Aluminium 1200: Komposisi, Sifat, Panduan Temper, & Aplikasi

Ikhtisar Komprehensif

Alloy 1200 merupakan bagian dari seri 1xxx pada paduan aluminium, diklasifikasikan sebagai aluminium murni komersial dengan kandungan aluminium minimal sekitar 99,0%. Seri 1xxx ditandai dengan penambahan paduan yang sangat rendah dan sifat-sifat yang didominasi oleh logam dasar, bukan oleh penambahan penguat. Unsur paduan minor yang umum terdapat pada 1200 adalah besi dan silikon sebagai impuritas, beserta sejumlah kecil tembaga, mangan, magnesium, seng, dan titanium yang dikontrol dalam batas ketat.

1200 adalah paduan yang tidak dapat diproses dengan perlakuan panas yang memperoleh kekuatan mekanis hampir sepenuhnya melalui pengerasan plastis (strain hardening) dan pengendalian kondisi temper. Paduan ini memberikan konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik, ketahanan korosi luar biasa dalam banyak lingkungan, kemampuan pembentukan yang sangat baik, dan kemampuan las yang sangat baik. Keterbatasan utama adalah kekuatan absolut rendah dan kekuatan lelah yang lebih rendah dibandingkan dengan sistem paduan yang sengaja ditambahkan unsur penguat.

Industri yang umum menggunakan 1200 meliputi penghantar listrik dan busbar, penukar panas dan manajemen termal, peralatan pengolahan kimia dan makanan, elemen arsitektural dan dekoratif, serta foils ketebalan tipis untuk kemasan. Insinyur memilih 1200 ketika konduktivitas tinggi, ketahanan korosi maksimal, dan kemampuan pembentukan luas lebih diutamakan daripada kekuatan puncak, atau ketika kemurnian kimia diperlukan untuk kompatibilitas dengan media proses.

Variasi Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Formabilitas	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi	Sangat Baik	Sangat Baik	Kondisi annealed penuh, plastisitas maksimum
H12	Rendah–Sedang	Tinggi	Baik Sekali	Sangat Baik	Pengerasan sebagian, mempertahankan kemampuan pembentukan yang baik
H14	Sedang	Sedang	Baik	Sangat Baik	Temper cold-worked yang umum di pasaran
H16	Sedang–Tinggi	Sedang	Cukup–Baik	Sangat Baik	Pengerasan cold-work lebih besar untuk kekuatan lebih tinggi
H18	Tinggi	Rendah	Terbatas	Sangat Baik	Pengerasan cold-work berat untuk kekuatan maksimum tanpa perlakuan panas
H22 / H24	Sedang	Sedang	Baik	Sangat Baik	Pengerasan strain + distabilkan untuk mempertahankan sifat
H111	Rendah–Sedang	Tinggi	Baik Sekali	Sangat Baik	Kondisi pengerasan plastis ringan atau tidak merata

Temper secara langsung mengontrol keseimbangan antara kekuatan dan plastisitas karena 1200 tidak dapat dipengeraskan dengan presipitasi. Temper pengerasan cold-work berat (H16, H18) meningkatkan kekuatan luluh dan tarik dengan pengorbanan elongasi dan kemampuan pembentukan. Material annealed (O) memberikan kemampuan tarik terbaik dan plastisitas untuk pembentukan dalam dan proses spinning.

Komposisi Kimia

Unsur	Rentang %	Catatan
Al	Risiko (~99,00 minimal)	Kandungan utama; menentukan konduktivitas dan ketahanan korosi
Si	≤ 0,30	Impuritas; pengaruh minor pada kekuatan dan perilaku pengecoran
Fe	≤ 0,30	Impuritas umum; dapat membentuk intermetalik yang memengaruhi plastisitas dan konduktivitas listrik
Mn	≤ 0,03	Biasanya jejak; pengaruh kecil pada kekuatan
Mg	≤ 0,03	Hanya jejak; bukan unsur penguat sengaja pada 1200
Cu	≤ 0,05	Dipertahankan sangat rendah untuk menjaga ketahanan korosi dan konduktivitas
Zn	≤ 0,03	Jejak; kadar lebih tinggi mengurangi performa korosi
Ti	≤ 0,03	Kadang ditambahkan sebagai perbaikan butir saat proses; biasanya sangat rendah
Lainnya (masing-masing)	≤ 0,05	Jumlah unsur lain dijaga rendah untuk menjaga kemurnian

Komposisi menitikberatkan kemurnian aluminium untuk memaksimalkan konduktivitas termal dan listrik serta menjamin ketahanan korosi yang luar biasa. Konsentrasi kecil besi dan silikon muncul sebagai impuritas yang tak terhindarkan dari proses peleburan dan daur ulang; dapat membentuk partikel intermetalik halus yang sedikit memengaruhi sifat mekanik dan kemampuan pembentukan. Pengendalian tembaga dan seng penting karena peningkatan kecil kedua unsur ini mengurangi ketahanan korosi dan konduktivitas.

Sifat Mekanik

Dalam kondisi annealed (O), 1200 menunjukkan kekuatan tarik dan luluh yang rendah namun elongasi dan ketangguhan sangat tinggi, sehingga cocok untuk proses deep drawing dan pembentukan. Kekuatan tarik khas dalam kondisi O bersifat sedang dan bervariasi tergantung ketebalan dan sejarah proses; lembaran dan foil khusus dapat menunjukkan basis yang berbeda. Ketahanan lelah pada 1200 annealed terbatas oleh kekuatan statis rendah tapi mendapat manfaat dari plastisitas yang baik dan tidak adanya partikel fasa kedua yang besar.

Pengerasan cold working menghasilkan peningkatan signifikan pada kekuatan luluh dan tarik dengan mengorbankan elongasi dan kemampuan pembentukan. Karena paduan ini pada dasarnya adalah aluminium murni, peningkatan kekuatan tarik dengan pengerasan plastis dapat diprediksi dan berguna untuk menyesuaikan performa komponen tanpa perlakuan panas. Kekerasan berkorelasi erat dengan temper dan pengerasan dingin; material annealed menunjukkan nilai rendah pada skala Brinell atau Vickers sedangkan temper H menunjukkan nilai yang lebih tinggi secara proporsional.

Ketebalan dan sejarah proses memengaruhi perilaku mekanik: ketebalan yang lebih tipis biasanya menunjukkan kekuatan tampak lebih tinggi akibat strain proses dan pengerasan saat penggulungan. Kondisi permukaan, tegangan sisa akibat pembentukan, dan keberadaan partikel intermetalik dari impuritas juga mempengaruhi inisiasi dan propagasi kelelahan pada saat pemakaian.

Properti	O/Annealed	Temper Utama (H14)	Catatan
Kekuatan Tarik	~70–120 MPa	~120–160 MPa	Rentang luas tergantung ketebalan dan proses; H14 adalah temper komersial umum
Kekuatan Luluh	~20–50 MPa	~50–110 MPa	Kekuatan luluh meningkat signifikan dengan pengerasan strain
Elongasi	~30–45%	~10–30%	Elongasi menurun seiring peningkatan temper
Kekerasan (HB)	~13–25 HB	~25–45 HB	Kekerasan meningkat dengan pengerasan dingin; nilai tergantung metode pengukuran

Sifat Fisik

Properti	Nilai	Catatan
Kepadatan	2,71 g/cm³	Tipikal untuk paduan aluminium murni komersial
Rentang Leleh	~ 660 °C	Aluminium solidus/liquidus sekitar 660 °C
Konduktivitas Termal	~220–235 W/m·K (pada 25 °C)	Konduktivitas sangat tinggi; tergantung kemurnian dan temper
Konduktivitas Listrik	~58–62 % IACS	Salah satu yang tertinggi di antara paduan aluminium komersial
Kalor Jenis	~0,897 J/g·K	Kalor jenis aluminium tipikal dekat suhu ambient
Koefisien Ekspansi Termal	~23–24 ×10^-6 /K (20–100 °C)	Koefisien sedang; relevan untuk desain siklus termal

Set sifat fisik 1200—terutama konduktivitas termal dan listrik—menjadi alasan pemilihannya untuk aplikasi heat-sink, busbar, dan penghantar listrik. Konduktivitas tinggi merupakan konsekuensi langsung dari kandungan Al yang tinggi dan kadar impuritas rendah. Kepadatan dan ekspansi termal mirip dengan paduan aluminium lainnya, sehingga pertimbangan berat dan pergerakan termal mengikuti praktik desain aluminium standar.

Format Produk

Format	Ketebalan/Ukuran Tipikal	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Lempeng	0,2 mm – 6 mm	Pengerasan dingin atau annealed	O, H12, H14, H16	Umum dipakai untuk enclosure, sirip pendingin, pelapis
Plat	>6 mm (terbatas)	Biasanya rendah untuk penampang berat	O, H111	1200 jarang digunakan untuk plat tebal karena kekuatan rendah
Ekstrusi	Profil potongan sampai ~150 mm	Kekuatan tergantung pengerasan dingin pasca ekstrusi	O, H112, H22	Ekstrusi digunakan untuk busbar dan profil khusus yang membutuhkan kemurnian
Tabung	Tabung dinding tipis dan sedang	Perilaku seperti lempeng; pengerasan dingin memungkinkan	O, H14	Dipakai untuk penukar panas dan penanganan fluida
Batang/Rod	Diameter dari beberapa mm ke atas	Cold-drawn meningkatkan kekuatan	O, H14, H18	Umum untuk batang penghantar dan stok pembentukan

Metode pembentukan, ketebalan, dan penggunaan akhir menentukan format produk dan temper yang dipilih. Foil dan lempeng tipis memanfaatkan plastisitas dan konduktivitas paduan ini pada aplikasi termal dan kemasan. Ekstrusi dan batang digunakan ketika kemurnian penampang atau konduktivitas menjadi prioritas; dalam bentuk tersebut, pengerasan pasca ekstrusi secara umum digunakan untuk memberikan performa mekanik yang diinginkan.

Setara Grade

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	1200	USA	Penunjukan ASTM/AA untuk aluminium murni komersial (~99.0% Al)
EN AW	1200 / Al99.0	Eropa	Penunjukan EN secara kimia serupa dengan AA1200; digunakan di rantai pasok Eropa
JIS	A1080 / A1050 (paling dekat)	Jepang	Seri JIS memiliki grade aluminium murni komersial yang serupa; batas kemurnian dapat berbeda
GB/T	1200 (Al99.0)	China	Standar Tiongkok mencantumkan grade Al99.0 yang setara dengan AA1200

Referensi silang antar standar bersifat perkiraan karena masing-masing standar nasional mendefinisikan batas kemurnian dan unsur minor yang diperbolehkan dengan sedikit perbedaan. Dalam praktiknya, AA1200, EN AW‑1200, dan GB/T 1200 merujuk pada grade aluminium murni komersial dengan performa serupa, sementara JIS menggunakan penunjukan yang berdekatan (misalnya A1050/A1080) untuk aluminium dengan kemurnian sangat tinggi. Pembeli disarankan membandingkan sertifikat standar untuk komposisi dan persyaratan uji mekanik yang tepat sebelum menentukan spesifikasi antar wilayah.

Ketahanan Korosi

1200 menunjukkan ketahanan korosi atmosfer umum yang sangat baik karena kandungan aluminium yang tinggi dan pembentukan film oksida aluminium yang stabil dan melindungi. Dalam atmosfer industri yang tercemar dan banyak lingkungan pedesaan, alloy ini sangat tahan lama, dan pitting lokal jarang terjadi dibandingkan aluminium paduan tinggi di mana fase kedua dapat menjadi titik inisiasi korosi. Kemurnian 1200 mengurangi kopling galvanik di dalam material dan meminimalkan serangan preferensial dalam banyak kondisi.

Dalam lingkungan laut dan yang terpapar klorida, 1200 berperforma baik untuk banyak kondisi layanan, tetapi masih rentan terhadap pitting lokal di air garam tergenang dengan konsentrasi klorida tinggi. Dibandingkan dengan paduan 5xxx (berbasis Mg), 1200 memiliki ketahanan lebih baik terhadap beberapa mode korosi karena tidak adanya fase berbasis Mg, meskipun paduan 5xxx biasanya menawarkan kekuatan mekanik lebih tinggi. Retak akibat korosi tegangan (SCC) bukan masalah utama untuk 1200 karena alloy ini tidak dapat diperlakukan panas dan tidak memiliki struktur presipitasi yang meningkatkan kerentanan SCC pada paduan aluminium kekuatan tinggi.

Interaksi galvanik tetap harus diperhitungkan: 1200 bersifat anodis relatif terhadap banyak logam umum (baja tahan karat, produk tembaga) dan akan korosi lebih dahulu jika terhubung listrik dalam elektrolit konduktif. Isolasi yang tepat, pelapisan, atau desain korban harus digunakan saat menggabungkan dengan logam berbeda. Secara keseluruhan, profil korosi 1200 termasuk yang paling ramah di antara alloy aluminium struktural, sehingga banyak digunakan dalam peralatan pemrosesan kimia dan pengolahan makanan.

Properti Fabrikasi

Kepraktisan Pengelasan

1200 mudah dilas dengan teknik fusi umum seperti TIG dan MIG, dengan risiko retak panas minimal karena alloy ini pada dasarnya aluminium satu fase. Karena kemurnian tinggi dan kandungan paduan rendah, penambahan filler disesuaikan dengan kebutuhan konduktivitas dan daktailitas; filler umum termasuk 1100 dan 4043 jika penambahan paduan filler diizinkan. Zona pengaruh panas (HAZ) tidak mengalami pelarutan presipitasi merugikan, dan pelunakan HAZ bukan masalah karena 1200 tidak diperkuat dengan perlakuan panas.

Kepraktisan Pemesinan

Kepraktisan pemesinan 1200 umumnya dinilai sedang sampai cukup karena alloy ini lunak dan agak lengket dibandingkan dengan kuningan bertimah atau baja free-machining. Alat potong sebaiknya menggunakan pahat carbide tajam atau insert HSS berkualitas tinggi dengan sudut rake positif untuk menghasilkan serpihan kontinu, dan kecepatan potong harus sedang agar tidak terjadi pengerasan kerja di antarmuka alat. Kontrol serpihan dan pemilihan coolant penting untuk hasil permukaan; karena alloy ini daktail, pembentukan tepi menempel pada alat adalah faktor dominan yang mempengaruhi kualitas permukaan.

Kepraktisan Pembentukan

Kepraktisan pembentukan adalah salah satu keunggulan utama 1200, terutama pada kondisi temper O dan H ringan. Deep drawing, spinning, bending, dan stretch forming mudah dilakukan dengan radius lentur kecil dan prediksi springback yang sangat baik. Saat temper meningkat melalui pengerjaan dingin, radius lentur dan gaya pembentukan berubah secara terprediksi; desainer biasanya memilih material teranil untuk pembentukan berat dan menggunakan temper H untuk bagian yang memerlukan kekuatan setelah pembentukan.

Perilaku Perlakuan Panas

1200 adalah alloy yang tidak dapat diperlakukan panas sehingga tidak merespon perlakuan larutan maupun pengerasan presipitasi yang digunakan pada seri paduan 2xxx–7xxx. Upaya penuaan buatan tidak menghasilkan peningkatan kekuatan signifikan karena tidak ada unsur paduan yang cukup untuk membentuk presipitasi penguat.

Penyesuaian kekuatan pada 1200 sepenuhnya dicapai melalui proses mekanik: pengerolan dingin, penarikan, peregangan, dan anil terkontrol. Anil (temper O) biasanya dilakukan dengan pemanasan ke suhu di mana rekristalisasi terjadi untuk mengembalikan daktailitas; pengerjaan dingin dan stabilisasi terkendali berikutnya menghasilkan temper H yang digunakan secara komersial.

Performa Suhu Tinggi

Batas suhu layanan 1200 dikendalikan oleh penurunan kekuatan yang cepat di atas suhu ambient dan perubahan mikrostruktur yang dipercepat pada suhu tinggi. Properti mekanik mulai menurun secara nyata di atas kisaran 100–150 °C, dan desainer umumnya menghindari penggunaan struktural berkelanjutan jauh di atas 150 °C karena pelunakan signifikan dan creep dapat terjadi. Untuk aplikasi manajemen panas (heat sink), 1200 tetap fungsional pada suhu tinggi karena konduktivitas tetap tinggi dan lapisan oksida memberikan ketahanan oksidasi.

Perilaku oksidasi bersifat ramah lingkungan: lapisan tipis dan melekat Al2O3 terbentuk cepat dan melindungi logam dari korosi lebih lanjut di udara. Dalam lingkungan termal siklik, ekspansi diferensial dan pengelupasan oksida harus diperhitungkan dalam desain sambungan, tetapi oksidasi massal biasanya bukan faktor pembatas 1200 dalam rentang suhu industri normal. Sambungan las tidak menunjukkan pengerasan terkait presipitasi, tetapi desainer harus memperhitungkan penurunan margin mekanik pada suhu layanan tinggi.

Aplikasi

Industri	Komponen Contoh	Mengapa 1200 Digunakan
Elektrikal	Busbars, konduktor, komponen trafo	Konduktivitas listrik tinggi dan kepraktisan bentuk baik
Kelautan / Kimia	Tank, saluran, penukar panas, peralatan proses	Ketahanan korosi sangat baik dan kompatibilitas kimia
Manajemen Termal	Heat sink, sirip, koil evaporator	Konduktivitas termal tinggi dan kemudahan fabrikasi
Pengemasan / Konsumen	Foil, trim dekoratif, komponen pengolahan makanan	Kemurnian, kepraktisan bentuk dan hasil permukaan
Arsitektur	Cladding, flashing, trim	Kepraktisan bentuk, ketahanan korosi dan estetika

Kombinasi konduktivitas listrik/termal, ketahanan korosi, dan kepraktisan bentuk membuat 1200 menjadi material utama di mana kemurnian dan kemudahan fabrikasi lebih diutamakan daripada kekuatan struktural tinggi. Penggunaannya meliputi foil tipis untuk pengemasan, komponen terbentuk untuk lingkungan korosif, dan profil ekstrusi untuk aplikasi listrik.

Wawasan Pemilihan

Pilih 1200 ketika konduktivitas, ketahanan korosi, dan kepraktisan bentuk ekstrem adalah faktor utama desain dan kekuatan puncak tidak diperlukan. Biaya rendah dan ketersediaan luas dalam bentuk lembar, foil, dan ekstrusi menjadikannya pilihan ekonomis untuk banyak aplikasi termal, elektrikal, dan pengolahan kimia.

Dibandingkan aluminium murni komersial 1100, 1200 biasanya memiliki batas impuritas yang sedikit lebih tinggi untuk konduktivitas serupa dan efisiensi biaya sedikit lebih baik; keduanya berada dalam keluarga kemurnian komersial yang sama. Dibandingkan dengan paduan pengerasan kerja seperti 3003 atau 5052, 1200 menawarkan konduktivitas listrik dan termal unggul serta perilaku korosi aluminium murni yang lebih baik, tetapi kekuatannya lebih rendah; pilih 1200 ketika konduktivitas dan kepraktisan bentuk lebih penting dibanding kapasitas beban. Dibandingkan paduan yang dapat diperlakukan panas seperti 6061 atau 6063, 1200 dipilih ketika pengelasan, ketahanan korosi dan konduktivitas lebih kritis daripada pencapaian kekuatan puncak tinggi melalui penuaan; 1200 disukai untuk komponen konduktif atau sensitif kimia meski dengan batas mekanik lebih rendah.

Ringkasan Akhir

Aluminium 1200 tetap menjadi material teknik yang sangat relevan karena menyajikan kombinasi unik antara konduktivitas tinggi, ketahanan korosi luar biasa, dan kepraktisan bentuk superior dengan biaya rendah. Untuk aplikasi di mana kemurnian dan kemudahan fabrikasi menjadi faktor utama, 1200 seringkali menjadi pilihan paling praktis dan efisien.