Aluminium adalah logam paling berlimpah di dunia dan merupakan elemen paling umum ketiga yang terdiri dari 8% dari kerak bumi. Fleksibilitas aluminium menjadikannya logam yang paling banyak digunakan setelah baja.

Produksi aluminium

Aluminium berasal dari bauksit mineral. Bauksit dikonversi menjadi aluminium oksida (alumina) melalui proses Bayer. Alumina kemudian dikonversi menjadi logam aluminium menggunakan sel elektrolitik dan proses Hall-Heroult.

Permintaan aluminium tahunan

Permintaan aluminium di seluruh dunia adalah sekitar 29 juta ton per tahun. Sekitar 22 juta ton adalah aluminium baru dan 7 juta ton adalah memo aluminium daur ulang. Penggunaan aluminium daur ulang secara ekonomi dan lingkungan menarik. Dibutuhkan 14.000 kWh untuk menghasilkan 1 ton aluminium baru. Sebaliknya hanya dibutuhkan 5% dari ini untuk membuat kembali dan mendaur ulang satu ton aluminium. Tidak ada perbedaan dalam kualitas antara virgin dan paduan aluminium daur ulang.

Aplikasi aluminium

Murnialuminiumlembut, ulet, tahan korosi dan memiliki konduktivitas listrik yang tinggi. Ini banyak digunakan untuk kabel foil dan konduktor, tetapi paduan dengan elemen lain diperlukan untuk memberikan kekuatan yang lebih tinggi yang diperlukan untuk aplikasi lain. Aluminium adalah salah satu logam rekayasa paling ringan, memiliki rasio kekuatan terhadap berat yang lebih unggul dari baja.

Dengan memanfaatkan berbagai kombinasi sifat-sifat menguntungkannya seperti kekuatan, cahaya, ketahanan korosi, daur ulang dan kemampuan formulir, aluminium sedang digunakan dalam jumlah aplikasi yang semakin meningkat. Serangkaian produk ini berkisar dari bahan struktural hingga foil kemasan tipis.

Penunjukan paduan

Aluminium paling sering paduan dengan tembaga, seng, magnesium, silikon, mangan dan lithium. Penambahan kecil kromium, titanium, zirkonium, timbal, bismut dan nikel juga dibuat dan besi selalu ada dalam jumlah kecil.

Ada lebih dari 300 paduan tempa dengan 50 yang umum digunakan. Mereka biasanya diidentifikasi oleh sistem empat angka yang berasal dari AS dan sekarang diterima secara universal. Tabel 1 menjelaskan sistem untuk paduan tempa. Paduan cor memiliki penunjukan yang sama dan menggunakan sistem lima digit.

Tabel 1.Penunjukan untuk paduan aluminium tempa.

Untuk paduan aluminium tempa yang tidak dianut yang ditunjuk 1xxx, dua digit terakhir mewakili kemurnian logam. Mereka setara dengan dua digit terakhir setelah titik desimal ketika kemurnian aluminium diekspresikan ke 0,01 persen terdekat. Digit kedua menunjukkan modifikasi dalam batas pengotor. Jika digit kedua adalah nol, itu menunjukkan aluminium yang tidak dianugerahkan memiliki batas pengotor alami dan 1 hingga 9, menunjukkan pengotor individu atau elemen paduan.

Untuk kelompok 2xxx hingga 8xxx, dua digit terakhir mengidentifikasi paduan aluminium yang berbeda dalam grup. Digit kedua menunjukkan modifikasi paduan. Digit kedua nol menunjukkan paduan asli dan bilangan bulat 1 hingga 9 menunjukkan modifikasi paduan berturut -turut.

Sifat fisik aluminium

Kepadatan aluminium

Aluminium memiliki kepadatan sekitar sepertiga dari baja atau tembaga menjadikannya salah satu logam paling ringan yang tersedia secara komersial. Rasio kekuatan tinggi terhadap berat yang dihasilkan membuatnya menjadi bahan struktural yang penting yang memungkinkan peningkatan muatan atau penghematan bahan bakar untuk industri transportasi pada khususnya.

Kekuatan aluminium

Aluminium murni tidak memiliki kekuatan tarik yang tinggi. Namun, penambahan elemen paduan seperti mangan, silikon, tembaga dan magnesium dapat meningkatkan sifat kekuatan aluminium dan menghasilkan paduan dengan sifat yang disesuaikan dengan aplikasi tertentu.

Aluminiumsangat cocok untuk lingkungan yang dingin. Ini memiliki keunggulan dibandingkan baja karena kekuatan tariknya meningkat dengan penurunan suhu sambil mempertahankan ketangguhannya. Baja di sisi lain menjadi rapuh pada suhu rendah.

Resistensi korosi aluminium

Ketika terkena udara, lapisan aluminium oksida terbentuk hampir secara instan di permukaan aluminium. Lapisan ini memiliki resistensi yang sangat baik terhadap korosi. Ini cukup tahan terhadap sebagian besar asam tetapi kurang tahan terhadap alkalis.

Konduktivitas termal aluminium

Konduktivitas termal aluminium sekitar tiga kali lebih besar dari baja. Ini membuat aluminium bahan penting untuk aplikasi pendinginan dan pemanasan seperti penukar panas. Dikombinasikan dengan itu tidak beracun, properti ini berarti aluminium digunakan secara luas dalam peralatan memasak dan peralatan dapur.

Konduktivitas listrik aluminium

Seiring dengan tembaga, aluminium memiliki konduktivitas listrik yang cukup tinggi untuk digunakan sebagai konduktor listrik. Meskipun konduktivitas paduan konduktor yang umum digunakan (1350) hanya sekitar 62% dari tembaga anil, hanya sepertiga berat dan karenanya dapat melakukan listrik dua kali lebih banyak bila dibandingkan dengan tembaga dengan berat yang sama.

Reflektivitas aluminium

Dari UV hingga infra-merah, aluminium adalah reflektor energi radiasi yang sangat baik. Reflektivitas cahaya yang terlihat sekitar 80% berarti banyak digunakan dalam lampu. Sifat reflektifitas yang sama membuataluminiumIdeal sebagai bahan isolasi untuk melindungi terhadap sinar matahari di musim panas, sambil mengisolasi kehilangan panas di musim dingin.

Tabel 2.Properti untuk aluminium.

Sifat mekanik aluminium

Aluminium dapat sangat cacat tanpa kegagalan. Hal ini memungkinkan aluminium dibentuk dengan menggulung, mengekstrusi, menggambar, pemesinan dan proses mekanis lainnya. Ini juga dapat dilemparkan ke toleransi tinggi.

Paduan, kerja dingin, dan perawatan panas semuanya dapat digunakan untuk menyesuaikan sifat-sifat aluminium.

Kekuatan tarik aluminium murni adalah sekitar 90 MPa tetapi ini dapat ditingkatkan menjadi lebih dari 690 MPa untuk beberapa paduan yang dapat diobati dengan panas.

Standar Aluminium

Standar BS1470 lama telah digantikan oleh sembilan standar EN. Standar EN diberikan pada Tabel 4.

Tabel 4.EN Standar untuk Aluminium

Standar EN berbeda dari standar lama, BS1470 di area berikut:

• Komposisi Kimia - Tidak Berubah.
• Sistem penomoran paduan - tidak berubah.
• Penunjukan Temper untuk Paduan yang Dapat Diobati Sekarang Menutupi Berbagai Emper Khusus yang Lebih Luas. Hingga empat digit setelah T telah diperkenalkan untuk aplikasi non-standar (misalnya T6151).
• Penunjukan Temper untuk Paduan yang Tidak Dapat Dilakukan Panas - Menggiring yang ada tidak berubah tetapi pengejar sekarang lebih komprehensif didefinisikan dalam hal bagaimana mereka dibuat. Soft (o) temper sekarang H111 dan temperamen menengah H112 telah diperkenalkan. Untuk pemadatan 5251, pengejut sekarang ditampilkan sebagai H32/H34/H36/H38 (setara dengan H22/H24, dll). H19/H22 & H24 sekarang ditampilkan secara terpisah.
• Sifat mekanis - tetap mirip dengan angka sebelumnya. 0,2% tekanan bukti sekarang harus dikutip pada sertifikat pengujian.
• Toleransi telah dikencangkan ke berbagai derajat.
  

  Perlakuan panas aluminium

  Berbagai perawatan panas dapat diterapkan pada paduan aluminium:

  • Homogenisasi - Penghapusan pemisahan dengan memanaskan setelah casting.
  • Annealing-Digunakan setelah bekerja dingin untuk melunakkan paduan kerja-kerja (1xxx, 3xxx dan 5xxx).
  • Curah hujan atau pengerasan usia (paduan 2xxx, 6xxx dan 7xxx).
  • Larutan perlakuan panas sebelum penuaan paduan pengerasan presipitasi.
  • Stoving untuk penyembuhan lapisan
  • Setelah perlakuan panas, akhiran ditambahkan ke nomor penunjukan.
  • Suffix F berarti "seperti dibuat".
  • O berarti "produk tempa anil".
  • T berarti bahwa itu telah "dirawat panas".
  • W berarti material telah dirawat dengan panas larutan.
  • H mengacu pada paduan yang tidak dapat diobati dengan panas yang “bekerja dingin” atau “mengeras”.
  • Paduan yang tidak dapat diobati adalah kelompok dalam kelompok 3xxx, 4xxx dan 5xxx.