Selama proses perawatan permukaan profil paduan aluminium 6063, kadang-kadang diamati bahwa terdapat bintik-bintik korosi lubang abu-abu tua yang tersusun tidak beraturan dengan derajat yang berbeda-beda pada permukaan profil aluminium. Bintik-bintik korosi ini bentuknya sangat berbeda dari yang disebabkan oleh elemen seng dan muncul sesekali selama produksi profil aluminium. Beberapa orang percaya bahwa penyebabnya adalah operator tidak mengikuti proses perawatan permukaan yang benar, terdapat ion pengotor berbahaya dalam larutan bak mandi, atau kualitas material yang buruk dengan terlalu banyak inklusi. Analisis kami adalah sebagai berikut.
60631, Analisa Penyebab Bintik Korosi
Berdasarkan pengalaman produksi selama bertahun-tahun, pemeriksaan berbagai parameter proses dalam produksi profil paduan aluminium, dan-investigasi lanjutan terhadap kepatuhan operator terhadap proses, kami yakin alasan utama terjadinya jenis bintik korosi abu-abu gelap ini adalah sebagai berikut:
(1) Terkadang, karena alasan tertentu, proporsi magnesium dan silikon yang ditambahkan selama proses pengecoran tidak sesuai, menyebabkan rasio ω(Mg)/ω(Si) berada pada kisaran 1,0–1,3, yang jauh lebih rendah daripada rasio optimal sebesar 1,73 (biasanya dikontrol dalam kisaran 1,3–1,5). Dalam hal ini, meskipun kandungan magnesium dan silikon berada dalam kisaran yang ditentukan (ω(Mg)=0.45%–0,9%, ω(Si)=0.2%–0,6%), terdapat sejumlah silikon berlebih. Kelebihan silikon ini, selain sejumlah kecil yang berada dalam keadaan bebas, juga membentuk senyawa terner dalam paduan aluminium. Ketika ω(Si)<ω(fe), more="" α(al12fe3si)="" phase="" is="" formed,="" which="" is="" a="" brittle="" compound.="" when="" ω(si)="">ω(Fe), lebih banyak fasa (Al9Fe2Si) yang terbentuk, yang merupakan senyawa seperti jarum-lebih rapuh, dan efek berbahayanya lebih besar dibandingkan fasa, sering kali menyebabkan paduan patah di sepanjang jalurnya. Fase pengotor yang tidak larut atau fase pengotor bebas dalam paduan sering terakumulasi pada batas butir sekaligus melemahkan kekuatan dan ketangguhan batas [1-3], menjadi titik terlemah dengan ketahanan korosi paling buruk, dan korosi biasanya dimulai dari area ini.
(2) Selama proses peleburan, meskipun proporsi magnesium dan silikon yang ditambahkan berada dalam kisaran standar yang ditentukan, terkadang karena pengadukan yang tidak merata dan tidak mencukupi, distribusi silikon dalam lelehan menjadi tidak merata, sehingga mengakibatkan zona pengayaan dan penipisan lokal. Karena kelarutan silikon dalam aluminium sangat rendah-1,65% pada suhu eutektik 577 derajat dan hanya 0,05% pada suhu kamar-hal ini menyebabkan ketidakhomogenan komposisi setelah pengecoran. Hal ini secara langsung mempengaruhi profil aluminium industri, dimana sejumlah kecil silikon bebas dalam matriks aluminium tidak hanya mengurangi ketahanan korosi pada paduan tetapi juga membuat butiran paduan menjadi kasar [4].
(3) Selama ekstrusi, kontrol parameter proses-seperti suhu pemanasan awal billet yang berlebihan, laju aliran ekstrusi logam yang salah, kekuatan pendinginan udara yang tidak memadai selama ekstrusi, dan suhu penuaan serta waktu penahanan yang tidak tepat-dapat dengan mudah menyebabkan pemisahan silikon dan silikon bebas, sehingga mencegah magnesium dan silikon membentuk fase Mg2Si secara penuh dan mengakibatkan adanya beberapa silikon bebas.
2. Fenomena Korosi Selama Perawatan Permukaan
Profil paduan aluminium 6003 yang kaya silikon{0}}berlebihan dan bebas menunjukkan fenomena berikut selama perawatan permukaan: ketika profil ditempatkan dalam wadah asam (15%–20% asam sulfat), banyak gelembung kecil dapat diamati dengan jelas pada permukaan profil. Seiring berjalannya waktu dan suhu bak meningkat, laju reaksi semakin cepat, menunjukkan bahwa telah terjadi korosi elektrokimia galvanik. Ketika profil dikeluarkan dari bak mandi dan diperiksa, banyak bintik dengan warna berbeda dari permukaan normal dapat terlihat. Selama perawatan selanjutnya, seperti etsa basa, netralisasi asam untuk mencerahkan, dan anodisasi asam sulfat, bintik-bintik korosi abu-abu gelap ini menjadi lebih jelas dan nyata.
Korosi yang disebabkan oleh seng dan korosi yang disebabkan oleh silikon memiliki beberapa perbedaan penampakan. Bintik-bintik korosi yang disebabkan oleh seng menyerupai kepingan salju, menyebar ke luar sepanjang batas butir dan membentuk lubang dengan kedalaman tertentu. Sebaliknya, bintik-bintik korosi yang disebabkan oleh silikon terlihat seperti titik-titik abu-abu gelap yang tertanam. Mereka tidak menyebar ke luar sepanjang batas butir, dan kedalamannya tidak terasa. Selain itu, seiring bertambahnya waktu perawatan, jumlah bintik bertambah hingga reaksi selesai dan berhenti. Bintik abu-abu gelap ini sebagian besar dapat dihilangkan atau dikurangi dengan memperpanjang waktu korosi atau dengan perawatan penghilangan lapisan film.
3. Tindakan Pencegahan
Korosi profil paduan aluminium 6063 yang disebabkan oleh silikon dapat dicegah dan dikendalikan sepenuhnya. Penting untuk mengontrol secara efektif bahan mentah dan komposisi paduan yang masuk, memastikan bahwa rasio magnesium-terhadap-silikon berada dalam kisaran 1,3–1,7. Selain itu, parameter setiap proses (seperti peleburan, pengadukan, suhu air pendingin pengecoran, suhu pemanasan awal billet, pendinginan ekstrusi dan kekuatan pendinginan udara, suhu dan waktu penuaan, dll.) harus dikelola secara ketat untuk menghindari segregasi silikon dan silikon bebas, dan untuk memaksimalkan pembentukan fase penguatan Mg2Si yang bermanfaat dari silikon dan magnesium.
Jika bintik-bintik korosi silikon diamati, perhatian khusus harus diberikan selama perawatan permukaan. Selama proses degreasing dan penghilangan minyak, larutan rendaman yang bersifat basa lemah harus digunakan bila memungkinkan. Jika tidak memungkinkan, waktu perendaman dalam larutan penghilang lemak yang bersifat asam harus diminimalkan (profil paduan aluminium yang memenuhi syarat dapat dibiarkan dalam larutan penghilang lemak yang bersifat asam selama 20–30 menit tanpa masalah, sedangkan profil yang terkena dampak hanya boleh berada di dalamnya selama 1–3 menit). Selanjutnya pH air pembilasan selanjutnya harus sedikit lebih tinggi (pH > 4, dengan kandungan Cl- terkontrol). Selama etsa basa, waktu etsa harus diperpanjang sebanyak mungkin; untuk proses pencerah netralisasi sebaiknya digunakan larutan pencerah asam nitrat. Selama anodisasi asam sulfat, oksidasi listrik harus dilakukan segera. Dengan cara ini, bintik-bintik korosi abu-abu gelap yang disebabkan oleh silikon akan kurang terlihat dan profil akan memenuhi persyaratan penggunaan.
4. Kesimpulan
Meskipun silikon merupakan komponen utama yang sangat diperlukan dari profil paduan aluminium 6063, penambahan yang tidak tepat atau kegagalan untuk sepenuhnya membentuk fase penguatan Mg2Si dengan magnesium dapat menyebabkan segregasi silikon dan silikon bebas, yang mengakibatkan korosi selama perawatan permukaan. Kontrol ketat terhadap elemen paduan utama, pengotor, dan parameter proses selama produksi sangat penting untuk mencegah fenomena ini.
