) Ketepatan waktu. Prosesnya melibatkan pemanasan coran paduan aluminium yang telah dipadamkan hingga suhu tertentu, menahannya selama jangka waktu tertentu, dan kemudian mendinginkannya dengan udara hingga suhu kamar untuk menguraikan larutan padat lewat jenuh dan menstabilkan struktur matriks paduan.
Pemrosesan waktu dapat dibagi menjadi dua kategori: pemrosesan waktu alami dan pemrosesan waktu buatan. Penuaan alami adalah proses penguatan penuaan pada suhu kamar. Efisiensi waktu buatan dapat dibagi menjadi tiga jenis: efisiensi waktu buatan tidak lengkap, efisiensi waktu buatan lengkap, dan efisiensi waktu buatan.
① Efisiensi waktu buatan yang tidak lengkap. Panaskan pengecoran hingga 150-170 derajat (suhu lebih rendah) dan tahan selama 3-5 jam untuk mendapatkan kekuatan tarik, plastisitas, dan ketangguhan yang lebih baik, tetapi ketahanan terhadap korosi berkurang.
② Efisiensi waktu yang sepenuhnya artifisial. Panaskan pengecoran hingga 175-185 derajat (pada suhu lebih tinggi) dan tahan selama 5-24 jam untuk memperoleh kekuatan tarik yang cukup, yaitu kekerasan tertinggi, namun laju pemanjangan menurun.
③ Batas waktu kedaluwarsa. Juga dikenal sebagai temper stabilisasi. Prosesnya melibatkan pemanasan pengecoran hingga 190~-230 derajat dan menahannya selama 4~9 jam untuk mengurangi kekuatannya dan meningkatkan plastisitasnya, untuk mencapai ketahanan korosi tegangan yang lebih baik.
