Aluminium 1085: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Gambaran Lengkap

Alloy 1085 merupakan bagian dari seri 1xxx pada paduan aluminium dan diklasifikasikan sebagai aluminium komersial murni dengan kandungan aluminium nominal minimum sekitar 99,85%. Sebagai anggota keluarga aluminium hampir murni, paduan ini termasuk dalam seri 1000 di mana batasan impuritas dan paduan jejak terutama digunakan untuk mengontrol sifat seperti struktur butir dan kemampuan pembentukan, bukan untuk meningkatkan kekuatan melalui paduan. Konstituen utama paduan adalah tingkat residu besi dan silikon dengan jumlah jejak tembaga, mangan, magnesium, seng, kromium, dan titanium yang biasanya dikendalikan pada batas sangat rendah.

1085 bukan paduan yang dapat diberi perlakuan panas; kekuatan mekaniknya hampir sepenuhnya berasal dari karakteristik larutan padat dan pengerasan kerja melalui deformasi dingin. Ciri utama termasuk konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik, kemampuan pembentukan superior pada temper yang telah direkristalisasi, dan ketahanan korosi yang baik di lingkungan atmosfer dan lingkungan korosi ringan. Kemampuan pengelasan secara umum sangat baik untuk proses fusi jika pengisi dan teknik yang tepat digunakan, namun kekuatan mekanik pada zona las diatur oleh pengerasan dingin selanjutnya daripada penuaan.

Industri tipikal yang menggunakan 1085 meliputi pembuatan konduktor listrik (bus bar, strip, dan foil), komponen pertukaran panas dan manajemen termal, kemasan dan foil, serta aplikasi arsitektural di mana daktilitas dan ketahanan korosi lebih penting dibandingkan kekuatan puncak. Insinyur desain memilih 1085 ketika konduktivitas dan kemampuan bentuk diprioritaskan dibandingkan kekuatan yang lebih tinggi dari bahan yang dipadu atau dapat diberi perlakuan panas; kemurniannya memberikan perilaku korosi yang dapat diprediksi dan performa dimensi yang stabil dalam proses pembentukan dan penyambungan.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Regangan	Kemampuan Bentuk	Keberlasan	Catatan
O	Rendah	Tinggi	Istimewa	Istimewa	Sepenuhnya direkristalisasi, daktilitas maksimum untuk penarikan dalam
H12	Rendah-Sedang	Sedang-Tinggi	Sangat Baik	Istimewa	Pengerasan regangan ringan, mempertahankan kemampuan bentuk yang baik
H14	Sedang	Sedang	Baik	Istimewa	Temper pengerasan regangan komersial umum untuk keseimbangan kekuatan dan kemampuan bentuk
H16	Sedang-Tinggi	Sedang-Rendah	Cukup	Istimewa	Pengerasan regangan lebih tinggi untuk kekuatan tambahan dengan kemampuan bentuk sedang yang dapat diterima
H18	Tinggi	Rendah	Terbatas	Istimewa	Hampir keras penuh, digunakan untuk strip dan foil berdaya tahan tinggi
H19	Sangat Tinggi	Sangat Rendah	Kurang	Istimewa	Pengerasan dingin maksimal secara komersial untuk kekuatan tertinggi pada paduan yang tidak dapat diberi perlakuan panas

Pemilihan temper mengontrol keseimbangan antara daktilitas dan kekuatan terutama melalui pengerasan dingin. Temper annealed (O) memaksimalkan regangan dan kemampuan bentuk untuk penarikan dalam, spinning, dan operasi bending berat; temper H yang semakin tinggi secara bertahap meningkatkan kekuatan luluh dan tarik dengan deformasi dingin terkendali sembari mengurangi regangan secara bertahap.

Untuk bagian fabrikasi yang membutuhkan pembentukan setelah pengelasan atau deformasi dingin berat, temper O atau temper H ringan ditentukan sebelum pembentukan; sifat mekanik akhir sering kali dapat dicapai dengan memilih tingkat pengerasan regangan yang sesuai pada temper H yang dipilih daripada dengan perlakuan panas.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Si	maks 0,05	Si rendah terkendali untuk mengurangi efek pengecoran/impuritas
Fe	maks 0,25	Impuritas utama; mempengaruhi kekuatan dan struktur butir
Mn	maks 0,05	Sering diabaikan; dapat mempengaruhi stabilitas butir jika hadir
Mg	maks 0,05	Dipertahankan minimal untuk menghindari pengerasan presipitasi tak diinginkan
Cu	maks 0,05	Rendah terkendali untuk menjaga ketahanan korosi dan konduktivitas
Zn	maks 0,05	Tingkat rendah untuk menghindari efek galvanik dan kekuatan
Cr	maks 0,05	Kontrol jejak untuk perbaikan butir pada beberapa proses produksi
Ti	maks 0,03	Digunakan dalam jumlah kecil untuk perbaikan butir pada stok cor atau tempa
Lainnya	Individu maks 0,03; total maks 0,15	Setiap elemen residu dibatasi untuk menjaga kemurnian tinggi Al

1085 pada dasarnya adalah paduan berbasis aluminium dengan kandungan Al sekitar minimum 99,85% dan sisanya terdiri dari impuritas jejak. Tingkat rendah Si dan Fe terutama mempengaruhi struktur butir saat cor dan kemampuan bentuk, sementara pengendalian ketat Cu, Mg, dan Zn mempertahankan konduktivitas listrik dan ketahanan korosi. Penambahan kecil atau residu Ti dan Cr umum digunakan untuk memperhalus butir selama pengecoran dan proses penggilingan, meningkatkan kualitas permukaan dan konsistensi mekanik tanpa mengubah perilaku kelas paduan secara material.

Sifat Mekanik

Sebagai aluminium hampir murni, 1085 menunjukkan kekuatan luluh dan tarik rendah pada kondisi temper annealed dan memperlihatkan peningkatan kekuatan signifikan melalui pengerasan dingin (temper H). Perilaku tarik dicirikan oleh batas elastis rendah dan daktilitas tinggi pada temper O; kekuatan luluh dan tarik meningkat dengan tingkat pengerasan regangan yang lebih besar namun regangan menurun secara bersamaan. Ketiadaan pengerasan presipitasi berarti tidak ada jalur perlakuan panas untuk secara signifikan meningkatkan kekuatan puncak; performa mekanik bergantung pada proses dan dapat diulang melalui kontrol temper.

Nilai kekerasan berkorelasi erat dengan kekuatan tarik dan pengerasan dingin; kekerasan Brinell atau Vickers meningkat linier seiring pengerasan yang dipicu oleh proses deformasi. Performa kelelahan 1085 tergolong sedang — baik untuk banyak aplikasi siklik dengan tegangan rendah — namun batas kelelahan lebih rendah dibandingkan paduan aluminium struktural yang dipadukan; umur kelelahan mendapat manfaat dari permukaan halus dan perlakuan permukaan kompresif. Efek ketebalan mencolok: foil dan strip tipis dapat menerima tingkat pengerasan dingin lebih tinggi untuk kekuatan dan menunjukkan kekerasan nyata lebih tinggi per satuan regangan, sedangkan bagian tebal memerlukan deformasi yang lebih besar untuk mencapai kekuatan yang sebanding dan dapat mempertahankan ketangguhan lebih tinggi di inti.

Sifat	O/Annealed	Temper Utama (misal H14)	Catatan
Kekuatan Tarik	~60–90 MPa	~120–170 MPa	Nilai bergantung ketebalan dan pengerasan dingin; H16/H18 lebih tinggi
Kekuatan Luluh	~20–40 MPa	~80–140 MPa	Kekuatan luluh meningkat dengan temper H; rendah pada kondisi annealed
Regangan	~35–45%	~8–25%	Grade annealed sangat daktail; temper H mengurangi regangan
Kekerasan	~15–25 HB	~30–50 HB	Perkiraan Brinell; bervariasi dengan pengerasan dingin dan ketebalan

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Density	2,71 g/cm³	Tipikal untuk paduan aluminium; mempengaruhi desain yang sensitif massa
Rentang Leleh	~660 °C	Titik leleh aluminium hampir murni ~660,3 °C
Konduktivitas Termal	~220–235 W/m·K	Konduktivitas termal tinggi, berguna untuk heat-sink dan penukar panas
Konduktivitas Listrik	~60–65% IACS	Konduktivitas sangat baik berkat kemurnian tinggi
Kalor Spesifik	~900 J/kg·K	Perkiraan pada suhu kamar; berguna untuk perhitungan termal
Ekspansi Termal	~23,0 ×10^-6 /K	Koefisien ekspansi linier tipikal untuk paduan aluminium

Konduktivitas termal dan listrik yang tinggi merupakan atribut teknik paling penting dari 1085, menjadikannya material pilihan untuk komponen kelistrikan dan manajemen termal. Kepadatan yang relatif rendah dipadukan dengan sifat termal yang baik menawarkan konduktivitas spesifik dan kapasitas termal spesifik yang sangat baik untuk sistem termal ringan. Perancang harus mempertimbangkan ekspansi termal aluminium yang relatif tinggi dalam rakitan dengan bahan berbeda; pemberian kelonggaran dan strategi penyambungan yang tepat dapat mengatasi masalah ekspansi diferensial.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Umum	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Lembaran	0.2 mm – 6 mm	Lembaran tipis merespons cepat terhadap pengerjaan dingin	O, H12, H14, H16	Umum digunakan untuk pelapis arsitektural, sirip penukar panas
Plat	>6 mm	Plat yang lebih tebal memerlukan pengerjaan lebih banyak untuk mencapai kekerasan yang sama	O, H14, H16	Kurang umum; digunakan apabila diperlukan kekakuan dan konduktivitas lebih tinggi
Ekstrusi	Ketebalan dinding bervariasi	Ekstrusi bisa disuplai dalam kondisi O atau sedikit strain-hardened	O, H12	Digunakan untuk bus bar dan profil di mana konduktivitas tinggi sangat penting
Tabung	Ø bervariasi; dinding 0.3–5 mm	Tabung ber-dinding tipis berperilaku seperti lembaran dalam pembentukan	O, H14	Tabung penukar panas dan conduits yang dibentuk dingin
Batang/Penggaris	Diameter hingga ~50 mm	Batang merespons penggambaran/pengepresan untuk meningkatkan kekuatan	O, H16	Pemakaian komersial terbatas dibandingkan paduan kekuatan lebih tinggi

Lembaran dan foil adalah bentuk produk dominan untuk 1085 karena penggunaannya yang umum pada penghantar listrik, foil, dan penukar panas; proses rolling ke ketebalan tipis cukup mudah pada kondisi annealed. Ekstrusi dan produk tubular diproduksi ketika geometri penampang khusus diperlukan untuk bus bar, sirip, atau conduit; produk ini biasanya memanfaatkan konduktivitas dan kemampuan bentuk paduan daripada kapasitas struktural. Plat dan batang kurang umum tetapi tersedia ketika diperlukan penampang besar dengan konduktivitas dan ketahanan korosi yang baik.

Grade Setara

Standar	Grade	Region	Catatan
AA	1085	USA	Penamaan ASTM/AA untuk aluminium murni komersial (~99.85% Al)
EN AW	1085	Eropa	Numerik EN kadang dicantumkan sebagai "EN AW-1085" sebagai setara
JIS	A1085	Jepang	Kelompok JIS setara untuk aluminium ekstra murni tempa
GB/T	Al99.85	China	Standar China sering mencantumkan berdasarkan kemurnian nominal, Al ≥99.85

Grade setara antar standar terutama merefleksikan kimia kemurnian tinggi yang sama dan perilaku mekanik serupa; perbedaan muncul pada toleransi impuritas, persyaratan pengujian sertifikasi, dan elemen jejak yang diizinkan oleh masing-masing badan standar. Pembeli harus mengacu pada spesifikasi material dan sertifikat pabrik karena batas maksimum elemen seperti Fe dan Si serta metode pengujian mekanik yang ditetapkan bisa sedikit berbeda antar standar, memengaruhi kecocokan untuk aplikasi listrik atau yang sensitif terhadap korosi dengan spesifikasi ketat.

Ketahanan Korosi

1085 menunjukkan ketahanan korosi atmosfer yang sangat baik karena terbentuknya lapisan tipis aluminium oksida yang melekat kuat dengan cepat sehingga menghambat serangan lebih lanjut. Di lingkungan laut, paduan ini berperforma cukup baik secara bulk dan umum digunakan untuk komponen non-struktural dan beban sedang; pembilasan air tawar periodik dan pelapisan digunakan untuk mengurangi pitting yang dipicu klorida pada tepi yang terekspos atau permukaan hasil machining. Kandungan paduan rendah dan ketiadaan tembaga atau seng yang signifikan mengurangi kerentanan terhadap korosi lokal dibandingkan beberapa paduan kekuatan lebih tinggi.

Kerentanan terhadap stress corrosion cracking (SCC) rendah untuk 1085 dibandingkan paduan Al-Zn-Mg kekuatan tinggi atau beberapa paduan yang mengandung Cu, sebagian karena kekuatan sisa tarik rendah dan keuletan tinggi. Namun, pertimbangan galvanik penting: aluminium bersifat anod terhadap sebagian besar baja tahan karat dan tembaga, jadi dalam rangkaian dengan logam berbeda, lapisan isolasi atau desain korban harus digunakan untuk menghindari korosi yang dipercepat ketika kelangsungan elektrolit ada. Dibandingkan keluarga 5xxx (Al-Mg) atau 6xxx (Al-Mg-Si), 1085 menukar kekuatan struktural lebih rendah dengan perilaku korosi seragam yang lebih baik dan konduktivitas lebih unggul pada aplikasi listrik.

Properti Fabrikasi

Lasabilitas

1085 sangat mudah dilas dengan metode fusi konvensional termasuk TIG dan MIG; kandungan paduan rendah membatasi kecenderungan retak panas. Logam pengisi yang direkomendasikan untuk integritas sambungan struktural atau listrik biasanya menggunakan aluminium murni komersial (keluarga ER1100/ER1050) atau filler Al-Si (ER4043) saat diperlukan fluiditas dan penurunan porositas. Zona terdampak panas las tidak mendapat manfaat dari pengerasan presipitasi, jadi desain sambungan dan pengerjaan dingin selanjutnya menentukan performa mekanik akhir; perhatian pada pengangkatan oksida dan pelindung gas sangat penting untuk menjaga pengambilan hidrogen dan porositas rendah.

Machinabilitas

Machining 1085 bersifat sedang sampai menantang karena sifatnya yang duktile dan lengket dibandingkan paduan mudah potong. Bahan alat yang dipilih biasanya carbide atau keramik tajam dengan sudut positif dan pendingin berlimpah untuk mengeluarkan serpihan dan mencegah smeared. Kecepatan potong sering konservatif dibanding paduan aluminium yang mengandung silikon karena 1085 tidak memiliki partikel fase kedua keras yang membantu segmentasi serpihan; kecepatan maju dan kedalaman potong disesuaikan untuk menghasilkan serpihan kontinu dan menghindari pengerasan kerja pada muka potong.

Formabilitas

Formabilitas adalah salah satu keunggulan utama 1085; pada temper O paduan ini sangat baik untuk drawing dalam, bending, dan spinning dengan radius tekuk ketat memungkinkan. Radius tekuk minimum sisi dalam pada temper O biasanya bisa mendekati 0.25–0.5× ketebalan material tergantung tooling dan kondisi permukaan, sedangkan temper H16/H18 memerlukan radius lebih besar atau anneal lokal. Pengerjaan dingin meningkatkan kekuatan tetapi mengurangi formabilitas, sehingga pembentukan produksi biasanya dilakukan dalam kondisi annealed dengan pengerasan strain diterapkan bila diperlukan untuk mencapai target kekuatan akhir pemakaian.

Perilaku Perlakuan Panas

Karena 1085 pada dasarnya adalah aluminium murni, paduan ini tidak merespons siklus perlakuan larutan dan penuaan buatan klasik yang digunakan pada paduan yang dapat diperlakukan panas. Tidak ada rute temper T praktis untuk meningkatkan kekuatan melalui pengerasan presipitasi. Penyesuaian kekuatan dicapai melalui pengerasan kerja (rolling dingin, drawing, stretching) dan dengan annealing untuk mengembalikan keuletan. Annealing penuh (O) dilakukan dengan pemanasan pada suhu biasanya di rentang 350–415 °C tergantung geometri bagian lalu pendinginan terkontrol untuk menghasilkan kelembutan dan keuletan maksimum.

Transisi temper T tidak berlaku; sebagai gantinya, produsen menentukan temper H yang mendefinisikan jumlah dan metode pengerjaan dingin serta perlakuan stabilisasi. Siklus annealing digunakan dalam produksi untuk menghilangkan pengerasan kerja sebelum pembentukan atau finishing lebih lanjut; pengendalian proses ketat diperlukan untuk mencegah pertumbuhan butir yang dapat memengaruhi hasil permukaan, terutama untuk aplikasi foil dan lembaran tipis.

Performa Suhu Tinggi

1085 kehilangan kekuatan mekanik dengan cepat ketika suhu naik di atas suhu ambient; penurunan signifikan pada kekuatan luluh dan tarik terjadi di atas kira-kira 150–200 °C, sehingga tidak cocok untuk aplikasi struktural suhu tinggi. Ketahanan oksidasi tetap baik pada suhu sedang karena pembentukan lapisan pelindung Al2O3, tetapi paparan jangka panjang pada suhu tinggi dapat menyebabkan pertumbuhan butir dan menurunkan properti mekanik serta permukaan. Pada sambungan las, zona terdampak panas tidak mengalami peningkatan kekuatan dan hanya melunak karena anneal lokal saat terkena suhu tinggi, yang dapat memengaruhi kapasitas beban saat layanan.

Untuk penggunaan manajemen panas, 1085 mempertahankan konduktivitas sangat baik pada suhu tinggi relatif terhadap banyak paduan lain, namun perancang harus mempertimbangkan creep dan kehilangan kekuatan pada beban berkelanjutan; suhu layanan kontinu praktis untuk integritas mekanik biasanya dijaga di bawah 125–150 °C kecuali diberlakukan margin desain konservatif.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan 1085
Otomotif	Sirip termal / sirip penukar panas	Konduktivitas termal tinggi dan formabilitas untuk jarak sirip yang rapat
Kelautan	Trim arsitektural, conduit	Ketahanan korosi dan kemudahan fabrikasi di lingkungan basah
Aerospace	Pelindung non-struktural, pelindung EMI	Konduktivitas tinggi dan bobot ringan untuk perisai dan dissipasi termal
Elektronik	Bus bar, heat sink, foil	Konduktivitas listrik dan termal sangat baik, mudah dibentuk
Packaging	Foil dan kemasan fleksibel	Kemurnian dan kelenturan untuk produksi foil ketebalan tipis

1085 sangat cocok untuk komponen di mana konduktivitas dan formabilitas lebih diutamakan daripada kekuatan struktural tinggi. Kombinasi densitas rendah, konduktivitas tinggi, dan keuletan yang sangat baik memungkinkan produksi efisien bagian ketebalan tipis, sirip, dan foil. Performa korosi yang dapat diprediksi dan kemudahan las membuatnya pilihan ekonomis untuk banyak lingkungan layanan.

Wawasan Pemilihan

Pilih 1085 ketika konduktivitas listrik atau termal serta formabilitas deep-draw adalah faktor utama desain dan ketika kekuatan mekanik hanya diperlukan secara moderat. Paduan ini menawarkan konduktivitas lebih baik dan sedikit peningkatan uniformitas korosi dibanding 1100 tetapi dengan perilaku pembentukan yang serupa; dipilih ketika peningkatan kemurnian dan konduktivitas kecil diperlukan tanpa beralih ke paduan khusus.

Dibandingkan dengan paduan yang umum dikeraskan secara kerja seperti 3003 atau 5052, 1085 menukar kekuatan struktural yang lebih rendah dengan konduktivitas listrik yang lebih tinggi dan ketahanan korosi umum yang sedikit lebih baik di beberapa lingkungan. Insinyur memilih 1085 ketika konduktivitas atau aplikasi foil menjadi prioritas dan ketika pengerasan akibat deformasi (temper H) dapat memberikan kekuatan yang dibutuhkan tanpa penambahan paduan.

Dibandingkan dengan paduan yang dapat diperlakukan panas seperti 6061 atau 6063, 1085 lebih disukai untuk konduktivitas, pembentukan, dan keseragaman korosi meskipun memiliki kekuatan puncak yang jauh lebih rendah. Gunakan 1085 untuk komponen termal dan listrik, atau di mana diperlukan formabilitas ekstrem; pilih paduan seri 6xxx ketika beban struktural yang lebih tinggi atau rasio kekuatan terhadap berat tertentu menjadi keharusan.

Ringkasan Penutup

Paduan 1085 tetap menjadi material yang relevan dalam rekayasa modern di mana kemurnian aluminium yang sangat tinggi, konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik, serta kemampuan pembentukan superior dibutuhkan. Perilaku mekanis yang dapat diprediksi berdasarkan pengerasan kerja dan ketahanan korosi yang sangat baik menjadikannya pilihan ekonomis dan handal untuk komponen konduktif, manajemen termal, dan pembentukan plat tipis di berbagai industri.