Tabel konten
Menunjukkan
1. Perkenalan
Aluminium cor dan besi cor adalah dua bahan pengecoran yang paling banyak digunakan di industri.
Keduanya menawarkan rute untuk memproduksi komponen bentuk jaring yang kompleks, tetapi kepadatannya berbeda secara mendasar, kekakuan, mode kekuatan, perilaku termal, metode casting, ketahanan terhadap korosi dan biaya siklus hidup.
Memilih di antara keduanya merupakan trade-off antar bobot, kekakuan, Pakai ketahanan, kemampuan mesin, biaya dan lingkungan operasi.
Artikel ini membandingkan keduanya di seluruh sumbu teknis dan memberikan data yang dapat ditindaklanjuti serta panduan pemilihan.
2. Apa itu aluminium cor?
Cast aluminium mengacu pada komponen yang dihasilkan dengan menuangkan aluminium cair (atau paduan aluminium) ke dalam cetakan dan membiarkannya mengeras menjadi geometri final atau mendekati final.
Karena aluminium mempunyai titik leleh yang relatif rendah, fluiditas yang baik dalam bentuk paduan, dan kepadatan rendah, aluminium cor adalah pilihan yang lebih disukai jika geometrinya rumit, Berat ringan, konduktivitas termal atau ketahanan korosi adalah penting.
Rute pengecoran aluminium termasuk die casting bertekanan tinggi, pengecoran cetakan permanen tekanan rendah dan gravitasi, casting pasir, dan investasi (lilin hilang) pengecoran; setiap rute memberikan batasan ketebalan dinding yang berbeda, permukaan akhir, akurasi dimensi dan sifat mekanik.
Fitur
- Ringan: kepadatan ≈ 2.6–2,8 gram/cm³ (khas 2.70 g/cm³).
- Modulus elastisitas rendah: Modulus Young ≈ 69–72 IPK (≈ 69 IPKnya tipikal).
- Konduktivitas termal yang baik: paduan bervariasi tetapi sering 100–200 W·m⁻¹·K⁻¹; aluminium murni adalah ~237 W·m⁻¹·K⁻¹.
- Resistensi korosi yang baik: membentuk film oksida yang stabil; perilaku ditingkatkan dengan anodisasi atau pelapisan.
- Perilaku patah ulet: banyak paduan Al cor yang cukup ulet (Tergantung pada paduan dan perlakuan panas).
- Mudah dikerjakan: gaya pemotongan yang relatif rendah dan kemampuan mesin yang baik untuk banyak paduan.
- Dapat didaur ulang: aluminium sangat mudah didaur ulang dengan energi yang relatif rendah untuk dicairkan kembali dibandingkan produksi primer.
Paduan aluminium umum (keluarga pemeran yang khas)
| Keluarga paduan (nama khas) | Nilai yang representatif / nama dagang | Elemen paduan utama (wt%) | Dapat diobati dengan panas? | Aplikasi khas |
| AL - Ya (Purpose Umum) | A356 / AlSi7 | Dan ≈ 6–8; Mg ≈ 0,2–0,5 | Sering (T6 tersedia) | Perumahan struktural, tubuh pompa, pengecoran otomotif umum |
| Al–Si–Mg (struktural, dapat diobati dengan panas) | A356-T6, A357 | Dan ≈ 6–7; Mg ≈ 0,3–0,6 | Ya (T5/T6) | Komponen suspensi, roda, rumah transmisi |
| Pengecoran mati Al–Si–Cu / AL - Ya | A380, ADC12, A383 | Dan ≈ 8–13; Cu ≈ 1–4; Fe terkontrol | Terbatas (kebanyakan sebagai pemain atau setengah umur) | Rumah berdinding tipis, konektor, kandang konsumen |
Al -andi (mesin & paduan T tinggi) |
Paduan 319 | Dan ~6–8; Cu ~3–4; mg kecil | Ya (larutan + penuaan) | Kepala silinder, Piston (dengan liner), perangkat keras mesin |
| Si Tinggi / paduan hipereutektik | AL - Ya (10-20% Ya) | Dan 10-20; Mg kecil/Cu | Agak (terbatas) | Piston, permukaan aus, komponen ekspansi rendah |
| Al–Si–Sn / paduan bantalan | Varian bantalan Al – Si – Sn | Mohon dimoderasi; Sn (±Pb) sebagai pelumas padat | Biasanya tidak (lembut seperti cetakan) | Bantalan biasa, bushing, permukaan geser |
| Specialty high-strength cast Al | Al–Zn–Mg variants (limited cast use) | Zn, Mg, small Cu additions | Ya (age-hardenable) | High-strength structural parts (niche/aerospace) |
3. Apa itu besi cor?
Besi cor is a family of iron-carbon alloys produced by pouring molten metal into molds and allowing it to solidify.
What distinguishes cast irons from steels is their relatively high carbon content (khas >2.0 wt% c) and the presence of graphitic carbon in the as-cast microstructure.
The carbon commonly occurs as graphite (in several morphologies) or as iron carbide (semen) depending on alloy chemistry and solidification conditions.
That graphite — and the matrix that surrounds it — controls the mechanical behavior, machinability and application space of the various cast-iron types.
Cast irons are the workhorses of heavy, aplikasi yang tahan aus dan sensitif terhadap getaran karena ekonomis untuk dicetak dalam bentuk yang besar atau rumit, menawarkan redaman yang sangat baik, dan dapat disesuaikan melalui kimia dan perlakuan panas pasca pengecoran (MISALNYA., tempering timur) ke berbagai properti.
Fitur utama
- Morfologi grafit mengontrol properti. Bentuknya, ukuran dan distribusi grafit (mengelupas, bulat, kompak) mendominasi keuletan tarik, kekerasan, kekakuan dan kemampuan mesin:
-
- terkelupas (abu-abu) grafit menghasilkan kemampuan mesin dan redaman yang baik tetapi kekuatan tarik dan sensitivitas takik yang lebih rendah.
- Bulat (nodular/ulet) grafit menghasilkan kekuatan tarik dan keuletan yang jauh lebih tinggi.
- Grafit yang dipadatkan (CGI) bersifat menengah — kekuatan dan ketahanan lelah termal yang lebih baik dibandingkan besi abu-abu dengan tetap mempertahankan redaman yang baik.
- Redaman getaran yang sangat baik. Nodul/serpihan grafit mengganggu perambatan gelombang elastis, jadi besi cor lebih disukai untuk rangka perkakas mesin, blok mesin dan rumah dimana redaman menekan kebisingan dan getaran.
- Kekuatan tekan yang baik dan ketahanan aus. Terutama pada besi perlitik dan besi putih; cocok untuk bantalan tugas berat, roller dan suku cadang aus.
- Relatif rapuh dalam ketegangan (beberapa nilai). Besi abu-abu tidak sensitif dan menunjukkan perpanjangan yang rendah; besi ulet meningkatkan ketangguhan secara signifikan namun tetap berperilaku berbeda dari baja.
- Ekonomis untuk pengecoran besar/kompleks. Pengecoran pasir dan cetakan cangkang sudah mapan; penyusutan, feeding dan solidifikasi terarah dikelola dengan teknik pengecoran standar.
- Amplop desain lebar melalui perawatan pasca solidifikasi. Melalui perawatan panas (menormalkan, Anneal, tempering timur) dan paduan (Di dalam, Cr, Mo),
besi cor dapat disesuaikan dari tingkat keausan yang sangat keras hingga tingkat struktural yang kuat (MISALNYA., ADI—Besi Ulet Austemper). - Stabilitas termal yang baik di banyak tingkatan. Beberapa besi cor menjaga stabilitas dimensi dan kekuatan pada temperatur tinggi lebih baik daripada paduan aluminium.
Jenis besi cor yang umum
Di bawah ini adalah ringkasan praktis dari keluarga besar besi tuang, tren kimia yang khas, struktur mikro dan sifat representatif / aplikasi.
| Jenis | Komposisi yang khas (kira -kira. wt%) | Fitur mikrostruktur utama | Perilaku mekanis yang representatif | Aplikasi khas |
| Besi cor abu -abu (GJL / Diklasifikasikan per ASTM A48) | C ~3.0–3.8; Dan ~1,5–3,0; Mn ≤0,5; S & P dikendalikan | Serpihan grafit dalam matriks ferit/perlit | Kekuatan tarik secara luas ~150–350 MPa (bervariasi berdasarkan kelas); Perpanjangan rendah (<1–3%); redaman yang sangat baik; kekerasan sedang | Blok mesin, drum rem, pompa rumah, pangkalan mesin |
| Dukes (nodular) besi (GJS / ASTM A536) | C ~3.2–3.8; Dan ~1,8–2,8; Mg ~0,03–0,06 (nodularisasi), jejak Ce/RE | Nodul grafit bulat dalam ferit/perlit | Kekuatan tarik dan keuletan yang tinggi; nilai umum seperti 60–40–18 (60 ksi UTS ≈ 414 MPa, 40 ksi YS ≈ 276 MPa, 18% pemanjangan) | Perumahan Perlengkapan, poros engkol, pengecoran struktural yang kritis terhadap keselamatan |
| Besi grafit yang dipadatkan (CGI) (GJV) | C ~3.2–3.6; Dan ~1,8–2,6; jejak Mg/RE | Kompak (vermikular) grafit — perantara antara serpihan dan spheroid | Kekuatan tarik dan ketahanan lelah termal lebih baik dibandingkan besi abu-abu, dengan redaman yang baik; UTS di kisaran menengah | Blok mesin diesel, komponen knalpot, blok silinder tugas berat |
| Besi putih | C ~2.6–3.6; Si rendah (<1.0); tingkat pendinginan yang tinggi | Semen / ledeburite (karbit) — pada dasarnya tidak ada grafit | Kekerasan yang sangat tinggi (seringkali HB beberapa ratus), ketahanan aus abrasif yang sangat baik; ketangguhan rendah | penghancur, Pakai piring, liner tembakan-ledakan, lingkungan abrasi yang parah |
Besi yang mudah ditempa |
Komposisi besi awalnya berwarna putih; diperlakukan panas | Tuangkan seperti besi putih dianil untuk melunakkan karbon menjadi agregat yang tidak beraturan (marah karbon) | Menggabungkan peningkatan keuletan/ketangguhan vs. Besi abu -abu; kekuatan sedang | Coran kecil membutuhkan keuletan (perlengkapan, kurung) |
| Besi ulet yang austemperpered (Adi) | Basis besi ulet + perlakuan panas austempering yang terkontrol | Grafit bulat dalam matriks ausferitik (ferit bainit + austenit yang stabil) | Rasio kekuatan terhadap keuletan yang luar biasa: UTS dari ~600 hingga >1000 MPa dengan perpanjangan yang berguna (3–10% tergantung kelas); Resistensi kelelahan yang sangat baik | Drivetrain berperforma tinggi, komponen suspensi, mesin berat |
| Besi cor paduan (MISALNYA., Ni-tahan, setrika dengan Cr tinggi) | Basis dengan Ni yang signifikan, Cr, tambahan | Matriks dirancang untuk menahan panas/korosi; grafit mungkin ada atau ditekan | Ketahanan korosi/oksidasi khusus, atau kekuatan suhu tinggi | Komponen pompa untuk cairan korosif, tubuh katup, komponen aus suhu tinggi |
4. Perbandingan sifat mekanis
Angka-angka disajikan secara praktis, tingkat pengecoran rentang khas (tidak dijamin minimum/maksimum) karena nilai sebenarnya sangat bergantung pada kimia eksak, rute pengecoran, Ukuran Bagian, dan perlakuan panas.
Kisaran sifat mekanis yang umum — tingkat aluminium cor yang representatif vs besi cor
| Bahan / Nilai (sebutan khas) | Kepadatan (g · cm⁻³) | modulus Young (IPK) | Kekuatan tarik, Uts (MPa) | Kekuatan luluh (MPa) | Pemanjangan (A, %) | Kekerasan (Brinell, HB) | Aplikasi khas |
| A356-T6 (Al–Si–Mg, aluminium cor yang diberi perlakuan panas) | 2.68–2.72 | 68–72 | 200 - - 320 | 150 - - 260 | 5 - - 12 | 60 - - 110 | Perumahan struktural, hub roda, rumah transmisi |
| A380 / ADC12 (keluarga Al–Si die-casting yang umum, as-cast) | 2.70–2.78 | 68–72 | 160 - - 280 | 100 - - 220 | 1 - - 6 | 70 - - 130 | Rumah berdinding tipis, bagian konsumen, konektor (pengecoran mati) |
| Al–Si hipereutektik (piston / paduan ekspansi rendah) | 2.70–2.78 | 68–72 | 150 - - 260 | 100 - - 220 | 1 - - 6 | 80 - - 140 | Piston, komponen geser, bagian ekspansi rendah |
| Besi cor abu -abu (Kelas ASTM A48 yang khas 30) | 6.9–7.3 | 100–140 | ≈207 (≈30 ksi) | - - (tidak ada hasil yang jelas) | <1 - - 3 | 140 - - 260 | Blok mesin, bingkai mesin, drum rem |
| Besi cor abu -abu (Kelas ASTM A48 40) | 6.9–7.3 | 100–140 | ≈276 (≈40 ksi) | - - | <1 - - 3 | 160 - - 260 | Perumahan tugas berat, tubuh pompa |
| Dukes (nodular) besi — 60–40–18 (ASTM A536) | 7.0–7.3 | 160–180 | ≈414 (60 ksi) | ≈276 (40 ksi) | ~ 18 | 160 - - 260 | Perumahan Perlengkapan, komponen engkol, coran struktural |
| Besi grafit yang dipadatkan (CGI) (Kisaran khas) | 7.0–7.3 | 140–170 | 350 - - 500 | 200 - - 380 | 2 - - 8 | 180 - - 300 | Blok mesin diesel, komponen knalpot (ketahanan lelah termal yang tinggi) |
| Putih / besi aus dengan Cr tinggi (memakai nilai) | 7.0–7.3 | 160–200 | tarik rendah / rapuh | - - | <1 - - 2 | >300 - - 700 | penghancur, memakai liner, komponen tembakan-ledakan |
5. Pertimbangan Proses Termal dan Pengecoran
Perilaku meleleh dan memadat
- Titik lebur / cairan: paduan aluminium meleleh di dalamnya ~ 550–650 ° C. jangkauan (aluminium murni 660.3 ° C.).
Besi cor mengeras pada suhu yang lebih tinggi (~1150–1250 °C bergantung pada komposisi) dan membentuk grafit atau sementit berdasarkan komposisi dan laju pendinginan. - Konduktivitas termal: paduan aluminium biasanya menghantarkan panas secara signifikan lebih baik daripada besi cor (seringkali 2–4× lebih tinggi), yang mempengaruhi pendinginan cetakan, kecepatan pemadatan dan perilaku dingin.
- Penyusutan solidifikasi: penyusutan linier khas untuk paduan aluminium ~1.3–1,6%; penyusutan besi cor kelabu lebih kecil (~0.5–1.0%), meskipun mikro- dan penyusutan makro bergantung pada ketebalan bagian dan feeding.
Metode pengecoran & penggunaan khas
- Pemeran aluminium: umumnya diproduksi oleh pengecoran mati (bertekanan tinggi), cetakan permanen, bertekanan rendah, Dan casting pasir.
Die casting menghasilkan permukaan akhir yang sangat baik dan kemampuan dinding tipis; gagang pengecoran pasir berukuran besar, berat, atau bagian kompleks dengan biaya perkakas lebih rendah. - Besi cor: khas casting pasir (pasir hijau, kerang) Dan Lost-Foam/kerang untuk bentuk yang kompleks.
Pengecoran besi ulet umumnya dilakukan dengan pasir. Besi cor mentolerir bagian besar dan coran berat dengan baik.
Toleransi dimensi & permukaan akhir
- Aluminium cetakan: kemampuan dimensi terbaik dari rute pengecoran — toleransi tipikal dalam kisaran ±0,1–0,5 mm untuk banyak dimensi (tergantung pada ukuran), permukaan akhir Ra sering 0.8–3.2 μm as-cast.
- Aluminium cetakan permanen: toleransi ±0,25–1,0 mm, permukaan akhir lebih baik daripada pengecoran pasir.
- Besi cor pasir: toleransi yang lebih kasar, biasanya ±0,5–3,0 mm tergantung pada ukuran dan hasil akhir; permukaan akhir lebih kasar, Sering sekali 6–25 μm as-cast kecuali dikerjakan dengan mesin.
- Kemampuan ketebalan dinding: aluminium die-cast dapat menghasilkan dinding tipis (<2 mm) secara ekonomis;
besi cor biasanya membutuhkan bagian yang lebih tebal untuk menghindari cacat dan penyusutan, meskipun cetakan modern dapat mencapai bagian tipis sedang untuk bagian-bagian kecil.
Kemampuan mesin dan operasi sekunder
- Aluminium mesin dengan mudah pada kecepatan lebih tinggi dan gaya lebih rendah; umur perkakas baik; tunjangan pemesinan tidak terlalu besar untuk suku cadang die-cast.
- Besi cor mesin secara berbeda — besi abu-abu relatif mudah dikerjakan karena grafit bertindak sebagai pemecah serpihan dan pelumas;
besi ulet lebih keras dan memerlukan perkakas yang berbeda; pemotongan besi cor sering kali menghasilkan serpihan yang rapuh dan memerlukan tingkat perkakas yang sesuai.
6. Ketahanan Korosi dan Lingkungan Pengoperasian
- Cast aluminium: secara alami tahan korosi karena lapisan oksida yang stabil; berkinerja baik di atmosfer, lingkungan yang agak korosif dan laut jika paduan/pelapis yang sesuai dipilih.
Sistem anodisasi dan pengecatan semakin meningkatkan daya tahan dan penampilan permukaan. - Besi cor: bahan besi rawan karat (oksidasi) di lingkungan basah; membutuhkan pelapis pelindung (cat, pelapis), proteksi katodik atau paduan untuk ketahanan terhadap korosi.
Dalam beberapa aplikasi (Blok mesin), besi cor memiliki kinerja yang baik karena perlindungan terhadap minyak dan lingkungan yang terkendali. - Kinerja suhu tinggi: besi cor (terutama berwarna abu-abu dan ulet) mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi lebih baik daripada aluminium.
Kekuatan aluminium turun dengan cepat seiring kenaikan suhu di atas ~150–200 °C, membatasi penggunaannya pada mesin panas atau komponen yang terkena knalpot kecuali digunakan paduan atau pendingin khusus.
7. Keunggulan Aluminium Cor vs Besi Cor
Keunggulan aluminium cor
- Penghematan berat badan: ~62,5% lebih ringan untuk volume setara dibandingkan besi tuang — penting dalam transportasi demi penghematan bahan bakar.
- Konduktivitas termal yang tinggi: disipasi panas yang lebih baik (berguna untuk penukar panas, kepala silinder di otomotif setelah desain yang sesuai).
- Resistensi korosi yang baik as-cast; opsional dapat dianodisasi untuk meningkatkan perlindungan dan estetika.
- Kemampuan berdinding tipis dan fitur tipis yang kompleks (terutama casting mati) — memungkinkan konsolidasi suku cadang dan penghematan biaya di bagian hulu.
- Daur ulang yang menguntungkan dan biaya pengiriman terkait massal yang lebih rendah.
Keunggulan besi cor
- Kekakuan dan redaman lebih tinggi: baik untuk struktur yang memerlukan kontrol kekakuan dan getaran (Basis alat mesin, pompa rumah).
- Ketahanan aus yang unggul dan sifat tribologi: setrika perlitik dan putih unggul dalam lingkungan abrasif/aus.
- Kekuatan tekan dan stabilitas termal yang lebih tinggi pada suhu tinggi — digunakan untuk blok mesin tugas berat, Liner silinder, dan rotor rem.
- Biasanya biaya bahan baku per kg lebih rendah dan perilaku pengecoran yang kuat untuk bagian yang sangat besar.
8. Keterbatasan Aluminium Cor vs Besi Cor
Keterbatasan aluminium cor
- Kekakuan yang lebih rendah: memerlukan penampang atau rusuk yang lebih besar untuk mencapai kekakuan yang setara — dapat mengurangi beberapa keunggulan bobot.
- Kekuatan suhu tinggi yang lebih rendah: aluminium kehilangan kekuatan luluh pada suhu tinggi lebih cepat dibandingkan besi.
- Ketahanan aus yang lebih sedikit: aluminium cor polos lebih lembut; membutuhkan perawatan permukaan (Anodize yang sulit, pelapis) untuk permukaan yang kritis terhadap keausan.
- Cacat porositas dan gas: aluminium rentan terhadap porositas gas dan cacat penyusutan jika praktik peleburan dan pengecoran tidak dikontrol.
Keterbatasan besi cor
- Berat: kepadatan yang lebih tinggi meningkatkan massa bagian — negatif untuk aplikasi yang sensitif terhadap berat.
- Perilaku tarik yang rapuh: besi abu-abu menunjukkan keuletan tarik yang rendah dan rentan terhadap patah getas akibat benturan; desain harus memperhitungkan sensitivitas takik.
- Terkorosi jika tidak terlindungi: memerlukan pelapisan atau manajemen korosi.
- Konduktivitas termal lebih rendah daripada Al (pembuangan panas lebih lambat); mungkin memerlukan penyesuaian desain pendinginan.
9. Aluminium Cor vs Besi Cor: Perbandingan Perbedaan
| Atribut | Cast aluminium (MISALNYA., A356-T6, A380) | Besi cor (abu-abu, Dukes) | Implikasi praktis |
| Kepadatan | ~2,6–2,8 g·cm⁻³ | ~6,8–7,3 g·cm⁻³ | Aluminium ~60–63% lebih ringan — manfaat besar untuk desain yang sensitif terhadap berat. |
| Modulus elastis (E) | ≈ 69–72 IPK | ≈ 100–170 IPK | Besi 1,5–2,5× lebih kaku; aluminium membutuhkan lebih banyak bahan/tulang rusuk untuk menyesuaikan kekakuan. |
| Kekuatan tarik (khas) | A356-T6: ~200–320MPa; A380: ~160–280 MPa | Abu-abu: ~150–300MPa; Dukes: ~350–700 MPa | Besi ulet mengungguli Al dalam hal kekuatan dan keuletan; beberapa paduan Al mendekati kekuatan besi kelas bawah. |
| Kekuatan luluh | ~150–260 MPa (A356-T6) | Abu-abu: tidak ada hasil yang jelas; Dukes: ~200–300 MPa | Gunakan besi ulet bila diperlukan perilaku leleh yang berbeda dan kekuatan statis yang lebih tinggi. |
| Pemanjangan (keuletan) | ~5–12% (A356-T6) atau 1–6% (cetakan) | Abu-abu: <1–3%; Dukes: ~10–20% | Besi ulet dan Al yang diberi perlakuan panas menawarkan keuletan yang baik; besi abu-abu rapuh jika ditarik. |
| Kekerasan / memakai | HB ≈ 60–130 (bergantung pada paduan) | HB ≈ 140–260 (abu-abu); >300 (putih/perlit) | Besi, terutama nilai perlit/putih, terbaik untuk keausan abrasif. Aluminium memerlukan pelapis/sisipan agar dapat dipakai. |
| Konduktivitas termal | ~80–180 W·m⁻¹·K⁻¹ (bergantung pada paduan) | ~30–60 W·m⁻¹·K⁻¹ | Aluminium lebih disukai untuk bagian pembuangan panas (heat sink, perumahan). |
| Stabilitas termal / kekuatan T tinggi | Kekuatan turun dengan cepat di atas ~150–200 °C | Retensi kekuatan suhu tinggi yang lebih baik | Gunakan setrika untuk menahan beban suhu tinggi. |
| Pembasahan / getaran | Sedang | Bagus sekali (terutama besi abu -abu) | Besi lebih disukai untuk rangka mesin, pangkalan dan komponen di mana peredam getaran penting. |
| Kemampuan cast / kemampuan dinding tipis | Bagus sekali (pengecoran mati; dinding tipis <2 mm mungkin) | Terbatas — lebih baik untuk bagian yang lebih tebal | Aluminium memungkinkan konsolidasi, bagian ringan berdinding tipis; setrika lebih baik untuk bagian yang berat. |
Permukaan akhir & toleransi (as-cast) |
Pemeran mati: hasil akhir yang bagus, toleransi yang ketat | Cetakan pasir: lebih kasar, toleransi yang lebih luas | Die casting menurunkan pasca pemesinan; besi cor pasir seringkali membutuhkan lebih banyak pemesinan. |
| Kemampuan mesin | Mudah, tingkat penghapusan yang tinggi; keausan alat yang rendah | Mesin besi abu-abu bekerja dengan baik (grafit membantu pembentukan chip); besi ulet lebih keras pada perkakas | Aluminium mengurangi waktu siklus pemesinan; setrika mungkin memerlukan perkakas yang lebih keras tetapi setrika abu-abu dapat dipotong dengan rapi. |
| Resistensi korosi | Bagus (oksida pelindung); ditingkatkan lebih lanjut dengan anodisasi/pelapisan | Buruk di lingkungan basah/klorida tanpa perlindungan | Aluminium seringkali membutuhkan lebih sedikit perlindungan terhadap korosi; besi harus dicat/dilapisi atau dipadu. |
| Daur ulang | Bagus sekali; energi peleburan kembali lebih rendah per kg dibandingkan primer | Bagus sekali; sangat dapat didaur ulang | Keduanya memiliki nilai memo yang kuat; penghematan energi aluminium per kg produksi besar vs primer. |
| Pertimbangan biaya yang umum | $/kg lebih tinggi tetapi massa lebih rendah dapat mengurangi biaya sistem; perkakas die-casting tinggi | Turunkan $/kg; perkakas pengecoran pasir rendah untuk volume rendah | Pilih berdasarkan massa bagian, volume dan finishing yang dibutuhkan. |
| Aplikasi khas | Rumah otomotif, heat sink, Bagian struktural ringan | Blok mesin, pangkalan mesin, Kenakan bagian, perumahan yang berat | Cocokkan bahan dengan prioritas fungsional — berat vs kekakuan/keausan. |
Panduan seleksi (aturan praktis)
- Pilih aluminium cor kapan: pengurangan massa, pembuangan panas, ketahanan terhadap korosi dan konsolidasi fitur dinding tipis adalah pendorong utama (MISALNYA., komponen bodi otomotif, heat sink, rumah ringan).
Gunakan aluminium die casting untuk volume tinggi dan berdinding tipis, bagian yang kaya fitur; gunakan A356-T6 bila diperlukan kinerja struktural yang lebih tinggi dan perlakuan pasca panas. - Pilih besi cor kapan: kekakuan, pembasahan, ketahanan aus atau suhu servis yang tinggi adalah yang terpenting (MISALNYA., Basis alat mesin, komponen rem, rumah tugas berat, liner keausan abrasif).
Pilih besi ulet untuk bagian struktural yang memerlukan ketangguhan dan keuletan tarik.
Gunakan besi abu-abu saat redaman dan kemampuan mesin (untuk operasi pemesinan berat) penting dan keuletan tarik kurang penting. - Ketika ragu, mengevaluasi pengorbanan tingkat sistem: bagian besi yang lebih berat mungkin lebih murah per kgnya tetapi meningkatkan biaya hilir (konsumsi bahan bakar, penanganan, instalasi);
sebaliknya, aluminium dapat mengurangi massa sistem tetapi mungkin memerlukan bagian atau sisipan yang lebih besar untuk mencapai target umur kekakuan/keausan — jalankan massa tingkat bagian, kekakuan dan perbandingan biaya.
10. Kesimpulan
Aluminium cor vs besi cor merupakan bahan pelengkap, masing-masing unggul dalam skenario di mana properti uniknya selaras dengan persyaratan aplikasi.
Coran aluminium mendominasi ringan, high-efficiency sectors (automotive EVs, Aerospace, Elektronik Konsumen) thanks to its strength-to-weight ratio, konduktivitas termal, and complex castability. </span>
Cast iron remains irreplaceable in heavy-duty, cost-sensitive applications (Alat mesin, construction pipes, traditional engines) due to its wear resistance, redaman getaran, and low cost.</span>
FAQ
Seberapa ringan bagian aluminium cor dibandingkan bagian besi cor dengan volume yang sama?
Typical densities: aluminum ~2.7 g/cm³ vs cast iron ~7.2 g/cm³. For equal component volume, Aluminium adalah tentang 62.5% lebih ringan (YAITU., same-volume aluminum mass = 37.5% of cast iron mass).
Bisakah aluminium menggantikan besi cor di blok mesin?
Aluminum is used extensively for modern engine blocks and cylinder heads to save weight.
Replacing iron requires careful design for stiffness, ekspansi termal, cylinder liner strategies (MISALNYA., cast-in liners, iron sleeves) and attention to fatigue and wear.
For high-load or high-temperature applications, cast iron or special aluminum alloys/designs may be preferred.
Mana yang lebih murah: aluminium cor atau besi cor?
On a per-kilogram basis, iron tends to be cheaper; on a per-part basis the answer depends on volume, perkakas (cetakan die-casting itu mahal), waktu pemesinan, dan biaya sistem yang digerakkan oleh beban (MISALNYA., konsumsi bahan bakar pada kendaraan).
Untuk volume tinggi, aluminium die-cast mungkin ekonomis meskipun biaya materialnya lebih tinggi.
Bahan mana yang lebih tahan aus?
Besi cor (khususnya besi perlit atau besi putih) umumnya menunjukkan ketahanan aus yang unggul dibandingkan dengan aluminium as-cast.
Aluminium dapat diolah atau dilapisi permukaannya untuk aplikasi keausan tetapi jarang dapat menandingi besi yang diperkeras tanpa proses tambahan.
Apakah aluminium cor berkarat?
Aluminium tidak berkarat seperti besi; itu membentuk lapisan oksida yang melindunginya dari korosi lebih lanjut. Dalam kondisi tertentu (Paparan klorida, kopling galvanik) aluminium dapat menimbulkan korosi dan mungkin memerlukan pelapis atau perlindungan katodik.
