Aluminium 1050: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Gambaran Umum Komprehensif

Alloy 1050 termasuk dalam seri 1xxx dari paduan aluminium tempa dan diklasifikasikan sebagai aluminium murni komersial dengan kandungan aluminium minimum sekitar 99,5%. Kandungan paduan sengaja dibuat minimal sehingga konduktivitas listrik dan termal, bersama dengan ketahanan korosi dan kemampuan bentuk yang sangat baik, tetap menjadi atribut utama material ini. Kekuatan pada 1050 dicapai terutama melalui pengerasan kerja (strain hardening) alih-alih perlakuan panas presipitasi atau larutan, sehingga paduan ini dianggap tidak dapat dilakukan perlakuan panas. Ciri khasnya meliputi kekuatan tarik rendah sampai sedang, duktalitas sangat baik dalam kondisi anil (annealed), ketahanan korosi yang unggul di banyak atmosfer, dan konduktivitas listrik serta termal yang luar biasa, menjadikannya pilihan utama untuk aplikasi di mana kemampuan pembentukan, konduktivitas, dan ketahanan korosi menjadi kunci.

Industri yang sering menggunakan 1050 meliputi sektor listrik (bus bar, konduktor), peralatan HVAC dan pertukaran panas (sirip, radiator), pengolahan kimia (komponen tahan korosi), elemen dekoratif dan signage, serta beberapa penggunaan struktural ringan yang membutuhkan kemampuan bentuk tinggi. Desainer memilih 1050 ketika diperlukan duktalitas dan konduktivitas maksimum, atau saat biaya dan kemudahan fabrikasi lebih diutamakan daripada kekuatan mekanik tinggi. Paduan ini dipilih dibandingkan sistem multi-paduan yang lebih kuat ketika diperlukan pembentukan berat atau penarikan dalam, atau saat kompatibilitas galvanik dan konduktivitas listrik tinggi sangat penting.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Regangan	Kemampuan Bentuk	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi (≈35–45%)	Istimewa	Istimewa	Kondisi anil penuh dengan duktalitas maksimum.
H14	Sedang	Sedang (≈20–30%)	Baik	Istimewa	Dikeraskan secara strain hingga kondisi seperempat keras; umum digunakan untuk peningkatan kekuatan menengah.
H16	Sedang-Tinggi	Lebih Rendah (≈15–25%)	Cukup	Istimewa	Dikeraskan secara strain sampai kondisi setengah keras; menyeimbangkan kekuatan dan kemampuan bentuk.
H18	Tinggi (untuk 1xxx)	Rendah (≈8–15%)	Terbatas	Istimewa	Dikeraskan secara strain hingga kondisi penuh keras; digunakan saat diperlukan kekuatan dan kontrol springback.
T5 / T6 / T651	Tidak Berlaku	Tidak Berlaku	Tidak Berlaku	Tidak Berlaku	Tidak berlaku; 1050 tidak dapat dilakukan perlakuan panas dan tidak merespon penuaan presipitasi.

Temper memiliki pengaruh langsung dan dapat diprediksi terhadap performa 1050: pengerjaan dingin (temper H) meningkatkan kekuatan luluh dan kekuatan tarik sekaligus mengurangi duktalitas dan kemampuan bentuk secara progresif. Kondisi anil O memberikan kemampuan bentuk terbaik dan regangan tertinggi untuk penarikan dalam dan stamping kompleks, sementara temper H dipilih saat diperlukan stabilitas dimensi, karakteristik springback, atau kekuatan operasional yang lebih tinggi.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Si	maks 0.25	Pengotor; dikontrol untuk mengurangi kerapuhan pengecoran dan mempertahankan konduktivitas.
Fe	maks 0.40	Pengotor utama; sedikit meningkatkan kekuatan tetapi dapat mengurangi duktalitas dan konduktivitas.
Mn	maks 0.05	Rendah; tidak digunakan untuk penguatan dalam keluarga paduan ini.
Mg	maks 0.03	Sangat kecil; membatasi kerentanan terhadap fenomena korosi tertentu.
Cu	maks 0.05	Minimal; jumlah kecil meningkatkan kekuatan namun dapat mengurangi ketahanan korosi.
Zn	maks 0.05	Jejak; dijaga rendah untuk mempertahankan konduktivitas dan ketahanan korosi.
Cr	maks 0.05	Minor; dapat mengontrol struktur butir meski hanya dalam kadar jejak.
Ti	maks 0.03	Sering digunakan sebagai penghalus butir dalam pemrosesan, hadir dalam jumlah jejak.
Lainnya (masing-masing)	maks 0.05	Pengotor lain dibatasi secara individu untuk menjaga kemurnian.
Al	Saldo (min ~99,5%)	Komponen utama; aluminium murni tinggi menentukan karakteristik paduan.

Kemurnian hampir total dari 1050 berarti sifat matriks aluminium mendominasi performa. Pengotor jejak (Fe, Si, Cu) mempengaruhi kekuatan mekanik dan konduktivitas: besi dan silikon yang lebih tinggi sedikit meningkatkan kekuatan tetapi dapat mengurangi performa listrik dan kemampuan bentuk. Pengendalian ketat terhadap kadar elemen minor menjaga ciri khas paduan ini: konduktivitas tinggi, ketahanan korosi baik, dan duktalitas luar biasa.

Sifat Mekanik

Dalam kondisi anil O, 1050 menunjukkan kekuatan luluh dan kekuatan tarik yang rendah tetapi regangan sangat tinggi, yang diterjemahkan menjadi perilaku pembentukan yang sangat baik saat penarikan dalam dan operasi penggilingan. Kekuatan luluh pada kondisi O rendah dan dapat bervariasi menurut ketebalan dan riwayat pemrosesan, umumnya memberikan margin keamanan besar bagi desainer untuk pembentukan tetapi memerlukan perhatian khusus pada desain yang sensitif terhadap kerutan dan kekakuan. Pengerjaan dingin dengan cara penggilingan, penarikan, atau bending meningkatkan kekuatan luluh dan tarik melalui pengerasan strain; temper H menukar duktalitas dengan kekuatan lebih tinggi dan kontrol springback.

Nilai kekerasan 1050 rendah dalam kondisi anil, mencerminkan mikrostruktur yang lunak dan duktal, dan meningkat secara prediktif dengan pengerjaan dingin. Performa kelelahan khas aluminium murni komersial: kekuatan lelah sedang dan sangat dipengaruhi oleh kondisi permukaan, tegangan sisa dari proses pembentukan, dan faktor lingkungan seperti korosi. Ketebalan mempengaruhi nilai mekanik: ketebalan yang lebih tipis sering menunjukkan kekuatan tampak lebih tinggi karena pengerasan kerja selama pemrosesan, sedangkan bagian yang lebih tebal bisa relatif lebih lunak dan kurang responsif terhadap pengerjaan dingin.

Properti	Kondisi O/Anil	Temper Utama (misal H14)	Catatan
Kekuatan Tarik (MPa)	55–75	95–130	Nilai tergantung pada ketebalan, pemrosesan, dan temper tepat; H14 kira-kira menggandakan kekuatan dibanding O.
Kekuatan Luluh (bukti 0,2%, MPa)	20–40	60–100	Kekuatan luluh naik dengan tingkat pengerasan kerja; gunakan material uji pada bagian kritis desain.
Regangan (%)	35–45	15–30	Duktalitas menurun dengan pengerasan; kondisi O diperlukan untuk penarikan dalam.
Kekerasan (HB)	15–25	30–45	Nilai Brinell untuk temper pengerasan kerja naik sesuai yang diharapkan pada paduan aluminium.

Sifat Fisik

Properti	Nilai	Catatan
Density	2.71 g/cm³	Tipikal paduan aluminium; berguna untuk perhitungan massa dan kekakuan.
Rentang Titik Leleh	~660 °C	Solidus dan liquidus berdekatan karena paduan ini hampir murni aluminium.
Konduktivitas Termal	~220–235 W/m·K	Konduktivitas termal tinggi; sangat baik untuk aplikasi heat sink dan alat pertukaran panas.
Konduktivitas Listrik	~58–62 % IACS	Salah satu konduktivitas tinggi untuk paduan tempa, menguntungkan untuk penggunaan listrik dan busbar.
Kalor Spesifik	~0.90 J/g·K (900 J/kg·K)	Nilai standar untuk perhitungan kapasitas panas.
Ekspansi Termal	~23.6 ×10^-6 /K (20–100 °C)	Koefisien sedang; harus diperhitungkan dalam desain siklus termal.

Konduktivitas termal dan listrik yang tinggi berasal dari kandungan larutan yang rendah dan merupakan salah satu alasan utama pemilihan 1050 untuk komponen listrik dan perpindahan panas. Density yang cukup rendah memberikan kekuatan spesifik yang baik untuk komponen non-struktural, dan perilaku leleh memerlukan praktik peleburan aluminium standar untuk proses pengecoran atau brazing. Ekspansi termal khas aluminium dan bisa besar dibandingkan dengan baja, sehingga ekspansi berbeda harus diperhitungkan dalam rakitan multi-material.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Umum	Perilaku Kekuatan	Tempers Umum	Catatan
Lembaran	0,2 mm – 6 mm	Pengerjaan dingin selama proses penggulungan dapat menghasilkan temper H	O, H14, H16, H18	Sering digunakan untuk deep drawing, cladding, dan finishing dekoratif.
Plat	>6 mm hingga 25 mm	Bagian yang lebih tebal umumnya lebih lunak dan kurang responsif terhadap pengerjaan dingin	O, H14	Jarang digunakan pada plat sangat tebal; dipakai ketika ketahanan korosi lebih diutamakan daripada kekakuan.
Ekstrusi	Profil hingga penampang besar	Profil ekstrusi biasanya mulai dari temper O dan dapat dikerjakan dingin	O, H14	Kualitas permukaan dan stabilitas dimensi baik; berguna untuk rangka ringan dan rel konduktif.
Pipa	Diameter/ketebalan dinding beragam	Sifat mekanik dipengaruhi oleh proses cold drawing	O, H16	Digunakan untuk pengelolaan fluida, pipa struktural dimana ketahanan korosi dan kemampuan bentuk penting.
Batang/Rod	Bulat/heksagonal hingga diameter besar	Pengerjaan dingin meningkatkan kekuatan untuk pegas dan pengikat	O, H18	Umum untuk rivet, pin, dan pengikat ringan dimana diperlukan daktilitas tinggi atau kekuatan sedang.

Bentuk produk yang berbeda dibuat melalui proses yang berbeda pula yang memengaruhi sifat akhir bahan. Produksi lembaran dan foil melibatkan siklus penggulungan dan annealing yang mengatur temper dan ukuran butir; ekstrusi dan pipa dibentuk dengan ekstrusi panas dan sering diakhiri dengan cold drawing untuk mencapai presisi dimensi. Perancang harus menentukan temper dan pasca-proses (misalnya anneal setelah pembentukan berat) agar memperoleh performa mekanik yang dapat diprediksi dan kontrol dimensi yang baik.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	1050	USA	Penunjukan ASTM/AA untuk aluminium murni komersial dengan kandungan Al sekitar 99,5%.
EN AW	1050A	Eropa	Varian standar EN yang sering diberi label EN AW-1050A dengan batas kimia serupa.
JIS	A1050	Jepang	Setara standar industri Jepang, umum digunakan dalam aplikasi listrik dan umum.
GB/T	Al99.5 / 1050	China	Penunjukan standar Cina mengacu pada grade aluminium kemurnian tinggi yang sebanding dengan AA1050.

Kesesuaian antar standar cukup dekat, namun perbedaan kecil dalam batas impuritas dan penamaan proses (misalnya 1050 vs 1050A) bisa memengaruhi sifat akhir, terutama konduktivitas dan finishing permukaan. Saat substitusi lintas wilayah, verifikasi batas kimia yang tepat dan konvensi penamaan temper, serta pastikan data uji mekanik dan kondisi permukaan untuk aplikasi listrik atau drawing yang kritis.

Ketahanan Korosi

1050 menunjukkan ketahanan korosi umum yang sangat baik di lingkungan atmosfer dan lingkungan yang sedikit agresif karena terbentuknya lapisan pasif Al2O3 yang stabil dan melekat. Di lingkungan netral dan basa air, paduan ini tampil baik, serta tahan terhadap banyak bahan kimia organik dan garam pengoksidasi; namun, di lingkungan laut dengan kandungan klorida tinggi dapat terjadi pitting lokal jika celah atau endapan mengkonsentrasikan klorida pada permukaan. Finishing permukaan dan keberadaan pengerjaan dingin memengaruhi kerentanan terhadap korosi lokal, dengan permukaan yang dipoles atau di-anodizing memberikan perlindungan lebih baik.

Kerapuhan akibat stress corrosion cracking bukan kegagalan umum untuk aluminium murni komersial seperti 1050 pada kondisi servis umum; walau demikian, tegangan tarik terus-menerus yang dikombinasikan dengan spesies korosif dapat memicu kegagalan lingkungan pada kasus yang parah. Interaksi galvanik penting diperhatikan: 1050 bersifat anod relatif terhadap tembaga dan baja tahan karat, sehingga akan korosi lebih dulu saat terhubung secara listrik dalam lingkungan lembab. Perancang harus mengatur kontak logam berbeda dengan bahan isolasi atau lapisan pelindung untuk menghindari serangan galvanik yang dipercepat.

Dibandingkan dengan keluarga paduan lain, 1050 seringkali lebih unggul dalam ketahanan korosi umum karena kemurnian tinggi dan kandungan mikro-galvanik yang rendah. Dibandingkan paduan 5xxx (mengandung Mg), 1050 mempunyai kekuatan intrinsik lebih rendah namun perilaku pitting di lingkungan laut serupa atau sedikit berbeda; paduan 5xxx biasanya menawarkan kekuatan dan ketahanan korosi laut yang lebih baik bila kekuatan menjadi faktor utama.

Propertis Fabrikasi

Kemampuan Las

1050 sangat mudah dilas menggunakan proses fusi dan resistansi umum seperti TIG (GTAW), MIG (GMAW), dan las titik, dengan kerentanan rendah terhadap retak panas berkat kandungan paduan yang rendah. Elektroda pengisi umum meliputi aluminium murni (AA1100) atau pengisi berbasis Al-Si (misalnya 4043) jika diperlukan aliran las lebih baik atau pengurangan sensitivitas retak. Pelunakan zona pengaruh panas bukan masalah seperti pada paduan yang dapat diperlakukan panas, tetapi distorsi dan tegangan sisa dari pengelasan harus dikendalikan untuk bagian tipis.

Machinability (Kemudahan Mesin)

Kemudahan mesin 1050 sedang dan umumnya lebih rendah dibandingkan paduan aluminium yang mudah diproses dan jauh lebih rendah dibandingkan beberapa paduan ber-timbal atau mengandung silikon. Perkakas yang disarankan adalah karbida tajam dengan geometri positif sedang untuk menghindari penumpukan tepi; kecepatan dan laju makan harus konservatif untuk mencegah pengerasan kerja pada permukaan potong. Pembentukan serpihan biasanya kontinu dan ulet; evakuasi serpihan efektif serta kontrol pelumas/pendingin sangat penting untuk finishing permukaan dan menjaga presisi dimensi.

Formabilitas (Kemampuan Bentuk)

Formabilitas 1050 sangat baik dalam kondisi anneal O dengan gaya pembentukan sangat rendah dan kemampuan untuk mencapai radius bengkok kecil serta bentuk deep-drawn. Radius bengkok dapat dibuat sekecil beberapa kali ketebalan material dalam temper O untuk banyak operasi, tetapi springback bertambah setelah pengerasan kerja sehingga desain perkakas harus memperhitungkan temper H. Pembentukan dingin adalah metode pengerasan utama dan dapat digunakan secara strategis untuk menghasilkan temper H dari bahan O setelah geometri yang diinginkan terbentuk.

Perilaku Perlakuan Panas

Karena 1050 adalah paduan yang tidak dapat diperlakukan panas, ia tidak merespons perlakuan larutan dan penuaan presipitasi seperti paduan seri 6xxx atau 7xxx. Modifikasi sifat hampir sepenuhnya dicapai melalui cara mekanis: pengerjaan dingin (penggulungan, penarikan, pembengkokan) meningkatkan kekuatan melalui peningkatan kerapatan dislokasi dan distorsi butir. Pelelehan penuh untuk mengembalikan daktilitas dapat dicapai dengan pemanasan pada suhu yang sesuai (umumnya antara 300–415 °C tergantung ukuran penampang dan tingkat rekristalisasi yang diinginkan) diikuti dengan pendinginan terkontrol dalam furnace; ini mengurangi tegangan sisa dan mengembalikan material ke kondisi mirip O.

Saat melakukan annealing, harus hati-hati menghindari pemanasan berlebih yang dapat menyebabkan pertumbuhan butir dan menurunkan sifat permukaan dan mekanik. Normalisasi antara proses pembentukan dan operasi peredaman tegangan dapat dilakukan untuk menstabilkan dimensi dan respons mekanik, namun tidak ada urutan penuaan temper T klasik yang berlaku untuk penguatan seperti pada paduan yang dapat diperlakukan panas.

Performa Suhu Tinggi

Kekuatan mekanik 1050 menurun cepat dengan meningkatnya suhu, dan perancang umumnya harus membatasi suhu layanan kontinu di bawah 150 °C untuk aplikasi pembawa beban guna menghindari penurunan signifikan kekuatan luluh dan tarik. Ketahanan oksidasi pada suhu tinggi disediakan oleh lapisan aluminium oksida yang tetap protektif dalam banyak lingkungan, tetapi suhu tinggi yang dikombinasikan dengan atmosfer korosif mempercepat kehilangan massa dan deformasi mirip creep pada bagian tipis. Sambungan las dan zona pengaruh panas bisa mengalami perubahan lokal dalam perilaku mekanik saat terekspos suhu tinggi, walaupun ketiadaan konstituen pengerasan presipitasi membatasi transisi temper kompleks.

Untuk pemaparan jangka pendek atau perlakuan panas, 1050 dapat menahan suhu tinggi, tapi retensi sifat mekanik jangka panjang buruk jika dibandingkan dengan paduan tahan panas; perancang harus memilih aluminium suhu tinggi atau sistem paduan lain jika dibutuhkan kekuatan suhu tinggi berkelanjutan.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan 1050
Elektrikal	Bus bar, konduktor, strip grounding	Konduktivitas listrik tinggi dan formabilitas baik.
HVAC / Pertukaran Panas	Sirip, radiator, komponen kondensor	Konduktivitas termal sangat baik dan kemudahan pembentukan bentuk tipis dengan luas permukaan tinggi.
Pengolahan Kimia	Tangki, cladding, fitting	Ketahanan korosi umum yang baik dan kemurnian tinggi untuk kompatibilitas kimia.
Konsumer / Dekoratif	Trim, papan nama, reflektor	Kualitas finishing cerah, ketahanan korosi, dan kemudahan stamping.
Pengemasan	Foil, wadah	Daktilitas dan malleabilitas untuk membentuk bagian tipis dengan perilaku penyegelan konsisten.

1050 dipilih pada aplikasi dimana konduktivitas listrik atau termal, ketahanan korosi, dan kemampuan deep drawing lebih diutamakan daripada kekuatan struktural tinggi. Keberadaannya yang luas di pasar elektrikal, HVAC, dan dekoratif berasal dari kombinasi kemurnian tinggi, perilaku pembentukan yang dapat diprediksi, dan pasokan yang ekonomis.

Wawasan Pemilihan

Pilih 1050 ketika formabilitas maksimal, konduktivitas listrik atau termal yang tinggi, dan ketahanan korosi yang sangat baik menjadi persyaratan utama serta ketika kekuatan mekanik yang sedang saja dapat diterima. Material ini sangat ekonomis untuk komponen yang memerlukan pembentukan dingin yang ekstensif atau di mana kualitas permukaan dan konduktivitas yang tinggi diperlukan.

Dibandingkan dengan 1100, 1050 biasanya menawarkan kemurnian yang sedikit lebih tinggi dan konduktivitas yang sedikit lebih baik dengan keuletan yang serupa, sehingga 1050 lebih disukai ketika konduktivitas menjadi prioritas. Dibandingkan dengan paduan yang diperkeras secara kerja seperti 3003 atau 5052, 1050 menukar kekuatan yang lebih rendah untuk konduktivitas yang lebih tinggi dan umumnya memberikan performa ketahanan korosi yang setara atau sedikit berbeda; pilih 3003/5052 jika dibutuhkan kekuatan lebih tinggi atau ketahanan korosi khusus untuk lingkungan laut. Dibandingkan dengan paduan yang dapat diperlakukan panas seperti 6061 atau 6063, 1050 dipilih karena kemudahan pembentukan, biaya yang lebih rendah, dan konduktivitas yang lebih baik meskipun paduan yang dapat diperlakukan panas tersebut memberikan kekuatan puncak dan kekakuan yang jauh lebih tinggi.

Ringkasan Penutup

Aluminium 1050 tetap menjadi material andalan di mana kombinasi kemurnian sangat tinggi, formabilitas luar biasa, serta konduktivitas listrik dan termal yang kuat diperlukan; perilaku pengerasan kerja yang dapat diprediksi dan ketahanan korosi yang sangat baik menjadikannya pilihan yang praktis dan ekonomis untuk berbagai aplikasi industri dan konsumen.