Formation of Spheroidal Microstructure in Semi-solid State of Al-4.8Si-2.8Cu-0.5Mg Aluminium Alloy

Abstract

Hasil penyelidikan mengenai pembentukan mikrostruktur berbentuk sfera dalam keadaan separa pepejal aloi aluminium Al-4.8Si-2.8Cu-0.5Mg dibentangkan dalam penulisan ini. Bahan awal aloi aluminium tersebut dihasilkan melalui proses tuangan konvensional. Mikrostruktur bahan awal terdiri daripada struktur dendrit dan antara dendrit yang halus. Mikrostruktur aloi berubah kepada bentuk bukan dendrit (bentuk roset) yang halus apabila leburan bahan awal aloi tersebut dituang ke atas plat keluli cerun penyejuk yang dicondongkan pada sudut kecondongan 60° dengan suhu tuangan 650°C dan panjang cerun penyejukan 400 mm, sebelum dibiarkan memejal di dalam acuan keluli yang dipanaskan terlebih dahulu pada suhu 150°C. Pembentukan mikrostruktur berbentuk sfera dalam matriks cecair berjaya dihasilkan apabila bilet aloi yang mengandungi mikrostruktur bukan dendrit dipanaskan semula secara pantas sehingga suhu separa pepejalnya pada 575°C dengan menggunakan sistem pemanasan secara aruhan berfrekuensi tinggi (30-80 kHz, 35 kW). Bilet aloi yang berada dalam keadaan separa pepejal berjaya dibentuk-tikso ke dalam acuan keluli yang dipanaskan terlebih dahulu dengan menggunakan mesin penekan silinder hidraulik yang membekalkan daya tekanan 20 kN dengan kelajuan maksimum 85 mm/s. Hasil daripada proses pembentukan-tikso menunjukkan ira matriks α-aluminium yang berbentuk sfera bertaburan secara seragam di samping tidak terdapat keporosan di sepanjang sampel. Proses rawatan haba T6 yang melibatkan rawatan haba larutan pada 480°C selama 8 jam, lindapkejut dalam air panas pada suhu lebih kurang 60°C dan diikuti proses penuaan pada suhu 155°C selama 4 jam dilihat menyumbang kepada taburan partikel-partikel dengan lebih sekata.