I. Perbandingan Tingkat Paduan Aluminium di Antara Berbagai Negara
Tabel Perbandingan Tingkat Paduan Aluminium Internasional
Kategori | Cina | Amerika Serikat | ||||
GB | YB | HB | ASTM UNS | ANSI AA | SAE | |
Paduan Aluminium Silikon | ZL101 | ZL11 | HZL101 | A03560 A13560 | 356.0 A356.0 | 323 |
ZL102 | ZL7 | HZL102 | A14130 | A413.0 | 305 | |
ZL104 | ZL14 | - | - | - | - | |
Paduan Aluminium Silikon | ZL104 | ZL10 | HZL104 | A03600 A13600 | 360.0 A360.0 | 309 |
ZL105 | ZL13 | HZL105 | A03550 C33550 | 355.0 C355.0 | 322 | |
ZL106 | - | - | A03280 A03281 | 328.0 328.1 | 331 | |
ZL107 | - | - | A03190 A03191 | 319 | 326 | |
ZL108 | ZL8 | - | - | SC122A (lama) | ||
ZL109 | ZL9 | - | A03360 A03361 | 336.0 336.1 | - | |
ZL110 | ZL3 | - | - | - | ||
ZL111 | - | - | A03541 A03540 | 354 | - | |
Paduan Tembaga Aluminium | ZL201 | - | HZL-201 | - | - | - |
- | - | HZL-202 | - | - | - | |
ZL202 | ZL1 | - | A03600 | A360.0 | 309 | |
ZL203 | ZL2 | HZL-203 | A02950 | 295.0 B295.0 | 38 | |
Paduan Aluminium Magnesium | ZL301 | ZL5 | HZL-301 | A05200 A05202 | 520.0 520.2 | 324 320 |
ZL302 | ZL6 | - | A05140 A05141 | 514.0 514.1 | - | |
_ | _ | HZL-303 | - | - | - | |
Paduan Seng Aluminium | ZL401 | ZL15 | HZL401 | - | - | - |
ZL402 | - | - | A07120 A07122 | 7122.2 | - | |
- | - | HZL-505 | - | - | - |
Kategori | Inggris Raya | Prancis | Jepang JIS | ISO | ||
BS | BS/L | NF | AIRLA | |||
Paduan Aluminium Silikon | - | - | A-S7G | AS7G03 | AC4C | AlSi7Mg |
LM20 | 4L33 | A-S13 | - | AC3A | AlSi12 | |
- | - | - | - | AC2B | - | |
Paduan Aluminium Silikon | LM9 | L75 | A- S9G A-S10G | AS10G | AC4A | AlSi9Mg AlSi10Mg |
LM16 | 3L78 | - | - | AC4A | - | |
LM-24 | - | - | - | AC4D | - | |
LM4 LM21 | L79 | A- S5UZ A-S903 | - | AC4B | - | |
LM2 | - | - | - | - | - | |
LM13 | - | A-S12UN | - | AC8A | AlSi12Cu | |
LM1 | - | - | - | - | - | |
- | - | - | - | - | - | |
Paduan Tembaga Aluminium | - | - | A-U5GT | A-U5GT | - | AlCu5MgTi |
- | - | - | - | - | - | |
- | - | A-U8S | - | - | Al-Cu8Si | |
- | 2L91 2L92 | A-U5GT | - | ACIA | Al-Cu4MgTi | |
Paduan Aluminium Magnesium | LM10 LM5 | 4L53 | - | - | AC7B | - |
- | L74 | A-G6 A-G3T | - | AC7A | Al-Mg6 Al-Mg3 | |
- | - | - | - | - | - | |
Paduan Seng Aluminium | - | - | - | - | - | - |
- | - | A-Z5G | - | - | Al-Zn5Mg | |
- | - | - | - | - | - |
II. Karakteristik utama dan aplikasi dari berbagai tingkat paduan aluminium (aluminium cor ZL)
ZL101
Komposisi sederhana, mudah meleleh dan dicetak, kinerja pengecoran yang baik, kedap udara yang baik, dan kinerja pengelasan dan permesinan yang relatif baik, tetapi tidak memiliki sifat mekanik yang tinggi. Cocok untuk pengecoran berbagai bagian dengan dinding tipis, area luas, dan bentuk yang rumit, serta persyaratan kekuatan rendah, seperti rumah pompa, kotak roda gigi, kotak instrumen (rangka), dan suku cadang pada peralatan rumah tangga. Terutama menggunakan pengecoran pasir dan pengecoran logam.
Zl101A
Karena sejumlah kecil Ti ditambahkan berdasarkan ZL101, yang memperhalus butiran dan memperkuat struktur paduan, maka performa komprehensifnya lebih tinggi daripada ZL101 dan ZL102, dan memiliki ketahanan korosi yang lebih baik. Dapat digunakan sebagai coran berkualitas tinggi untuk berbagai komponen struktural pada struktur rekayasa beban umum dan sepeda motor, mobil, peralatan rumah tangga, dan produk instrumen. Penggunaannya saat ini adalah yang kedua setelah ZL102. Sebagian besar menggunakan pengecoran pasir dan pengecoran logam.
Zl102
Fitur terbesar dari paduan ini adalah fluiditasnya yang baik, sifat-sifat lainnya mirip dengan ZL101, tetapi kedap udaranya lebih baik daripada ZL101. Ini dapat digunakan untuk membuat berbagai coran cetakan berbentuk kompleks, berdinding tipis dan berdinding tipis, berdinding tebal, area besar, coran logam atau pasir berbentuk kompleks dengan persyaratan kekuatan rendah. Baik itu coran cetakan atau jenis logam, coran pasir, ini adalah jenis paduan aluminium pengecoran yang paling banyak digunakan dalam produk sipil.
Zl104
Karena memiliki sejumlah besar kristal kerja dan Mn yang telah ditambahkan, ini mengimbangi efek berbahaya dari Fe yang tercampur ke dalam material, memiliki kinerja pengecoran yang baik dan kedap udara yang sangat baik, ketahanan terhadap korosi, serta kinerja pengelasan dan permesinan yang relatif baik, tetapi ketahanan panas yang buruk. Cocok untuk membuat bagian struktural dinamis berbentuk kompleks dan berukuran besar dengan beban besar, seperti rumah supercharger, kepala silinder, liner silinder, dll., Terutama menggunakan die casting, serta pengecoran pasir dan pengecoran logam.
ZL105, ZL105A
Karena penambahan Cu, kandungan Si berkurang, kinerja pengecoran dan kemampuan lasnya lebih buruk daripada ZL104, tetapi suhu kamar dan kekuatan suhu tinggi, dan kinerja pemesinan lebih baik daripada ZL104, plastisitasnya sedikit lebih rendah, dan ketahanan korosinya buruk.
Cocok untuk komponen struktural dinamis yang berbentuk kompleks, berukuran besar, dan berbeban berat. Seperti rumah supercharger, kepala silinder, liner silinder, dll. ZL105A telah mengurangi kandungan unsur pengotor Fe dalam ZL105, meningkatkan kekuatan paduan dan memiliki sifat mekanik yang lebih baik daripada ZL105. Ini sebagian besar digunakan untuk pengecoran coran berkualitas tinggi.
ZL106
Karena peningkatan kandungan Si, dan penambahan sejumlah kecil Ti dan Mn, kinerja pengecoran dan kinerja suhu tinggi paduan ini lebih baik daripada ZL105, serta memiliki kedap udara dan ketahanan korosi yang baik. Ini dapat digunakan untuk komponen struktural penahan beban umum dan suku cadang yang membutuhkan kedap udara yang baik dan bekerja pada suhu yang lebih tinggi. Terutama menggunakan pengecoran pasir dan pengecoran logam.
ZL107
ZL107 memiliki kinerja pengecoran dan kedap udara yang sangat baik, sifat mekanis yang baik, kinerja pengelasan dan permesinan secara umum, dan ketahanan korosi yang sedikit buruk. Cocok untuk membuat bagian struktural yang menanggung beban dinamis atau statis umum dan bagian yang membutuhkan kedap udara. Sebagian besar menggunakan pengecoran pasir.
ZL108
ZL108 memiliki kandungan Si yang tinggi dan telah disusupi dengan Mg, Cu, Mn, yang memberikan kinerja pengecoran yang sangat baik pada paduan tersebut, dan juga memiliki koefisien muai panas yang kecil, ketahanan aus yang baik, kekuatan tinggi, dan stabilitas termal yang baik. Tetapi ketahanan korosinya sedikit lebih rendah. Cocok untuk membuat piston mesin pembakaran internal dan suku cadang tahan aus lainnya, serta suku cadang yang membutuhkan dimensi dan volume yang stabil. Terutama menggunakan die casting dan pengecoran logam, tetapi pengecoran pasir juga dapat digunakan.
ZL109
Ini adalah paduan Al-Si-Cu-Mg-Ni yang dipadukan secara kompleks. Karena peningkatan kandungan Si dan penambahan Ni, paduan ini memiliki performa pengecoran dan kedap udara yang sangat baik, serta kekuatan suhu tinggi yang lebih tinggi, ketahanan aus dan ketahanan korosi yang lebih baik, serta penurunan yang signifikan dalam koefisien ekspansi linier dan densitas. Cocok untuk membuat piston mesin pembakaran internal dan suku cadang tahan aus yang membutuhkan dimensi dan volume yang stabil. Terutama menggunakan pengecoran logam dan pengecoran pasir.
ZL111
ZL111 adalah paduan yang dipadukan secara kompleks. Karena penambahan Mn dan Ti, paduan ini memiliki kinerja pengecoran yang sangat baik, ketahanan korosi yang baik, kedap udara, dan kekuatan tinggi. Performa pengelasan dan pemesinannya rata-rata.
Cocok untuk pengecoran bagian struktural dinamis yang berbentuk kompleks dan berbeban berat (seperti bagian struktural mesin pesawat terbang, pompa air, pompa oli, impeler, dll.), bagian yang membutuhkan kedap udara yang baik dan bekerja pada suhu yang lebih tinggi. Terutama menggunakan pengecoran logam dan pengecoran pasir, tetapi die casting juga dapat digunakan.
ZL114A
ZL112 adalah paduan yang dipadukan secara kompleks. Karena penambahan Mn dan Ti, paduan ini memiliki kinerja pengecoran yang sangat baik, ketahanan korosi yang baik, kedap udara, dan kekuatan tinggi. Performa pengelasan dan pemesinannya rata-rata.
Cocok untuk pengecoran bagian struktural dinamis yang berbentuk kompleks dan berbeban berat (seperti bagian struktural mesin pesawat terbang, pompa air, pompa oli, impeler, dll.), bagian yang membutuhkan kedap udara yang baik dan bekerja pada suhu yang lebih tinggi. Terutama menggunakan pengecoran logam dan pengecoran pasir, tetapi die casting juga dapat digunakan.
ZL115
Ini memiliki kemampuan castability yang baik dan sifat mekanik yang tinggi, terutama digunakan sebagai komponen struktural teknik dan bagian lain di bawah beban berat, seperti badan katup, impeler, dll. Terutama menggunakan pengecoran pasir dan pengecoran logam.
ZL116
Dengan menghilangkan Zn dan Sb dari paduan ZL115 dan menambahkan elemen jejak Ti dan Be, butiran paduan tersebut disempurnakan, dan efek berbahaya dari magazine Fe berkurang, sehingga memberikan paduan yang baik untuk castability, kedap udara, dan sifat mekanik yang lebih tinggi.
Cocok untuk pengecoran bagian struktural daya yang menanggung beban berat, seperti beberapa bagian pada pesawat terbang dan rudal, dan berbagai bagian pada produk sipil yang membutuhkan kinerja komprehensif yang baik. Terutama menggunakan pengecoran pasir dan pengecoran logam.
ZL117
Paduan ZL117 adalah paduan kompleks paduan Al-Cu-Mg yang tahan aus hipereutektik. Karena mengandung 19-22% Si dan telah menambahkan elemen jejak Mn dan elemen tanah jarang RE, paduan ini menjadi material tahan aus tingkat lanjut dengan banyak partikel Si primer kekerasan tinggi yang didistribusikan pada matriks lunak, dan memiliki kemampuan castability yang baik serta suhu ruangan yang sangat baik dan kekuatan suhu tinggi, dan koefisien muai panas yang rendah.
Cocok untuk pengecoran piston mesin pembakaran internal, bantalan rem, dan bagian struktural stabil berdimensi aktif tahan aus lainnya dengan kekuatan tinggi. Terutama menggunakan pengecoran logam, tetapi pengecoran pasir juga dapat digunakan.
Selain itu, Kementerian Industri Penerbangan telah mengembangkan tiga jenis paduan aluminium-silikon (ZL112Y, ZL113Y, ZL117Y). Baik ZL112Y maupun ZL113Y merupakan paduan die-casting Al-Si-Cu, yang keduanya memiliki kemampuan casting yang baik, kedap udara, dan sifat mekanik yang tinggi, cocok untuk casting part yang membutuhkan kekuatan dan temperatur kerja yang tinggi, kedap udara yang baik, serta part lain seperti piston yang membutuhkan ketahanan aus, stabilitas dimensi, dan sifat perpindahan panas yang baik.
Terutama menggunakan die casting tetapi juga dapat menggunakan pengecoran pasir dan pengecoran logam. Berbeda dengan paduan Zl108, ini mengurangi kandungan Si dan meningkatkan kandungan Cu, yang meningkatkan penguatan larutan padat dan pengerasan presipitasi, sehingga suhu kamar dan kinerja suhu tinggi lebih baik daripada Zl108.
ZL201
ZL201 memiliki suhu ruangan yang baik dan sifat mekanik suhu tinggi, plastisitas umum, kinerja pengelasan dan permesinan, tetapi fluiditas yang buruk dan kecenderungan retak panas, dan ketahanan korosi yang buruk. Cocok untuk pengecoran bagian struktural yang bekerja pada suhu yang lebih tinggi (200-300 ℃) atau bagian yang menanggung beban dinamis atau statis yang besar pada suhu kamar, serta bagian yang bekerja pada suhu rendah (-70 ℃). Terutama menggunakan pengecoran pasir.
ZL201A
Paduan ini sangat mengurangi kandungan pengotor Fe dan Si, serta memiliki suhu ruangan dan sifat mekanik suhu tinggi yang lebih tinggi daripada ZL201. Ini memiliki kinerja pemesinan dan pengelasan yang baik, tetapi kemampuan casting yang buruk. Ini dapat digunakan untuk suku cadang yang bekerja pada suhu 300 ℃ atau menanggung beban dinamis atau statis yang besar pada suhu kamar. Terutama menggunakan pengecoran pasir.
ZL202
ZL202 memiliki kemampuan castability yang relatif baik dan kekuatan, kekerasan, serta ketahanan aus pada suhu tinggi yang lebih tinggi, tetapi ketahanan terhadap korosi yang buruk. Cocok untuk pengecoran bagian yang bekerja pada suhu 250 ℃ dengan beban kecil, seperti kepala silinder. Terutama menggunakan pengecoran pasir dan pengecoran logam.
ZL203
Karena ZL203 telah mengurangi kandungan Si, maka fluiditasnya sedikit buruk, kecenderungan retak panas yang lebih besar, dan ketahanan korosi yang relatif buruk, tetapi memiliki kekuatan suhu tinggi yang baik serta kinerja pengelasan dan pemesinan. Cocok untuk pengecoran bagian yang bekerja pada suhu di bawah 250 ℃ dengan beban kecil, serta bagian yang menanggung beban besar pada suhu kamar, seperti bagian instrumen, bak mesin, dll. Terutama menggunakan pengecoran pasir dan pengecoran bertekanan rendah.
ZL204A
Ini adalah paduan Al-Cu cor dengan kemurnian tinggi dan berkekuatan tinggi, yang juga memiliki plastisitas yang baik serta performa pengelasan dan permesinan yang baik, tetapi kemampuan cor yang buruk. Cocok untuk pengecoran bagian struktural yang menanggung beban besar, seperti kursi penyangga, lengan penyangga, dll. Terutama menggunakan pengecoran pasir dan pengecoran bertekanan rendah.
ZL205A
Saat ini, ini adalah paduan aluminium dengan kekuatan tertinggi yang digunakan di dunia. Paduan ini memiliki plastisitas dan ketahanan korosi yang baik, kinerja pemesinan dan pengelasan yang sangat baik, tetapi castability yang relatif buruk. Cocok untuk pengecoran bagian struktural yang menanggung beban besar dan beberapa bagian yang tidak membutuhkan kedap udara yang tinggi. Terutama menggunakan pengecoran pasir, pengecoran bertekanan rendah, dan juga bisa menggunakan pengecoran logam.
ZL207
ZL207 memiliki kekuatan suhu tinggi yang sangat tinggi. Kemampuan casting-nya rata-rata, dan kinerja pengelasan serta pemesinan juga rata-rata, tetapi kekuatan suhu ruangannya tidak tinggi. Cocok untuk pengecoran berbagai bagian struktural yang bekerja pada suhu 400℃, seperti badan katup pada mesin pesawat terbang, dan beberapa komponen tahan panas di industri penyulingan. Terutama menggunakan pengecoran pasir dan pengecoran bertekanan rendah.
ZL209
Kekuatan tarik, titik leleh, dan kekuatan suhu tinggi paduan ZL209 semuanya lebih tinggi daripada ZL201A, dan memiliki kinerja pengelasan dan permesinan yang lebih baik, tetapi kinerja pengecoran dan perpanjangannya lebih buruk. Cocok untuk pengecoran berbagai komponen yang membutuhkan ketahanan aus pada suhu yang lebih tinggi, seperti suku cadang pada mesin pembakaran internal, dll. Sebagian besar menggunakan pengecoran pasir.
ZL301
Ini adalah salah satu varietas yang paling tahan korosi di antara paduan aluminium yang ada, dengan kemampuan mesin yang sangat baik dan kemampuan las yang relatif baik, kekuatan tinggi, dan kinerja anodisasi yang baik, tetapi proses pengecorannya rumit, pengoperasiannya merepotkan, dan pengecoran rentan terhadap cacat seperti porositas dan retak panas.
Cocok untuk pengecoran berbagai bagian dengan beban signifikan dalam media korosif seperti air laut pada suhu kerja di bawah 150℃, seperti berbagai komponen di dalam kuali kapal laut, selongsong pompa, impeler, rangka, dll., dalam industri perminyakan, yang sebagian besar menggunakan pengecoran pasir.
ZL303
Kekuatan suhu tinggi yang lebih tinggi dari ZL301, ketahanan korosi yang baik (sedikit lebih buruk dari ZL301), kemampuan mesin yang unggul, kemampuan las yang baik, kinerja pengecoran yang lebih baik daripada ZL301, tidak dapat diberi perlakuan panas, sehingga menghasilkan sifat mekanik yang jauh lebih rendah daripada ZL301.
Cocok untuk pengecoran komponen seperti mesin aero, rudal, mesin pembakaran dalam, pompa kimia, pompa oli, selongsong pompa gas petrokimia, rotor, bilah, dll., yang menanggung beban sedang dalam media korosif seperti air laut, bahan kimia, dan gas. Terutama menggunakan pengecoran tekanan dan pengecoran pasir.
ZL305
ZL305, karena penambahan Zn, telah mengurangi kandungan Mg, dan kinerja pengecoran serta stabilitas struktural setelah penuaan alami lebih baik daripada paduan ZL301 dan ZL303, dengan kecenderungan yang lebih kecil untuk membentuk porositas dan retakan panas. Selain itu, karena penambahan elemen jejak Ti dan Be, paduan ini memiliki kinerja komprehensif yang baik, ketahanan korosi tegangan yang kuat, tetapi sifat mekanik yang buruk pada suhu tinggi.
Cocok untuk pengecoran bagian yang menanggung beban besar dalam media korosif seperti air laut, bahan kimia, dan gas di bawah 100 ℃, seperti mesin aero, mesin pembakaran internal, pompa kimia, pompa oli, selubung pompa gas petrokimia, rotor, bilah, dll. Terutama menggunakan pengecoran pasir.
ZL401
ZL401 memiliki kinerja pengecoran yang sangat baik, kecenderungan kecil untuk porositas penyusutan dan retak panas, sifat mekanik yang lebih tinggi, kinerja pengelasan dan permesinan yang baik, tetapi memiliki berat jenis yang lebih tinggi, plastisitas rendah, dan ketahanan terhadap korosi yang buruk.
Sering digunakan untuk die casting dan cetakan, template, dan bagian struktural pada produk seperti mesin aero, mesin pembakaran internal, kendaraan, dll., yang bekerja pada suhu tidak melebihi 200 ℃ dan menanggung beban sedang. Terutama menggunakan pengecoran bertekanan, serta pengecoran pasir dan logam.