Apa itu batangan aluminium?

Apa itu batangan aluminium?

Aluminium merupakan logam berwarna putih keperakan dan menempati urutan ketiga di kerak bumi setelah oksigen dan silikon. Kepadatan aluminium relatif kecil, hanya 34,61% besi dan 30,33% tembaga, sehingga disebut juga logam ringan. Aluminium merupakan logam non-ferrous yang produksi dan konsumsinya menempati urutan kedua setelah baja di dunia. Karena aluminium ringan, aluminium sering digunakan dalam pembuatan kendaraan darat, laut, dan udara seperti mobil, kereta api, kereta bawah tanah, kapal, pesawat terbang, roket, dan pesawat ruang angkasa untuk mengurangi beratnya sendiri dan menambah beban. Bahan baku dalam industri sehari-hari kita disebut aluminium ingot. Menurut standar nasional (GB/T 1196-2008), aluminium ingot seharusnya disebut "aluminium ingot untuk peleburan ulang", tetapi semua orang biasa menyebutnya "aluminium ingot". Aluminium ingot diproduksi dengan elektrolisis menggunakan alumina-kriolit. Setelah aluminium ingot memasuki aplikasi industri, terdapat dua kategori utama: paduan aluminium cor dan paduan aluminium deformasi. Aluminium cor dan paduan aluminium adalah hasil coran aluminium yang diproduksi dengan metode pengecoran; aluminium yang dideformasi dan paduan aluminium adalah produk aluminium olahan yang diproduksi dengan metode pemrosesan tekanan: pelat, strip, foil, tabung, batang, bentuk, kawat, dan tempaan. Menurut standar nasional, "batangan aluminium hasil peleburan ulang dibagi menjadi 8 tingkatan menurut komposisi kimianya, yaitu Al99.90, Al99.85, Al99.70, Al99.60, Al99.50, Al99.00, Al99.7E, Al99.6E" (Catatan: Angka setelah Al adalah kandungan aluminium). Sebagian orang menyebut aluminium "A00", yang sebenarnya adalah aluminium dengan kemurnian 99,7%, yang disebut "aluminium standar" di pasaran London. Standar teknis negara kita pada tahun 1950-an berasal dari bekas Uni Soviet. "A00" adalah merek Rusia dalam standar nasional Uni Soviet. "A" adalah huruf Rusia, bukan "A" dalam bahasa Inggris atau "A" dalam alfabet fonetik Cina. Jika sesuai dengan standar internasional, lebih tepat disebut "aluminium standar". Aluminium standar adalah ingot aluminium yang mengandung 99,7% aluminium, yang terdaftar di pasar London.

Bagaimana cara pembuatan ingot aluminium?
Proses pengecoran ingot aluminium menggunakan aluminium cair untuk disuntikkan ke dalam cetakan, dan setelah dikeluarkan setelah didinginkan menjadi lempengan cor, proses injeksi merupakan langkah kunci untuk kualitas produk. Proses pengecoran juga merupakan proses fisik mengkristalkan aluminium cair menjadi aluminium padat.
Alur proses pengecoran ingot aluminium secara garis besar adalah sebagai berikut: Penyadapan aluminium-pengerakan-pengambilan-bahan-pemuatan tungku-pemurnian-pengecoran-ingot aluminium untuk peleburan ulang-pemeriksaan produk jadi-pemeriksaan produk jadi-pergudangan pengeluaran aluminium-pengerakan-pengambilan-bahan-pemuatan tungku-pengikisan-pengecoran-ingot paduan-pengecoran ingot paduan-pemeriksaan produk jadi-pemeriksaan produk jadi-pergudangan

Metode pengecoran yang umum digunakan dibagi menjadi pengecoran kontinyu dan pengecoran semi kontinyu vertikal.

Pengecoran kontinyu

Pengecoran kontinyu dapat dibagi menjadi pengecoran tungku campuran dan pengecoran eksternal. Semua menggunakan mesin pengecoran kontinyu. Pengecoran tungku campuran adalah proses pengecoran aluminium cair ke dalam tungku campuran, dan terutama digunakan untuk menghasilkan ingot aluminium untuk peleburan ulang dan pengecoran paduan. Pengecoran luar dilakukan langsung dari sendok ke mesin pengecoran, yang terutama digunakan ketika peralatan pengecoran tidak dapat memenuhi persyaratan produksi atau kualitas bahan yang masuk terlalu buruk untuk langsung dimasukkan ke dalam tungku. Karena tidak ada sumber pemanas eksternal, diperlukan sendok memiliki suhu tertentu, umumnya antara 690°C dan 740°C di musim panas dan 700°C hingga 760°C di musim dingin untuk memastikan bahwa ingot aluminium memiliki penampilan yang lebih baik.

Untuk pengecoran di tungku pencampur, bahan-bahan harus dicampur terlebih dahulu, kemudian dituang ke dalam tungku pencampur, diaduk secara merata, dan kemudian ditambahkan fluks untuk pemurnian. Ingot paduan coran harus dijernihkan selama lebih dari 30 menit, dan terak dapat dicor setelah dijernihkan. Selama pengecoran, mata tungku dari tungku pencampur disejajarkan dengan cetakan kedua dan ketiga dari mesin pengecoran, yang dapat memastikan tingkat mobilitas tertentu ketika aliran cairan berubah dan cetakan diubah. Mata tungku dan mesin pengecoran dihubungkan dengan launder. Lebih baik memiliki launder yang lebih pendek, yang dapat mengurangi oksidasi aluminium dan menghindari pusaran dan percikan. Ketika mesin pengecoran dihentikan selama lebih dari 48 jam, cetakan harus dipanaskan terlebih dahulu selama 4 jam sebelum dinyalakan kembali. Aluminium cair mengalir ke dalam cetakan melalui launder, dan lapisan oksida pada permukaan aluminium cair dihilangkan dengan sekop, yang disebut slagging. Setelah satu cetakan terisi, launder dipindahkan ke cetakan berikutnya, dan mesin pengecoran terus maju. Cetakan bergerak maju secara berurutan, dan aluminium cair mendingin secara bertahap. Saat mencapai bagian tengah mesin pengecoran, aluminium cair telah memadat menjadi batangan aluminium, yang ditandai dengan angka leleh oleh printer. Saat batangan aluminium mencapai bagian atas mesin pengecoran, ia telah memadat sepenuhnya menjadi batangan aluminium. Pada saat ini, cetakan dibalik, dan batangan aluminium dikeluarkan dari cetakan, dan jatuh pada troli penerima batangan otomatis, yang secara otomatis ditumpuk dan dibundel oleh penumpuk untuk menjadi batangan aluminium yang sudah jadi. Mesin pengecoran didinginkan dengan menyemprotkan air, tetapi air harus disuplai setelah mesin pengecoran dinyalakan selama satu putaran penuh. Setiap ton aluminium cair menghabiskan sekitar 8-10t air, dan diperlukan blower untuk pendinginan permukaan di musim panas. Batangan adalah cetakan datar, dan arah pemadatan aluminium cair adalah dari bawah ke atas, dan bagian tengah bagian atas akhirnya memadat, meninggalkan penyusutan berbentuk alur. Waktu dan kondisi pemadatan setiap bagian ingot aluminium tidak sama, sehingga komposisi kimianya juga akan berbeda, tetapi secara keseluruhan sejalan dengan standar.

Cacat umum pada ingot aluminium untuk peleburan ulang adalah:

① Stoma. Alasan utamanya adalah suhu pengecoran terlalu tinggi, aluminium cair mengandung lebih banyak gas, permukaan ingot aluminium memiliki banyak pori (lubang kecil), permukaannya gelap, dan retakan panas terjadi pada kasus yang parah.
② Terak yang menempel. Alasan utamanya adalah karena terak tidak bersih, sehingga menyebabkan terak menempel di permukaan; alasan kedua adalah karena suhu aluminium cair terlalu rendah, sehingga menyebabkan terak menempel di bagian dalam.
③Ripple dan flash. Alasan utamanya adalah operasinya tidak lancar, ingot aluminium terlalu besar, atau mesin pengecoran tidak berjalan lancar.
④ Retakan. Retakan dingin terutama disebabkan oleh suhu pengecoran yang terlalu rendah, yang membuat kristal ingot aluminium tidak padat, sehingga menyebabkan kelonggaran dan bahkan retakan. Retakan termal disebabkan oleh suhu pengecoran yang tinggi.
⑤ Pemisahan komponen. Terutama disebabkan oleh pencampuran yang tidak merata saat pengecoran paduan.

Pengecoran semi-kontinyu vertikal

Pengecoran semi-kontinyu vertikal terutama digunakan untuk produksi ingot kawat aluminium, ingot pelat dan berbagai paduan deformasi untuk memproses profil. Aluminium cair dituangkan ke dalam tungku pencampur setelah pencampuran. Karena persyaratan khusus kawat, pelat antara Al-B harus ditambahkan untuk menghilangkan titanium dan vanadium (ingot kawat) dari aluminium cair sebelum pengecoran; pelat harus ditambahkan dengan paduan Al-Ti--B (Ti5%B1%) untuk perawatan penyempurnaan. Buat organisasi permukaan menjadi halus. Tambahkan agen pemurnian 2# ke paduan magnesium tinggi, jumlahnya 5%, aduk rata, setelah didiamkan selama 30 menit, buang buih, lalu cor. Angkat rangka mesin pengecoran sebelum pengecoran, dan tiup kelembapan pada rangka dengan udara bertekanan. Kemudian angkat pelat dasar ke dalam kristalisasi, oleskan lapisan minyak pelumas ke dinding bagian dalam kristalisasi, masukkan air pendingin ke dalam jaket air, letakkan pelat distribusi yang kering dan dipanaskan terlebih dahulu, colokan pengatur otomatis dan pencuci pada tempatnya, sehingga pelat distribusi Setiap port terletak di tengah kristalisasi. Pada awal pengecoran, tekan colokan penyesuaian otomatis dengan tangan Anda untuk memblokir nosel, potong mata tungku tungku pencampur, dan biarkan cairan aluminium mengalir ke pelat distribusi melalui pencuci. Ketika cairan aluminium mencapai 2/5 di pelat distribusi, lepaskan otomatis Sesuaikan colokan sehingga aluminium cair mengalir ke dalam kristalisasi, dan aluminium cair didinginkan pada sasis. Ketika cairan aluminium mencapai tinggi 30mm di kristalisasi, sasis dapat diturunkan, dan air pendingin akan mulai dikirim. Colokan penyesuaian otomatis mengontrol aliran seimbang cairan aluminium ke dalam kristalisasi dan menjaga ketinggian cairan aluminium di kristalisasi tidak berubah. Kerak dan lapisan oksida pada permukaan aluminium cair harus dihilangkan tepat waktu. Ketika panjang ingot aluminium sekitar 6m, tutup lubang tungku, lepaskan pelat distribusi, hentikan pasokan air setelah cairan aluminium benar-benar padat, lepaskan jaket air, keluarkan ingot aluminium cor dengan derek monorel, dan letakkan di mesin gergaji sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan. Gergaji dan persiapkan untuk pengecoran berikutnya. Selama pengecoran, suhu aluminium cair di tungku pencampur dipertahankan pada 690-7l0°C, suhu aluminium cair di pelat distribusi dipertahankan pada 685-690°C, kecepatan pengecoran 190-21Omm/menit, dan tekanan air pendingin 0,147-0,196MPa.

Kecepatan pengecoran sebanding dengan ingot linier dengan bagian persegi:
VD=K di mana V adalah kecepatan pengecoran, mm/menit atau m/jam; D adalah panjang sisi bagian ingot, mm atau m; K adalah nilai konstan, m2/jam, umumnya 1,2～1,5.

Pengecoran semi-kontinyu vertikal adalah metode kristalisasi berurutan. Setelah aluminium cair memasuki lubang pengecoran, ia mulai mengkristal pada pelat bawah dan dinding bagian dalam cetakan. Karena kondisi pendinginan bagian tengah dan samping berbeda, kristalisasi membentuk bentuk bagian tengah rendah dan bagian tepi tinggi. Sasis turun dengan kecepatan konstan. Pada saat yang sama, bagian atas terus menerus disuntikkan dengan aluminium cair, sehingga ada zona semi-padat antara aluminium padat dan aluminium cair. Karena cairan aluminium menyusut saat mengembun, dan ada lapisan minyak pelumas pada dinding bagian dalam kristalisator, saat sasis turun, aluminium yang dipadatkan keluar dari kristalisator. Ada lingkaran lubang air pendingin di bagian bawah kristalisator, dan air pendingin dapat disemprotkan hingga keluar. Permukaan ingot aluminium mengalami pendinginan sekunder hingga seluruh ingot kawat dicetak.

Kristalisasi berurutan dapat menghasilkan kondisi pemadatan yang relatif memuaskan, yang bermanfaat bagi ukuran butiran, sifat mekanis, dan konduktivitas listrik kristalisasi. Tidak ada perbedaan dalam sifat mekanis pada arah ketinggian ingot pembanding, segregasinya juga kecil, laju pendinginan lebih cepat, dan struktur kristal yang sangat halus dapat diperoleh.

Permukaan ingot kawat aluminium harus rata dan halus, bebas dari terak, retakan, pori-pori, dsb., panjang retakan permukaan tidak boleh melebihi 1,5 mm, kedalaman terak dan kerutan pada permukaan tidak boleh melebihi 2 mm, dan penampang tidak boleh memiliki retakan, pori-pori, dan inklusi terak. Tidak boleh ada lebih dari 5 inklusi terak yang berukuran kurang dari 1 mm.

Cacat utama pada batangan kawat aluminium adalah:

① Retakan. Penyebabnya adalah suhu aluminium cair terlalu tinggi, kecepatan terlalu cepat, dan tegangan sisa meningkat; kandungan silikon dalam aluminium cair lebih besar dari 0,8%, dan lelehan aluminium dan silikon yang sama terbentuk, dan kemudian sejumlah silikon bebas dihasilkan, yang meningkatkan sifat retak termal logam: Atau jumlah air pendingin tidak mencukupi. Ketika permukaan cetakan kasar atau tidak ada pelumas yang digunakan, permukaan dan sudut ingot juga akan retak.

② Terak yang masuk. Terak yang masuk pada permukaan kawat aluminium disebabkan oleh fluktuasi aluminium cair, pecahnya lapisan oksida pada permukaan aluminium cair, dan kerak pada permukaan yang masuk ke sisi kawat aluminium. Terkadang minyak pelumas juga dapat membawa terak. Terak yang masuk secara internal disebabkan oleh suhu rendah aluminium cair, viskositas tinggi, ketidakmampuan terak untuk mengapung seiring waktu, atau seringnya perubahan level aluminium cair selama pengecoran.

③ Kompartemen dingin. Pembentukan penghalang dingin terutama disebabkan oleh fluktuasi berlebihan pada tingkat aluminium cair dalam cetakan, suhu pengecoran rendah, kecepatan pengecoran yang terlalu lambat, atau getaran dan penurunan yang tidak merata dari mesin pengecoran.

④ Stoma. Pori-pori yang disebutkan di sini mengacu pada pori-pori kecil dengan diameter kurang dari 1 mm. Alasannya adalah karena suhu pengecoran terlalu tinggi dan kondensasi terlalu cepat, sehingga gas yang terkandung dalam cairan aluminium tidak dapat keluar tepat waktu, dan setelah pemadatan, gelembung-gelembung kecil terkumpul untuk membentuk pori-pori di dalam ingot.

⑤Permukaannya kasar. Karena dinding bagian dalam kristalisasi tidak halus, efek pelumasannya tidak bagus, dan tumor aluminium pada permukaan kristal terbentuk dalam kasus yang parah. Atau karena rasio besi terhadap silikon terlalu besar, fenomena segregasi disebabkan oleh pendinginan yang tidak merata.

⑥Kebocoran aluminium dan analisis ulang. Alasan utamanya adalah masalah pengoperasian, dan yang serius juga dapat menyebabkan nodul.

Aplikasi Paduan Aluminium Silikon Cor (Al-Si)
Paduan aluminium-silikon (Al-Si), fraksi massa Si umumnya 4%~22%. Karena paduan Al-Si memiliki sifat pengecoran yang sangat baik, seperti fluiditas yang baik, kedap udara yang baik, penyusutan kecil dan kecenderungan panas yang rendah, setelah modifikasi dan perlakuan panas, ia memiliki sifat mekanik yang baik, sifat fisik, ketahanan korosi dan sifat pemesinan sedang. Ini adalah jenis paduan aluminium cor yang paling serbaguna dan paling serbaguna. Berikut adalah beberapa contoh yang paling umum digunakan:

(1) Paduan ZL101(A) Paduan ZL101 memiliki kekedapan udara, fluiditas, dan ketahanan retak termal yang baik, sifat mekanik sedang, kinerja pengelasan, dan ketahanan korosi, komposisi sederhana, pengecoran mudah, dan cocok untuk berbagai metode pengecoran. Paduan ZL101 telah digunakan untuk komponen kompleks yang menahan beban sedang, seperti komponen pesawat terbang, instrumen, rumah instrumen, komponen mesin, komponen mobil dan kapal, blok silinder, badan pompa, drum rem, dan komponen listrik. Selain itu, berdasarkan paduan ZL101, kandungan pengotor dikontrol secara ketat, dan paduan ZL101A dengan sifat mekanik yang lebih tinggi diperoleh dengan meningkatkan teknologi pengecoran. Telah digunakan untuk mengecor berbagai komponen cangkang, badan pompa pesawat terbang, kotak roda gigi mobil, dan bahan bakar minyak. Siku kotak, aksesori pesawat terbang, dan komponen penahan beban lainnya.

(2) Paduan ZL102 Paduan ZL102 memiliki ketahanan retak termal terbaik dan kedap udara yang baik, serta fluiditas yang baik, tidak dapat diperkuat dengan perlakuan panas, dan memiliki kekuatan tarik yang rendah. Sangat cocok untuk pengecoran komponen kompleks berdinding tipis dan besar. Cocok untuk die casting. Jenis paduan ini terutama digunakan untuk menahan pengecoran berdinding tipis dengan beban rendah dengan bentuk yang kompleks, seperti berbagai rumah instrumen, casing mobil, peralatan gigi, piston, dll.

(3) Paduan ZL104 Paduan ZL104 memiliki kekedapan udara, fluiditas, dan ketahanan retak termal yang baik, kekuatan tinggi, ketahanan korosi, kinerja pengelasan, dan kinerja pemotongan, tetapi kekuatan ketahanan panasnya rendah, mudah menghasilkan pori-pori kecil, proses pengecoran lebih rumit. Oleh karena itu, terutama digunakan untuk memproduksi pengecoran logam pasir berukuran besar yang menahan beban tinggi, seperti casing transmisi, blok silinder, katup kepala silinder, roda sabuk, kotak peralatan pelat penutup, dan pesawat terbang, kapal, dan suku cadang mobil lainnya.

(4) Paduan ZL105 Paduan ZL105 memiliki sifat mekanik yang tinggi, kinerja pengecoran dan kinerja pengelasan yang memuaskan, kinerja pemotongan dan kekuatan tahan panas yang lebih baik daripada paduan ZL104, tetapi plastisitasnya rendah dan stabilitas korosinya rendah. Sangat cocok untuk berbagai metode pengecoran. Jenis paduan ini terutama digunakan untuk memproduksi pesawat terbang, cetakan pasir mesin dan bagian pengecoran cetakan logam yang menahan beban berat, seperti casing transmisi, blok silinder, rumah pompa hidrolik dan bagian instrumen, serta penyangga bantalan dan bagian mesin lainnya.

Aplikasi Paduan Aluminium Cor Seng (Al-Zn)

Untuk paduan Al-Zn, karena kelarutan Zn yang tinggi dalam Al, ketika Zn dengan fraksi massa lebih dari 10% ditambahkan ke Al, kekuatan paduan dapat ditingkatkan secara signifikan. Meskipun jenis paduan ini memiliki kecenderungan penuaan alami yang tinggi dan kekuatan tinggi dapat diperoleh tanpa perlakuan panas, kelemahan jenis paduan ini adalah ketahanan korosi yang buruk, kepadatan tinggi, dan mudah retak panas selama pengecoran. Oleh karena itu, jenis paduan ini terutama digunakan untuk memproduksi komponen rumah instrumen die-cast.

Karakteristik dan aplikasi paduan Al-Zn cor umum adalah sebagai berikut:

(1) Paduan ZL401 Paduan ZL401 memiliki kinerja pengecoran sedang, rongga penyusutan kecil dan kecenderungan retak panas, kinerja pengelasan dan pemotongan yang baik, kekuatan tinggi dalam keadaan cor, tetapi plastisitas rendah, kepadatan tinggi, dan ketahanan korosi yang buruk. Paduan ZL401 terutama digunakan untuk berbagai bagian pengecoran tekanan, suhu kerja tidak melebihi 200 derajat Celcius, dan struktur serta bentuk bagian mobil dan pesawat terbang rumit.

(2) Paduan ZL402 Paduan ZL402 memiliki kinerja pengecoran sedang, fluiditas baik, kedap udara sedang, ketahanan retak termal, kinerja pemotongan baik, sifat mekanik tinggi dan ketangguhan benturan dalam keadaan cor, tetapi kepadatan tinggi, peleburan Prosesnya rumit, dan terutama digunakan untuk peralatan pertanian, peralatan mesin, pengecoran kapal, perangkat radio, pengatur oksigen, roda berputar, dan piston kompresor udara.
Aplikasi Paduan Aluminium Cor Magnesium (Al-Mg)

Fraksi massa Mg dalam paduan Al-Mg adalah 4%~11%. Paduan ini memiliki kepadatan rendah, sifat mekanik tinggi, ketahanan korosi yang sangat baik, kinerja pemotongan yang baik, dan permukaan yang cemerlang dan indah. Namun, karena proses peleburan dan pengecoran yang rumit dari jenis paduan ini, selain digunakan sebagai paduan tahan korosi, paduan ini juga digunakan sebagai paduan untuk dekorasi. Karakteristik dan aplikasi paduan Al-Mg cor umum adalah sebagai berikut.

(1) Paduan ZL301 Paduan ZL301 memiliki kekuatan tinggi, perpanjangan yang baik, kinerja pemotongan yang sangat baik, kemampuan las yang baik, dapat dianodisasi, dan digetarkan. Kerugiannya adalah cenderung longgar secara mikroskopis dan sulit untuk dituang. Paduan ZL301 digunakan untuk memproduksi komponen dengan ketahanan korosi yang tinggi di bawah beban tinggi, suhu kerja di bawah 150 derajat Celcius, dan bekerja di atmosfer dan air laut, seperti rangka, penyangga, batang, dan aksesori.

(2) Paduan ZL303 Paduan ZL303 memiliki ketahanan korosi yang baik, kemampuan las yang baik, kinerja pemotongan yang baik, pemolesan yang mudah, kinerja pengecoran yang dapat diterima, sifat mekanik yang rendah, tidak dapat diperkuat dengan perlakuan panas, dan memiliki kecenderungan untuk membentuk lubang penyusutan. Ini banyak digunakan dalam die casting. Jenis paduan ini terutama digunakan untuk komponen beban sedang di bawah aksi korosi atau komponen dalam atmosfer dingin dan suhu operasi tidak melebihi 200 derajat Celcius, seperti komponen kapal laut dan rangka mesin.

(3) Paduan ZL305 Paduan ZL305 terutama ditambahkan Zn berdasarkan paduan Al-Mg untuk mengendalikan penuaan alami, meningkatkan kekuatan dan ketahanan korosi tegangan, memiliki sifat mekanik komprehensif yang baik, dan mengurangi oksidasi, porositas, dan cacat pori pada paduan. Jenis paduan ini terutama digunakan untuk beban tinggi, suhu kerja di bawah 100 derajat Celcius, dan bagian korosif tinggi yang bekerja di atmosfer atau air laut, seperti bagian di kapal laut.
Pengenalan pengetahuan tentang ingot aluminium
Batangan aluminium untuk peleburan ulang-15kg, 20kg (≤99,80%Al):
Batangan aluminium berbentuk T--500kg, 1000kg (≤99,80%Al):
Batangan aluminium kemurnian tinggi-10kg, 15kg (99,90%～99,999% Al);
Batangan paduan aluminium - 10kg, 15kg (Al--Si, Al--Cu, Al--Mg);
Batangan pelat--500～1000kg (untuk pembuatan pelat);
Spindel bundar-30～60kg (untuk penarikan kawat).

Detail lebih lanjut Tautan:https://www.wanmetal.com/

 

 

 

Sumber referensi : Internet
Penafian: Informasi yang terdapat dalam artikel ini hanya untuk referensi, bukan sebagai saran pengambilan keputusan langsung. Jika Anda tidak bermaksud melanggar hak hukum Anda, harap hubungi kami tepat waktu.