I. Jenis Paduan Magnesium Umum untuk Pemrosesan Deformasi Plastik

Berdasarkan elemen paduan utamanya, paduan magnesium dapat diklasifikasikan ke dalam sistem berikut:

• Seri Mg–Al (Mg–Al–Zn)

• Seri Mg–Zn

• Seri Mg–Mn

• Seri Mg–Rare Earth (Mg–RE)

• Seri Mg–Li

  Jenis paduan magnesium umum yang digunakan untuk deformasi plastik meliputi:

  AZ31B, AZ40, AZ61, AZ63B, AZ80, M1C, ME20M, ZK60, ZK61, WE43, WE54, VW84M, dan LA103.
  Peran Elemen Paduan Utama
  Aluminium (Al)

  Aluminium adalah salah satu elemen paduan yang paling banyak digunakan dalam paduan magnesium. Kelarutan padat maksimumnya dalam magnesium adalah sekitar 12,7%, membentuk fase intermetalik Mg17Al12. Aluminium secara signifikan meningkatkan kekuatan mekanik, ketahanan korosi, kemampuan cor, fluiditas, keuletan, dan ketangguhan. Namun, kandungan aluminium yang berlebihan meningkatkan kerentanan korosi tegangan dan kerapuhan.
   

  Seng (Zn)
   

  Seng memiliki kelarutan padat maksimum 6,2% dalam magnesium. Ini meningkatkan kekuatan mekanik, ketahanan korosi, dan fluiditas, serta memberikan efek penguatan larutan padat dan pengerasan presipitasi. Namun, kandungan Zn di atas 1% dapat menyebabkan kerapuhan panas pada suhu tinggi. Seng juga umumnya dikombinasikan dengan zirkonium atau unsur tanah jarang untuk membentuk paduan magnesium yang diperkeras presipitasi berkekuatan tinggi.

  Mangan (Mn)
  Mangan terutama meningkatkan ketahanan korosi paduan magnesium. Paduan Mg–Mn menunjukkan kinerja korosi yang sangat baik. Mn juga menghilangkan besi dan pengotor logam berat lainnya, mencegah pembentukan senyawa intermetalik yang berbahaya dan secara signifikan meningkatkan ketahanan korosi air laut dari paduan Mg–Al dan Mg–Al–Zn.
  Timah (Sn) dan Perak (Ag)
  Penambahan timah meningkatkan keuletan dan mengurangi kecenderungan retak panas selama pemrosesan termal. Perak memiliki kelarutan maksimum 15,5% dalam magnesium dan memberikan penguatan larutan padat sambil meningkatkan respons penuaan, sehingga meningkatkan kekuatan suhu tinggi dan ketahanan mulur.
  Zirkonium (Zr)
  Zirkonium adalah pemurni butiran yang kuat dalam paduan magnesium, meningkatkan kualitas pengecoran dan meningkatkan kemampuan bentuk selama deformasi plastik.
  Besi (Fe), Tembaga (Cu), dan Nikel (Ni)
  Besi adalah elemen pengotor kritis yang secara signifikan menurunkan ketahanan korosi, bahkan pada tingkat jejak. Kandungan tembaga di atas 0,05% dan sejumlah kecil nikel juga sangat mengurangi ketahanan korosi, meskipun dapat meningkatkan kekuatan suhu tinggi. Untuk aplikasi yang sensitif terhadap korosi

  aplikasi, kandungan nikel harus dikontrol di bawah 0,005%. 3/9

  Litium (Li)

  Litium memiliki kelarutan tinggi dalam magnesium dan memberikan penguatan larutan padat sambil secara signifikan mengurangi kepadatan paduan. Ini meningkatkan keuletan tetapi mengurangi kekuatan dan ketahanan korosi.
  Kalsium (Ca)

  Kalsium memiliki kelarutan terbatas dalam magnesium dan membentuk fase Mg2Ca. Penambahan kecil mengurangi oksidasi selama peleburan dan perlakuan panas, memurnikan struktur butiran, meningkatkan ketahanan mulur, dan meningkatkan suhu pengapian.
  Unsur Tanah Jarang (RE)

  Unsur tanah jarang berdifusi secara perlahan dalam magnesium dan membentuk fase yang tersebar halus dan stabil. Paduan Mg–RE menunjukkan efek penguatan larutan padat dan presipitasi yang kuat, menghasilkan peningkatan kekuatan suhu kamar, kekuatan suhu tinggi, dan ketahanan mulur.
  
   

  I. Proses Ekstrusi Paduan Magnesium

  Ekstrusi adalah proses pembentukan tekanan di mana billet yang dipanaskan dipaksa melalui die untuk mendapatkan bentuk penampang yang diinginkan. Berdasarkan konfigurasi mesin, pers ekstrusi dapat diklasifikasikan sebagai horizontal atau vertikal.
  
  

   

  Pers Ekstrusi Horizontal

  Dalam pers ekstrusi horizontal, arah gerakan utama sejajar dengan tanah. Komponen utama meliputi wadah, die, dan ram. Setelah pemuatan billet, tekanan diterapkan melalui ram, memaksa paduan magnesium melalui die untuk membentuk profil yang diperlukan.

  Pers Ekstrusi Vertikal
  
  

   

  5/9

  Pers ekstrusi vertikal menampilkan gerakan dan arah ekstrusi yang tegak lurus terhadap tanah. Mereka menempati lebih sedikit ruang lantai tetapi membutuhkan fondasi yang lebih dalam. Pers vertikal menawarkan keuntungan seperti keausan rendah, deformasi termal yang seragam, stabilitas dimensi yang sangat baik, dan eksentrisitas tabung yang minimal, menjadikannya sangat cocok untuk memproduksi tabung dan profil berongga.

  Metode Ekstrusi

  Berdasarkan arah aliran material, proses ekstrusi meliputi:

  • Ekstrusi Langsung (Maju)

  • Ekstrusi Tidak Langsung (Mundur)

  • Ekstrusi Gabungan

    Dalam ekstrusi langsung, logam mengalir ke arah yang sama dengan tekanan yang diterapkan, menghasilkan gesekan yang signifikan antara billet dan wadah. Proses ini banyak digunakan karena kemampuan adaptasi peralatan yang kuat dan kualitas permukaan yang stabil. Suhu ekstrusi paduan magnesium yang khas berkisar antara 300°C hingga 450°C.

    Dalam ekstrusi tidak langsung, billet tetap diam relatif terhadap wadah, menghilangkan gesekan dan secara signifikan mengurangi gaya ekstrusi. Metode ini memungkinkan rasio ekstrusi yang lebih tinggi pada suhu yang lebih rendah dan memberikan mikrostruktur dan sifat mekanik yang seragam, hasil material yang lebih tinggi, dan mengurangi limbah.

    III. Profil dan Aplikasi Paduan Magnesium yang Diekstrusi
    Produk paduan magnesium yang diekstrusi meliputi profil padat dan profil berongga. Profil berongga membutuhkan desain die yang kompleks dengan saluran aliran dan ruang pengelasan untuk menyatukan kembali aliran logam di bawah suhu dan tekanan tinggi.

   

  6/9

  Selain metode ekstrusi konvensional, penelitian telah melaporkan teknik canggih seperti ekstrusi asimetris, ekstrusi mundur putar, ekstrusi siklik, ekstrusi sekunder, dan ekstrusi billet komposit. Ekstrusi juga dapat dikombinasikan dengan proses lain, termasuk ekstrusi + penempaan, ekstrusi + penarikan, dan ekstrusi + penggulungan. Aplikasi Khas

  Anoda Korban

  Anoda korban magnesium yang diekstrusi saat ini merupakan salah satu produk ekstrusi magnesium yang paling banyak digunakan. Jenis paduan umum meliputi AZ31B, M1C, dan AZ63B, yang dipasok dalam batang bundar dan persegi panjang.
  Transportasi Kereta Api

  Ekstrusi paduan magnesium memainkan peran kunci dalam perampingan kendaraan rel, mengurangi getaran, kebisingan, dan konsumsi energi sambil meningkatkan kapasitas muatan. Profil paduan magnesium berpenampang besar, ultra-panjang, dan presisi tinggi telah berhasil diterapkan di kereta api berkecepatan tinggi, termasuk panel dinding samping, rak bagasi, rel pemandu lantai, balok, dan anggota longitudinal.

  Mesin Tekstil

  
  
   

  7/9

  Profil paduan magnesium berongga besar digunakan dalam mesin rajut lusi dan landasan jarum, secara signifikan mengurangi inersia dan meningkatkan stabilitas operasional selama pengoperasian berkecepatan tinggi.

  Dirgantara dan Pertahanan
  Dalam aplikasi dirgantara dan militer, ekstrusi paduan magnesium memanfaatkan keunggulan ringan dan kinerja pelindung elektromagnetiknya.

  IV. Tantangan Saat Ini dalam Ekstrusi Paduan Magnesium 1. Pengurangan Biaya

  Meskipun biaya billet dapat mendekati biaya aluminium dalam skala besar, paduan magnesium biasanya membutuhkan kecepatan ekstrusi yang lebih rendah untuk menghindari retak, yang menghasilkan produksi yang lebih tinggi
  
  

   

  8/9

  biaya. Mengembangkan paduan magnesium yang dapat diekstrusi berkecepatan tinggi sangat penting untuk biaya

  pengurangan.
  2. Kekuatan Tinggi pada Produktivitas Tinggi

  Banyak profil paduan magnesium saat ini cocok dengan tingkat kekuatan paduan aluminium 6061 dan 6063, dengan beberapa mencapai kekuatan tarik mendekati 500 MPa. Namun, produktivitas dan kemampuan bentuk masih tertinggal di belakang paduan aluminium. Penelitian yang sedang berlangsung bertujuan untuk mengembangkan paduan magnesium berkekuatan tinggi yang cocok untuk ekstrusi berkecepatan tinggi, yang memungkinkan adopsi industri yang lebih luas.

  Tentang Dukungan Teknis
  Artikel ini disediakan oleh Hilbo Magnesium alloy Material co.,Ltd, produsen dan pemasok global bahan paduan magnesium, termasuk lembaran paduan magnesium, pelat, tabung, batang, dan profil ekstrusi...dll.
  Jika Anda memiliki pertanyaan teknis mengenai ekstrusi paduan magnesium, pemilihan material, atau desain aplikasi, jangan ragu untuk menghubungi tim teknis kami:

  Email: scm@hilbo-mg.com