Penggunaan Aloi Aluminium dalam Pembuatan Automobil

Sebab penggunaan bahan kepingan aluminium dalam pembuatan kereta adalah gabungan berat ringan dan kekuatan tinggi. Kekuatan aloi aluminium lebih rendah daripada keluli, tetapi ketumpatan aloi aluminium adalah kira-kira 2.7g/cm³, iaitu kira-kira 1/3 daripada keluli (ketumpatan keluli ialah 7.85g/cm³). Spesifikasi yang lebih tebal boleh mengimbangi kekurangan kekuatan .

Penggunaan Aloi Aluminium dalam Pembuatan Automobil

Bahan kepingan aluminium sentiasa aloi, dan aloi aluminium dikelaskan mengikut komposisi aloinya, dikenal pasti dengan nombor empat digit (Lihat Jadual Berikut). Nombor pertama dalam pengelasan aloi menandakan kumpulan (i.e. unsur pengaloian utama) dan nombor lain menunjukkan aloi tertentu. Aloi biasanya diikuti dengan kod temper material, menyatakan rawatan termomekanikal semasa pengeluaran (O untuk bahan terbaja, H untuk bahan keras kerja, T untuk bahan yang dirawat haba).

Satu lagi perbezaan penting antara aloi aluminium ialah kepekaan mereka terhadap rawatan haba. Aloi yang boleh dirawat haba mengandungi unsur-unsur seperti magnesium, silikon, tembaga, dan zink yang tidak mudah larut dalam aluminium pada suhu yang lebih rendah. Apabila unsur-unsur ini dimendakkan daripada matriks, mereka membentuk zarah bahan pengukuhan (sebagai contoh, Mg2Si dalam aloi 6xxx), yang meningkatkan kekuatan dan rintangan kakisan kepingan aluminium.
Kerpasan boleh berlaku semasa rawatan haba atau pada suhu bilik. Yang terakhir dipanggil penuaan semula jadi. Terdapat nilai optimum untuk pengerasan kerpasan; jika rawatan haba berlangsung terlalu lama, kekuatan bahan berkurangan dan bahan menjadi lebihan.
Beberapa aloi, seperti 6xxx (AlMgSi) dan 7xxx (AlZnMg) usia mengeras secara berterusan untuk masa yang lama, yang mengehadkan jangka hayatnya dari segi kebolehbentukan.

1Siri xxx terdiri daripada aloi aluminium tulen secara komersial. Mereka sangat tahan cuaca dan kakisan serta mempunyai kebolehbentukan yang baik (dan kebolehkimpalan), tetapi kekuatannya yang rendah menjadikannya tidak sesuai untuk aplikasi badan dan casis. Ia boleh digunakan untuk komponen lain seperti pemantul cahaya.

3xxx Siri aloi lebih kuat sambil mengekalkan kebolehbentukan yang tinggi (dan kebolehkimpalan) dengan kos yang rendah. Tahap kekuatan mereka secara amnya tidak mencukupi untuk aplikasi struktur, tetapi banyak kepingan 3xxx digunakan secara tidak langsung dalam bentuk kepingan pateri aluminium (3xxx berpakaian 4xxx), kepingan aluminium untuk kereta adalah bahan utama yang digunakan untuk mengeluarkan penukar haba untuk aplikasi automotif.

Aloi dalam kumpulan 5xxx umumnya lebih kuat daripada aloi dalam kumpulan 3xxx kerana magnesium adalah penguat yang lebih berkesan daripada mangan. (mangan juga ditambah kepada aloi 5xxx untuk meningkatkan lagi kebolehkerasan kerja). Aloi 5xxx yang dikeraskan bekerja sangat kuat dan sesuai untuk aplikasi struktur.
Antara kepingan aluminium aloi 5 siri, 5083, 5754, 5052 kepingan aluminium, dan lain-lain. biasanya digunakan dalam pembuatan kereta.

6xxx Siri aloi boleh dirawat haba selepas dibentuk untuk meningkatkan kekuatan dengan memendakan Mg2Si. Ketepatan bentuk yang tinggi dan rupa permukaan menjadikan aloi ini sesuai untuk penghasilan profil. Kerana pemanasan mengurangkan kekuatan, langkah berjaga-jaga khas mungkin perlu diambil semasa mengimpal aloi ini.

Aloi Siri 7xxx boleh mengeraskan kerpasan kepada tahap kekuatan yang sangat tinggi; sebenarnya tahap kekuatan tertinggi yang dicapai dalam aluminium. Penuaan semulajadi menyebabkan aloi ini meningkat dalam kekuatan dan mengurangkan kemuluran dari semasa ke semasa.

Sumber artikel: https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/aluminum-sheet