Cairan Besi Cor Dalam Pengecoran Logam

Cairan Besi Cor Dalam Pengecoran Logam, peleburan besi cor tidak hanya mencairkan bahan baku hingga suhu tertentu yang cukup untuk penuangan, tetapi memiliki aspek-aspek penting untuk menghasilkan benda cor yang berkualitas baik dan murah.

Operasi peleburan harus dapat melayani bengkel pengecoran dalam menyediakan sejumlah besi cair dengan komposisi tertentu, dalam waktu yang tepat, suhu yang cukup dan biaya operasi yang termurah. Di lain pihak cairan besi haruslah sedemikian rupa agar dapat menjamin jadinya benda cor dengan kualitas yang sesuai harapan.

Hal-hal tersebut dapat dipenuhi jika cairan besi memenuhi tuntutan sebagai berikut :

1. Secara metalurgi bersih, yaitu bebas dari kotoran -kotoran

Kotoran ini berupa oksida-oksida dan terak, sedangkan elemen lain yang memiliki afinitas tinggi terhadap O2 terdapat dalam jumlah tertentu saja. Cairan besi semacam ini hanya dapat dikenali dari permukaannya yang jernih serta pada waktu pembekuan tidak segera menunjukkan perubahan-perubahan. Cairan besi yang kotor secara metalurgi akan segera membentuk kulit oksidasi yang mewarnai permukaan cairan dan menunjukkan perubahan-perubahan yang spesifik. Penyebab dari kotoran ini terutama berasal dari bahan baku, yaitu : karat, kotoran dan elemen yang mudah teroksidasi. Pencegahan terhadap pencemaran akibat kotoran pada saat peleburan dapat dilakukan dengan pengawasan peleburan yang seksama, meliputi :

Pengendalian temperatur peleburan yang akurat
Perhatian terhadap perubahan komposisi kimia
Pencapaian komposisi terak

Cacat yang sangat mungkin muncul akibat kotornya cairan adalah terak terjebak, keropos (buih), gas sekitar permukaan, pin hole, serta cacat-cacat yang timbul karena pembekuan yang tidak terduga. Cacat-cacat ini menjadi sangat merugikan karena sebagian besar baru akan diketahui pada saat coran mengalami proses permesinan.

2. Memiliki kecambah yang terencana

Besi cair harus memiliki sifat-sifat pembekuan yang terencana. Sifat-sifat tersebut adalah :

Pembentukan struktur dasar
Pembentukan kecambah bagi kristalisasi grafit
Dan Pembentukan grafit

Pembentukan struktur dasar, disamping oleh ketebalan tuangan ditentukan pula oleh beberapa elemen yang dikandungnya (misal : Mn, Cu, maupun elemen asing lainnya). Dengan mengendalikan jumlah elemen-elemen tersebut, maka akan dihasilkan struktur dasar perlit, feerit, bainit atau bahkan pembekuan putih (ledeburit).

Kristalisasi grafit terjadi terutama karena adanya elemen asing yang secara sengaja disebar didalam cairan melalui inokulasi, ketiadaan elemen asing ini akan mengakibatkan karbon yang tidak dapat menjadi grafit dan terikat sebagai sementit (Fe3C) pada struktur serta menimbulkan cacat yang umumnya ditunjukkan oleh adanya bagian-bagian keras (ledeburit).

Bentuk dari pertumbuhan grafit ini terutama sangat dipengaruhi oleh O2 maupun S, dimana jumlah yang terlalu banyak akan memunculkan grafit serpih. Dengan desulfurisasi yang kuat dan deoksidasi (misalnya menggunakan Mg) dapat dihasilkan grafit bulat. Namun demikian perlu ingat, bahwa masih banyak elemen lain yang menghalangi terbentuknya grafit bulat (misalnya Ti).

3. Temperatur serta Homogenisasi Cairan yang Baik

Penyimpanan dari kedua hal di atas tentunya secara langsung akan berpengaruh terhadap usia pakai coran, karena adanya perbedaan kekerasan pada bagian-bagiannya atau sambungan dingin.

4. Murah

Harga jual coran tentu saja akan sangat dipengaruhi oleh biaya peleburan (termasuk didalamnya energi maupun bahan baku). Penghematan energi dapat dicapai melalui perhitungan peramuan yang akurat serta disiplin pengoperasian tanur. Namun demikian bahan baku yang murah belum tentu menjamin biaya yang rendah.

Pada tahun-tahun terakhir ini telah banyak fakta yang membuktikan bahwa bahan baku yang murah (dalam arti kata kualitasnya yang tidak pasti) hanya akan memunculkan berbagai permasalahan yang dengan demikian menaikan biaya produksi.

Biaya peleburan dapat ditekan melalui ketepatan teknik pemuatan maupun proses peleburan serta pengawasan pengadaan/penyimpanan bahan baku. Diawali dari peramuan yang akurat, disiplin pemuatan (penimbangan) sampai dengan kelengkapan data peleburan dan pengawasan bahan daur ulang.