Aluminium 1060: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Ikhtisar Lengkap

1060 adalah anggota dari seri 1000 paduan aluminium tempa, yang mewakili aluminium murni komersial dengan kandungan aluminium minimum sekitar 99,6%. Seri ini dicirikan oleh penambahan elemen paduan yang sangat rendah dan diklasifikasikan sebagai non-perlakuan panas; kekuatan mekanik diperoleh terutama melalui pengerasan kerja dan pemilihan temper produk yang sesuai.

Konstituen paduan sengaja utama dalam 1060 hanya hadir dalam jumlah jejak: besi dan silikon adalah elemen residu utama dengan tembaga, mangan, magnesium, seng, krom, dan titanium dibatasi pada maksimum yang sangat rendah. Ketiadaan elemen penguat larutan padat aktif berarti 1060 mengandalkan pengerjaan dingin untuk kekuatan, sehingga memberikan duktilitas dan kemampuan bentuk yang sangat baik dalam kondisi anil dan kurva pengerasan yang dapat diprediksi dengan regangan.

Ciri utama 1060 termasuk ketahanan korosi yang luar biasa dalam banyak atmosfer, konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, kemampuan las yang sangat baik, dan kemampuan bentuk unggul dalam temper anil. Kekuatan baja yang relatif rendah dibandingkan dengan paduan tempa lainnya merupakan keterbatasan utama, tetapi kombinasi konduktivitas, kemurnian, dan kemudahan fabrikasi menjadikannya menarik bagi industri seperti konduktor listrik, pengolahan kimia, kemasan, pelapisan arsitektural, dan penukar panas.

Engineer memilih 1060 ketika memaksimalkan konduktivitas, kemampuan bentuk, atau ketahanan korosi lebih penting daripada memaksimalkan kekuatan. Baja ini juga dipilih ketika kemurnian metalurgi dibutuhkan untuk proses brazing, pelapisan, atau kompatibilitas kimia, serta ketika biaya rendah dan ketersediaan luas dalam bentuk lembaran, gulungan, dan ekstrusi diperlukan.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Formabilitas	Ketangguhan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi (20–35%)	Unggul	Unggul	Sepenuhnya dianil, duktilitas maksimum
H12	Rendah–Sedang	Sedang (10–20%)	Sangat Baik	Unggul	Pengerasan kerja ringan, mempertahankan kemampuan bentuk baik
H14	Sedang	Sedang (6–15%)	Baik	Unggul	Temper pengerjaan dingin komersial umum untuk lembaran
H18	Sedang–Tinggi	Rendah (2–8%)	Cukup	Unggul	Kondisi pengerjaan dingin keras penuh, pembentukan terbatas
H24	Sedang	Lebih Rendah (4–10%)	Terbatas	Unggul	Pengerasan regangan kemudian setengah dianil
H19	Tinggi	Sangat Rendah (≤5%)	Buruk	Unggul	Pengerasan regangan maksimum untuk aplikasi yang membutuhkan bagian tipis dan kaku

Temper memiliki pengaruh utama terhadap kekuatan dan duktilitas pada 1060 karena penambahan paduan minimal dan perlakuan panas tidak dapat menghasilkan pengerasan presipitasi. Pengerjaan dingin (temper H) meningkatkan kekuatan luluh dan kekuatan tarik dengan pengorbanan duktilitas dan kemampuan bentuk, memungkinkan pemilihan antara kemampuan bentuk unggul (O) dan kekakuan atau springback lebih besar (H18/H19).

Ketangguhan las tetap sangat baik di sebagian besar temper karena paduan ini hampir murni aluminium, tetapi zona terpengaruh panas dapat secara lokal mengurangi kekuatan pengerasan kerja; perancang harus memperhitungkan pelunakan di sekitar sambungan las saat menggunakan temper H.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Al	Balance (~99.6 min)	Konstituen utama; menentukan konduktivitas dan perilaku korosi
Si	≤ 0.25	Impuritas residu; mempengaruhi fluiditas selama pengecoran pada paduan lain
Fe	≤ 0.35	Impuritas paling umum; dapat mengurangi duktilitas dan sedikit menurunkan konduktivitas
Mn	≤ 0.03	Sangat rendah; penguatan dapat diabaikan
Mg	≤ 0.03	Diabaikan untuk penguatan larutan padat pada 1060
Cu	≤ 0.05	Diminimalkan untuk menjaga ketahanan korosi dan konduktivitas
Zn	≤ 0.03	Dirawat rendah untuk menghindari perubahan galvanik dan kekuatan
Cr	≤ 0.03	Jejak; dapat sedikit mempengaruhi struktur butir
Ti	≤ 0.03	Biasanya digunakan dalam jumlah kecil untuk pemurnian butir pada beberapa produk
Lain-lain	≤ 0.15 (total)	Residu lain yang dikontrol ketat untuk mempertahankan kemurnian

Komposisi hampir biner aluminium dengan residu rendah yang terkendali menjaga konduktivitas listrik dan termal serta ketahanan korosi yang tinggi. Bahkan peningkatan kecil pada besi atau silikon akan mengurangi duktilitas dan konduktivitas; karena itu, spesifikasi 1060 menjaga batas impuritas ketat agar memberikan kinerja konsisten untuk aplikasi yang sensitif terhadap konduktivitas dan kompatibilitas kimia.

Sifat Mekanik

Dalam perilaku tarik, 1060 anil menunjukkan kekuatan luluh dan tarikan yang rendah dengan elongasi sangat tinggi, memberinya kemampuan yang sangat baik untuk proses deep drawing dan pembentukan kompleks. Pengerjaan dingin (temper H) secara bertahap meningkatkan kekuatan luluh dan tarik sambil mengurangi elongasi; respons pengerasan regangan dapat diprediksi dan linier untuk perhitungan desain yang melibatkan springback dan tegangan sisa.

Kekerasan pada bahan anil adalah rendah dan biasanya meningkat dengan pengerasan kerja; nilai kekerasan Brinell atau Vickers meningkat konsisten seiring kenaikan kekuatan tarik. Performa kelelahan dibatasi oleh kekuatan inheren yang rendah dan sangat bergantung pada kondisi permukaan, tegangan sisa yang diperkenalkan selama fabrikasi, dan keberadaan notch; permukaan yang dipoles dan anodizing akan memperpanjang umur kelelahan.

Ketebalan memiliki peran ganda: gauge yang lebih tipis mencapai anil penuh dan sifat mekanik yang lebih seragam setelah pemrosesan, sementara bagian yang lebih tebal dapat mengandung tegangan sisa dan heterogenitas dari proses rolling atau ekstrusi yang sedikit meningkatkan kekuatan minimum tapi dapat mengurangi elongasi seragam.

Sifat	O/Anil	Temper Utama (misalnya H14/H18)	Catatan
Kekuatan Tarik	70–105 MPa	120–180 MPa	Nilai bervariasi sesuai gauge dan level pengerasan regangan
Kekuatan Luluh	25–60 MPa	80–140 MPa	Kekuatan luluh meningkat tajam dengan pengerjaan dingin
Elongasi	20–35%	2–15%	Anil menawarkan elongasi maksimum; temper H mengorbankan duktilitas untuk kekuatan
Kekerasan	20–35 HB	30–55 HB	Kekerasan berkorelasi dengan kekuatan tarik; material anil sangat lunak

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Density	2.70–2.71 g/cm³	Tipe paduan aluminium bermurni tinggi
Rentang Titik Leleh	~660–657 °C	Solidus/liquidus sempit untuk aluminium murni; titik leleh sekitar 660 °C
Konduktivitas Termal	~220–237 W/m·K	Sangat tinggi, sedikit lebih rendah dari aluminium murni tergantung impuritas
Konduktivitas Listrik	~58–61 %IACS	Konduktivitas tinggi cocok untuk busbar dan aplikasi konduktor
Kalor Spesifik	~897 J/kg·K (0.897 J/g·K)	Tipe untuk aluminium pada suhu ruang
Koefisien Ekspansi Termal	~23.4 ×10⁻⁶ /K	Koefisien tinggi; penting untuk desain siklus termal

Sifat fisik 1060 menjadikannya menarik ketika disipasi panas atau konduksi listrik adalah kebutuhan fungsi utama. Perancang harus mempertimbangkan koefisien ekspansi termal yang relatif tinggi dalam rakitan dengan material berbeda untuk menghindari distorsi akibat perubahan suhu.

Komposisi yang hampir murni menjaga konduktivitas termal dan listrik mendekati aluminium elemental, sehingga 1060 sering menjadi pilihan material untuk radiator, heat sink, dan komponen pembawa arus dimana penambahan paduan minimal diperlukan untuk menjaga performa.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Tipikal	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Lembaran	0.2–6.0 mm	Seragam, mudah dikerjakan dengan pengerjaan dingin	O, H12, H14, H18	Banyak digunakan untuk pelapisan, kemasan, dan deep drawing
Plat	>6.0 hingga 50 mm	Kekuatan seragam lebih rendah pada bagian tebal	O	Plat tebal digunakan untuk tangki kimia dan panel arsitektural
Ekstrusi	Penampang profil	Kekuatan bervariasi dengan pendinginan dan pengerasan kerja	O, H12	Ekstrusi mempertahankan konduktivitas tinggi dan digunakan pada profil transfer panas
Tabung	Diameter 6–300 mm	Mirip lembaran; pengelasan atau seamless	O, H14	Penukar panas, saluran, dan aplikasi pipa
Batang/Rod	Ø 4–100 mm	Baik untuk proses forging dan cold heading	O, H12, H14	Digunakan untuk pin transfer panas dan busbar listrik

Lembaran dan gulungan merupakan bentuk produksi dominan dan biasanya diproses dengan toleransi ketebalan yang ketat serta permukaan konsisten yang cocok untuk anodizing. Ekstrusi dan tabung memerlukan kontrol cermat terhadap kimia billet dan pendinginan untuk meminimalkan tegangan sisa dan menjaga stabilitas dimensi untuk rakitan.

Pemilihan bentuk dan temper didorong oleh sifat akhir yang dibutuhkan: komponen deep-drawn lebih memilih plat yang telah diredam (annealed), aplikasi yang menahan beban namun membutuhkan kekakuan tipis mungkin memerlukan temper H, dan profil heat-sink ekstrusi sering menggunakan paduan dalam kondisi ekstrusi asli atau sedikit dikeraskan untuk menyeimbangkan konduktivitas dengan stabilitas dimensi.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	1060	USA	Penunjukan ASTM dan AMS untuk aluminium murni komersial
EN AW	1060 (Al99.6)	Eropa	Standar EN sesuai dengan kandungan minimum Al 99,6%
JIS	A1050 / A1060	Jepang	Setara JIS untuk grade aluminium kemurnian tinggi
GB/T	1060	China	Nomor GB China biasanya sesuai dengan kode paduan tempa

Grade setara antar standar umumnya mirip dalam komposisi tetapi dapat memiliki batas impuritas, praktik sertifikasi, dan bentuk produk yang sedikit berbeda. Pengguna yang menentukan kesetaraan lintas standar harus memeriksa toleransi kimia dan mekanik secara rinci serta spesifikasi produk yang berlaku (plat, lembar, ekstrusi) untuk memastikan kesepadanan penuh. Dokumen pelacakan dan sertifikasi sangat disarankan saat material pengganti akan digunakan dalam layanan listrik atau kimia.

Ketahanan Korosi

1060 menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap korosi atmosfer dan berkinerja baik di banyak lingkungan industri dan perkotaan karena adanya film oksida aluminium yang stabil dan melekat yang mempassivasi permukaan. Dalam lingkungan yang agak agresif dan banyak kondisi kimia, kandungan tembaga dan seng yang rendah pada paduan ini mengurangi kecenderungan galvanik dan pitting, memberikan umur yang lebih lama dibandingkan banyak paduan kekuatan tinggi dengan kandungan tembaga signifikan.

Dalam lingkungan laut atau yang mengandung klorida, 1060 berkinerja cukup baik dibandingkan dengan paduan struktural umum, meskipun aluminium bersifat anodik terhadap banyak logam lain dan akan mengalami serangan galvanik jika dikombinasikan dengan material katodik aktif tanpa isolasi yang tepat. Retak korosi tegangan (stress corrosion cracking) bukan mode kegagalan umum untuk 1060 dalam penggunaan normal karena paduan ini lunak dan tidak banyak mengalami pengerasan dingin dalam layanan tipikal; selain itu, sensitisasi tidak berlaku seperti pada beberapa baja dan paduan aluminium kekuatan tinggi.

Dibandingkan dengan paduan seri 3xxx dan 5xxx, 1060 menawarkan ketahanan korosi yang sebanding atau lebih baik di lingkungan netral dan sedikit asam karena tidak memiliki kandungan tembaga atau magnesium yang signifikan, namun tidak memberikan perlindungan anodis korosif pengorbanan yang mungkin diberikan oleh beberapa sistem berlapis atau paduan di lingkungan klorida yang sangat agresif.

Sifat Fabrikasi

Kemudahan Pengelasan

1060 mudah dilas dengan metode fusi umum seperti TIG dan MIG karena paduan ini pada dasarnya adalah aluminium murni dan tidak cenderung mengalami retak panas seperti beberapa paduan kekuatan tinggi. Logam pengisi seperti 1100, 4043 (Al-Si), atau 5356 (Al-Mg) sering digunakan tergantung pada kebutuhan ductility, ketahanan korosi, dan finishing pasca las; 4043 mengurangi kecenderungan retak panas pada beberapa geometri.

Zona terkena panas pada las akan secara lokal mengurangi kekuatan hasil pengerasan sebelumnya, sehingga perancang harus memperhitungkan zona pelemahan di dekat las pada komponen yang dibuat dari temper H. Pemanasan awal jarang diperlukan untuk lembar tipis tetapi mungkin digunakan untuk bagian tebal guna menghindari gradien panas dan distorsi.

Kemudahan Mesin

Kemudahan mesin 1060 tergolong sedang hingga rendah dibandingkan paduan aluminium khusus mesin bebas (free-machining); material ini lunak dan cenderung melekat (smear) daripada patah, sehingga diperlukan alat potong tajam dan strategi pembentukan serpihan agresif. Alat carbide dengan sudut rake positif dan persiapan tepi yang baik memberikan hasil terbaik, dan penggunaan pendingin atau pelumas mengurangi penumpukan tepi serta meningkatkan hasil permukaan untuk bagian dengan toleransi ketat.

Kecepatan pemotongan dapat relatif tinggi dibandingkan baja, tetapi kontrol serpihan dan peredaman getaran penting karena serpihan yang ductile dapat saling terjerat; desain pemecah serpihan dan penggunaan laju pakan tinggi untuk mempromosikan serpihan tersegmentasi adalah praktik umum.

Kemudahan Pembentukan

Kemudahan pembentukan adalah salah satu atribut terkuat 1060 dalam temper O, dengan karakteristik deep-drawing, bending, dan stretch-forming yang luar biasa berkat regangan seragam yang tinggi dan tegangan luluh rendah. Radius bengkok minimum biasanya 0,5–1,0× tebal untuk lembar yang telah diredam dalam banyak operasi pembentukan, dan paduan ini tahan terhadap radius ketat dan geometri kompleks dengan retak minimal.

Pengerasan dingin adalah mekanisme penguatan utama dan dapat digunakan untuk menyesuaikan springback dan kekakuan setelah pembentukan, namun setelah pengerasan paduan kehilangan banyak daktlitas dan kurang memungkinkan pembentukan sekunder; perancang harus menyusun urutan operasi pembentukan dan pengerasan dengan hati-hati.

Perilaku Perlakuan Panas

1060 diklasifikasikan sebagai paduan non-heat-treatable; ia tidak mengalami pengerasan presipitasi dan oleh karena itu tidak dapat dikuatkan melalui perlakuan larutan dan penuaan. Modifikasi kekuatan dicapai melalui pengerjaan dingin yang terkontrol untuk memperkenalkan kepadatan dislokasi, atau dengan melakukan perlakuan annealing penuh untuk mengembalikan material ke temper O dengan daktlitas maksimal.

Siklus annealing untuk 1060 biasanya dilakukan dengan pemanasan pada suhu antara 300–415°C tergantung ketebalan dan waktu, diikuti oleh pendinginan terkendali untuk menghindari distorsi; ini mengembalikan daktlitas dengan mendorong rekristralisasi dan mengurangi kepadatan dislokasi. Karena perlakuan panas tidak menghasilkan presipitat pengerasan usia, transisi temper dijelaskan sebagai kombinasi pengerasan regangan dan stabilisasi termal (temper H menunjukkan tingkat pengerasan regangan).

Performa pada Suhu Tinggi

1060 mengalami penurunan kekuatan yang signifikan saat suhu layanan meningkat; kehilangan performa mekanik yang berarti terjadi di atas ~150–200°C akibat proses recovery dan pelunakan yang mengurangi kepadatan dislokasi. Untuk layanan suhu tinggi yang lama, perancang biasanya membatasi operasi kontinu di bawah ~100–120°C untuk mempertahankan sifat mekanik dan menghindari deformasi creep pada bagian penahan beban.

Oksidasi aluminium pada suhu tinggi menghasilkan lapisan oksida pelindung tipis namun tidak memberikan perlindungan struktural terhadap korosi di atmosfer oksidatif atau yang kaya klorida; pelunakan paduan di zona terkena panas dekat area suhu tinggi harus diperhitungkan dalam rakitan yang dilas atau dibrazing.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan 1060
Listrik	Busbar, konduktor, strip kolektor	Konduktivitas listrik tinggi dan tingkat impuritas rendah
Kimia & Makanan	Tank, pipa, lapisan pelindung	Ketahanan korosi dan kompatibilitas kimia
HVAC / Transfer Panas	Sirip radiator, sirip heat exchanger	Konduktivitas termal tinggi dan kemudahan pembentukan
Arsitektur	Cladding, panel soffit	Kemudahan pembentukan, kemudahan finishing, ketahanan korosi
Kemasan Konsumen	Foil, wadah	Kemurnian, malleabilitas, aman untuk kontak makanan

1060 sering dipilih ketika konduktivitas, ketahanan korosi, dan kemudahan pembentukan adalah faktor utama dibanding kekuatan mekanik puncak. Ketersediaannya yang luas dalam bentuk lembar, coil, dan ekstrusi, bersama dengan respons pengerjaan dingin yang dapat diprediksi dan kemudahan penyambungan, menjamin pemakaiannya yang berkesinambungan di banyak sektor industri.

Wawasan Pemilihan

1060 adalah pilihan logis ketika konduktivitas listrik atau termal dan kemudahan pembentukan unggul diutamakan dibanding kekuatan. Untuk busbar, sirip heat-sink, wadah deep-drawn, dan lapisan pelindung kimia, kemurnian dan residu rendah paduan ini membuatnya lebih sesuai dibanding banyak alternatif paduan lainnya.

Dibandingkan dengan aluminium murni komersial 1100, 1060 biasanya menawarkan konduktivitas yang serupa dan kandungan aluminium minimum yang sedikit lebih tinggi jika ditentukan, dengan pertukaran batas impuritas yang sedikit berbeda untuk ketersediaan dan biaya; perancang harus memilih berdasarkan batas sertifikasi spesifik. Dibandingkan dengan paduan pengerasan dingin seperti 3003 atau 5052, 1060 umumnya menyediakan konduktivitas lebih baik dan ketahanan korosi sama atau lebih baik tetapi kekuatan kerja lebih rendah, sehingga dipilih ketika pembentukan atau konduktivitas lebih diutamakan daripada kebutuhan penahan beban. Berbanding paduan heat-treatable seperti 6061, 1060 memiliki kekuatan puncak jauh lebih rendah namun konduktivitas dan kemudahan pembentukan yang lebih unggul, menjadikannya material pilihan ketika penyambungan, brazing, atau transfer panas adalah faktor dominan desain.

Ringkasan Akhir

1060 tetap merupakan paduan utama untuk aplikasi yang menuntut kemurnian, konduktivitas, ketahanan korosi, dan kemudahan pembentukan luar biasa daripada kekuatan tinggi. Respons pengerjaan dinginnya yang dapat diprediksi, ketersediaan luas dalam berbagai bentuk produk, dan kemudahan fabrikasi menjaganya tetap relevan untuk rekayasa listrik, kimia, arsitektur, dan transfer panas bahkan di portofolio material modern.