Aluminium 1230: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Gambaran Menyeluruh

Alloy 1230 termasuk dalam seri 1xxx dari paduan aluminium, yang diklasifikasikan sebagai aluminium murni secara komersial atau grade aluminium dengan kemurnian tinggi. Seri 1xxx ditandai dengan kandungan aluminium biasanya lebih dari 99%, dengan kandungan paduan sengaja yang sangat rendah; 1230 memiliki kandungan aluminium minimum yang dijamin sekitar 99,3% atau lebih, sehingga jelas tergolong dalam keluarga “kemurnian” daripada keluarga paduan struktural yang dapat dilakukan perlakuan panas (2xxx, 6xxx, 7xxx).

Elemen paduan utama pada 1230 hanya hadir sebagai impuritas terkendali atau tambahan mikro-paduan: besi, silikon, titanium dan sedikit tembaga, mangan, magnesium, dan seng dalam konsentrasi sangat rendah. Karena komposisi ini, mekanisme penguatan utama untuk 1230 adalah pengerasan akibat deformasi plastis (cold work); ini adalah paduan yang tidak bisa dilakukan perlakuan panas dan memperoleh kekuatan mekanik terutama melalui pengerasan kerja dan pemrosesan mekanis yang terkontrol.

Sifat utama 1230 adalah konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik, ketahanan korosi atmosfer superior, keformalan yang sangat baik dalam kondisi annealed, serta kemampuan las yang unggul. Kekuatan mekaniknya rendah dibandingkan dengan paduan aluminium rekayasa, namun menawarkan keuletan dan kualitas permukaan yang sangat baik, membuatnya menjadi pilihan umum saat konduktivitas, ketahanan korosi, atau keformalan deep draw (tarikan dalam) menjadi prioritas.

Industri yang menggunakan 1230 biasanya meliputi penghantar listrik dan busbars, komponen deep drawn, peralatan kimia dan pengolahan makanan di mana ketahanan korosi dan kemurnian sangat penting, serta aplikasi arsitektur dekoratif. Para engineer memilih 1230 dibandingkan paduan lain ketika konduktivitas tinggi, performa ketahanan korosi unggul, dan karakteristik pembentukan lebih diutamakan daripada kebutuhan akan kekuatan luluh tinggi atau kekuatan puncak hasil perlakuan panas.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Regangan (Elongasi)	Keformalan	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi (30–45%)	Istimewa	Istimewa	Sangat lunak (fully annealed), keuletan dan konduktivitas maksimum
H12	Rendah-Sedang	Sedang (20–30%)	Sangat Baik	Istimewa	Seperempat keras, peningkatan kekuatan sedang dengan keformalan terjaga
H14	Sedang	Sedang-Rendah (10–20%)	Baik	Istimewa	Setengah keras, kompromi umum antara keformalan dan kekuatan
H16	Sedang-Tinggi	Lebih Rendah (6–15%)	Cukup	Istimewa	Tiga perempat keras, digunakan untuk bagian yang lebih kaku dengan rentang pembentukan terbatas
H18	Tinggi	Rendah (3–8%)	Terbatas	Istimewa	Penuh keras, kekuatan kerja dingin tertinggi, keformalan sangat terbatas
T5 / T6 / T651	Tidak Berlaku	Tidak Berlaku	Tidak Berlaku	Tidak Berlaku	Tidak berlaku — 1230 bukan paduan yang dapat perlakuan panas; temper T tidak digunakan

Temper sangat berpengaruh pada perilaku mekanik dan fisik 1230. Temper annealed O memaksimalkan keuletan, kualitas permukaan, dan konduktivitas, sangat ideal untuk deep drawing dan aplikasi listrik; temper H yang progresif meningkatkan kekuatan melalui pengerasan deformasi sambil mengurangi regangan dan rentang pembentukan.

Memilih temper adalah kompromi antara kemampuan pembentukan dan kekakuan akhir: desainer yang merencanakan pembentukan dingin signifikan biasanya memilih O atau H12, sementara komponen yang membutuhkan stabilitas dimensi atau efek pegas bisa menggunakan H14 sampai H18. Proses pengelasan dan brazing biasanya tidak merusak konduktivitas seperti halnya perlakuan panas, tetapi sambungan las dapat menyebabkan pelunakan lokal temper kerja dingin dan mengurangi kekuatan di sekitar lasan.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Si	≤ 0.25	Silikon residual; memengaruhi fluiditas dalam pengecoran dan sedikit tambahan kekuatan
Fe	≤ 0.50	Impuritas utama; sedikit menambah kekuatan tetapi dapat menurunkan keuletan
Mn	≤ 0.05	Sangat rendah; pengaruh penguatan minimal
Mg	≤ 0.05	Minimal; tidak dipakai untuk pengerasan usia pada grade ini
Cu	≤ 0.05	Rendah untuk menjaga ketahanan korosi dan konduktivitas
Zn	≤ 0.10	Sangat rendah; kandungan seng berlebih dapat menurunkan ketahanan korosi
Cr	≤ 0.05	Terkadang hadir dalam jumlah jejak; sedikit mengontrol struktur butir
Ti	≤ 0.03	Dipakai sebagai perefinasi butir dalam beberapa proses produksi
Lainnya (masing-masing)	≤ 0.05	Mencakup residual seperti Ni, Pb, Sn; total lainnya dikendalikan ketat

Sisa komposisinya adalah aluminium (Al) dengan kandungan aluminium minimum tipikal sekitar 99,30% berat; kandungan paduan yang sangat rendah sengaja dipertahankan untuk menjaga konduktivitas dan ketahanan korosi. Elemen jejak seperti besi dan silikon adalah penyumbang utama kekuatan mekanik sedang; titanium dan kromium pada level jejak dipakai untuk memperhalus struktur butir dan membantu proses, terutama untuk produk cor atau yang direkristalisasi.

Variasi kecil dalam tingkat impuritas berpengaruh pada performa utama: besi lebih tinggi menaikkan kekuatan dan menurunkan keuletan serta kualitas permukaan, sedangkan tembaga dan seng, walau kecil, bisa mengurangi ketahanan korosi. Untuk aplikasi listrik dan kimia, kontrol ketat terhadap elemen residual sering menjadi persyaratan pembelian.

Sifat Mekanik

Dalam sifat tarik, 1230 annealed menunjukkan kekuatan luluh dan tarik yang rendah dengan regangan seragam tinggi, menghasilkan necking yang dapat diprediksi dan penyerapan energi yang baik saat pembentukan. Saat pengerasan kerja dingin meningkat (temper H), kekuatan tarik dan luluh naik sementara keuletan menurun; perilaku pengerasan kerja ini linier untuk rentang regangan sedang dan menghasilkan respons bebas penuaan regangan karena pengerasan interstitial dan presipitasi sangat minim.

Kekuatan luluh pada temper O relatif rendah dan sensitif terhadap variasi komposisi minor serta ketebalan; ketebalan tipis sering menunjukkan kekuatan luluh nampak lebih tinggi akibat efek pemrosesan dan permukaan yang mengeras (skin-hardened). Kekerasan pada 1230 berkorelasi erat dengan tingkat temper: kondisi O menghasilkan angka Brinell/Vickers rendah, sementara H14–H18 menunjukkan kenaikan bertahap sesuai kurva pengerasan kerja.

Ketahanan lelah cukup sedang dan sangat dipengaruhi oleh kualitas permukaan dan tegangan residual yang dihasilkan selama pengerjaan dingin atau pembentukan. Umur lelah untuk lembaran tipis cukup baik untuk komponen tanpa beban stres besar, namun perancang harus mempertimbangkan batas lelah yang lebih rendah dibandingkan paduan aluminium kekuatan tinggi bila beban siklik signifikan.

Sifat	O/Annealed	Temper Utama (H14)	Catatan
Kekuatan Tarik	70–95 MPa	120–155 MPa	Nilai bergantung pada ketebalan dan tingkat pengerasan kerja
Kekuatan Luluh	25–50 MPa	90–130 MPa	Ditentukan dengan metode offset; luluh annealed rendah dan bervariasi
Regangan (Elongasi)	30–45%	10–18%	Annealed menunjukkan regangan tinggi; pengerasan kerja menurunkan keuletan
Kekerasan (HB)	15–25 HB	30–50 HB	Kekerasan naik seiring pengerasan kerja; mencerminkan pengerasan deformasi

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Kepadatan	2.70 g/cm³	Standar untuk sebagian besar paduan aluminium; berguna untuk perhitungan massa dan kekakuan
Rentang Titik Leleh	~650–660 °C	Solidus/liquidus mendekati aluminium murni; perilaku pengecoran dipengaruhi oleh impuritas
Konduktivitas Termal	220–240 W/m·K	Konduktivitas tinggi khas aluminium kemurnian tinggi; sangat baik untuk aplikasi pemindah panas
Konduktivitas Listrik	58–63 % IACS	Konduktivitas listrik tinggi dibandingkan seri paduan; ideal untuk penghantar dan busbars
Kalor Spesifik	0.897 J/g·K (897 J/kg·K)	Berperan dalam perhitungan termal transient dan desain kapasitas panas
Ekspansi Termal	23.6 µm/m·K (rentang 20–25)	Sejajar dengan grade aluminium lain; penting untuk desain sambungan dengan material berbeda

Konduktivitas termal dan listrik yang tinggi membuat 1230 menjadi pilihan utama untuk heatsinks, penghantar listrik, dan perangkat manajemen termal. Kepadatan aluminium standar menghasilkan rasio kekuatan terhadap berat dan kekakuan terhadap berat yang menguntungkan untuk komponen non-struktural, meskipun desain harus mempertimbangkan keterbatasan kekuatan yang dipertahankan pada suhu tinggi dibandingkan dengan seri paduan.

Ekspansi termal yang serupa dengan grade aluminium lain menjadi parameter desain penting saat 1230 disambungkan dengan baja atau komposit; ekspansi berbeda dapat menyebabkan konsentrasi tegangan dan harus diperhitungkan dalam rakitan yang dilas atau dibaut.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Umum	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Lembaran	0,1–6,0 mm	Kekuatan seragam sepanjang ketebalan saat digulung; ketebalan tipis dapat mengalami pengerasan permukaan	O, H12, H14	Digunakan untuk kemasan, cetakan dalam, panel listrik
Plat	6–50 mm	Kekuatan absolut rendah tetapi keuletan seragam dalam kondisi annealed	O, H18	Pemakaian plat terbatas untuk beban struktural kecuali diproses cold-worked
Ekstrusi	Profil hingga beberapa meter	Properti ekstrusi dipengaruhi oleh temper billet dan bentuk	O, H14	Profil kompleks untuk rel konduktor, ornamen arsitektur
Pipa	OD 6–200 mm	Las atau seamless; ketebalan dinding memengaruhi stabilitas mekanik	O, H12	Saluran, penukar panas, transportasi fluida di lingkungan korosif
Batang/Batang bulat	Diameter 2–100 mm	Machinability yang baik pada kondisi annealed; cold-drawn untuk kekuatan lebih tinggi	O, H14	Pengikat, standoff, komponen mesin dengan kebutuhan kemurnian tinggi

Perbedaan proses antar bentuk produk muncul dari cara kerja dingin dan siklus termal mengubah mikrostruktur. Lembaran dan ekstrusi biasanya diproduksi dengan proses penggilingan dan ekstrusi yang dapat memberikan tekstur kristalografi tertentu; plat dan batang mungkin dibuat dari billet cor yang kemudian digulung atau ditarik, dengan tingkat tegangan sisa dan ukuran butir yang berbeda.

Aplikasi mengikuti bentuk: lembaran tipis dominan untuk cetakan dalam dan pelapisan, ekstrusi untuk penampang kompleks yang memerlukan konduktivitas baik, dan batang/batang untuk komponen mesin presisi. Pemilihan bentuk dan temper harus mempertimbangkan operasi lanjutan seperti bending, pengelasan, dan finishing permukaan.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	1230	USA	Penomoran khusus atau spesial kurang umum dalam keluarga 1xxx; sering ditentukan untuk kebutuhan kemurnian tinggi
EN AW	1050A	Eropa	Setara Eropa yang paling umum di kemurnian dan performa; grade kemurnian komersial yang umum
JIS	A1050	Jepang	Setara khas Jepang untuk aluminium kemurnian tinggi dengan sifat listrik dan korosi mirip
GB/T	seri 1xxx (misal 1230 dalam standar lokal)	China	Standar China mencakup keluarga paduan kemurnian tinggi; nama grade lokal mungkin sesuai dengan kimia 1230

Kesetaraan satu-satu langsung jarang karena 1230 bisa merupakan penomoran dagang yang menetapkan kontrol impuritas lebih ketat ketimbang keluarga 1050 generik. EN AW-1050A dan JIS A1050 sering digunakan secara bergantian untuk banyak aplikasi, namun pengguna harus memverifikasi konduktivitas, batas impuritas, dan toleransi mekanik saat substitusi.

Dalam cross-referencing, perhatikan kandungan minimum Al yang dijamin, tingkat maksimum Fe/Si, serta persyaratan pemurnian butir (Ti) atau finishing permukaan yang dapat memengaruhi pembentukan dan performa listrik. Sertifikat dan laporan uji pabrik sangat penting untuk konfirmasi kesetaraan pada aplikasi listrik atau higienis kritis.

Ketahanan Korosi

1230 menunjukkan ketahanan korosi atmosfer yang sangat baik karena kemurniannya tinggi dan pembentukan lapisan oksida aluminium yang stabil dan melekat. Dalam lingkungan umum, alloy ini tahan terhadap pitting dan korosi seragam lebih baik dibandingkan banyak seri paduan karena elemen aktif seperti tembaga dan seng diminimalkan, sehingga cocok untuk aplikasi arsitektur indoor dan penanganan bahan kimia dengan eksposur ringan.

Dalam lingkungan laut, 1230 memiliki performa baik terhadap korosi seragam, namun pitting akibat klorida dapat terjadi di celah stagnan atau di bawah deposit; pelapis pelindung atau anodizing biasanya digunakan untuk layanan laut jangka panjang. Retak korosi tegangan (SCC) jarang terjadi pada paduan 1xxx karena tidak memiliki mikrostruktur dengan kekuatan tinggi dan tegangan sisa tarik yang memicu SCC pada beberapa paduan aluminium kuat.

Interaksi galvanik menempatkan 1230 sebagai pasangan anod relatif terhadap sebagian besar baja, baja tahan karat (bergantung lingkungan), tembaga dan kuningan; oleh karena itu isolasi atau desain pengorbanan diperlukan saat dipasangkan dengan logam berbeda. Dibandingkan dengan keluarga 5xxx (mengandung Mg) dan 6xxx (Mg + Si), 1230 mengorbankan kekuatan untuk ketahanan korosi umum dan konduktivitas superior, tetapi dalam lingkungan klorida yang sangat agresif, paduan 5xxx dengan perlakuan tepat mungkin lebih disukai.

Properti Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

1230 mudah dilas dengan proses pengelasan fusi umum (TIG, MIG, dan las tahanan) dengan basah yang baik dan kecenderungan retak panas rendah karena mikrostruktur sederhana dan kandungan paduan rendah. Material pengisi umumnya dengan komposisi sama (misal pengisi murni Al seperti ER1100/ER1050) untuk mempertahankan konduktivitas dan perilaku korosi; pemilihan pengisi harus mempertimbangkan kebutuhan konduktivitas sambungan. Zona terpengaruh panas pengelasan (HAZ) dapat melepaskan temper kerja dingin lokal dan mengurangi kekuatan di sekitar las, sehingga desain mekanik pasca-las harus memperhitungkan daerah yang melembut.

Machinability

Machinability 1230 sedang hingga baik, sebanding dengan aluminium murni komersial lain; paduan dapat diproses dengan baik dalam kondisi annealed tetapi bisa menjadi lengket pada temper H yang lebih tinggi. Alat carbide dengan sudut rake positif dan aliran pendingin tinggi direkomendasikan; kecepatan potong konservatif dibanding baja tetapi lebih tinggi dari tembaga. Pembentukan serpihan biasanya kontinu dan plastis; pemecah serpihan atau geometri alat segmen membantu menghindari kusut dan memperbaiki finishing permukaan.

Formabilitas

Formabilitas sangat baik dalam temper O dan tetap baik dalam temper H ringan; 1230 dapat digunakan untuk cetakan dalam, spinning, dan bending kompleks saat dipasok dalam kondisi annealed. Radius bengkok minimum yang direkomendasikan untuk lembaran gulung dalam kondisi O biasanya antara 0,5–1,0× ketebalan bahan untuk bengkok ringan, meningkat untuk radius lebih tajam atau stok lebih tebal. Kerja dingin meningkatkan springback dan mengurangi radius bengkok yang diperbolehkan, sehingga perencanaan proses harus menentukan temper dan mengizinkan kompensasi springback.

Perilaku Perlakuan Panas

Sebagai paduan yang tidak dapat diperlakukan panas, 1230 tidak merespon perlakuan larutan dan penuaan buatan untuk peningkatan kekuatan; kontrol mikrostruktur utama dilakukan melalui pengerjaan panas dan regangan mekanik. Annealing penuh (untuk memperoleh temper O) dilakukan dengan pemanasan di kisaran sekitar 350–415 °C diikuti pendinginan terkontrol untuk mencapai rekristalisasi dan kondisi lunak serta ulet; jadwal annealing tergantung pada ketebalan dan sejarah kerja dingin sebelumnya.

Pengerasan kerja adalah jalur penguatan utama: regangan meningkatkan kerapatan dislokasi dan naiknya kekuatan luluh dan tarik. Pembalikan kerja dingin dengan annealing mengembalikan paduan ke kondisi kekuatan rendah dan keuletan tinggi serta mengembalikan konduktivitas. Temper T (penuaan buatan) tidak berlaku dan biasanya dihilangkan dalam spesifikasi untuk 1230.

Performa Suhu Tinggi

Properti mekanik 1230 menurun secara bertahap dengan kenaikan suhu; kehilangan kekuatan signifikan terjadi di atas sekitar 100–150 °C dan kekuatan statis yang dapat digunakan pada suhu tinggi jauh lebih rendah dibanding paduan yang dapat diperlakukan panas. Suhu layanan kontinu biasanya dibatasi di bawah ~100 °C untuk komponen penahan beban, sementara kenaikan jangka pendek hingga ~150–200 °C memungkinkan tetapi akan mempercepat pelunakan dan mengurangi umur lelah.

Oksidasi aluminium di udara bersifat membatasi diri karena pembentukan lapisan oksida tipis pelindung; pengelupasan skala suhu tinggi bukan mode kegagalan utama untuk 1230 dalam layanan umum. Zona terpengaruh panas dekat las atau daerah annealed lokal akan menunjukkan kekuatan lebih rendah pada suhu tinggi dan perancang harus mengantisipasi creep atau relaksasi saat beroperasi mendekati batas termal material.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan 1230
Otomotif	Panel trim interior dan molding dekoratif	Formabilitas dan finishing permukaan sangat baik dengan biaya rendah
Maritim	Fitting non-struktural dan tray kabel	Ketahanan korosi umum baik dan kemudahan fabrikasi
Dirgantara	Peralatan pendukung darat dan busbar listrik	Konduktivitas tinggi dengan perilaku mekanik dapat diterima
Elektronik	Heat sink dan konduktor listrik	Konduktivitas termal dan listrik tinggi serta kemurnian
Makanan & Minuman	Tangki, lapisan pipa, dan peralatan makan	Ketahanan korosi tinggi dan kebersihan; mudah disanitasi

1230 sering ditentukan ketika konduktivitas listrik atau termal, ketahanan korosi, dan kemampuan pembentukan menjadi kebutuhan fungsional utama. Biaya relatif rendah dan kemudahan proses menjadikannya pilihan praktis untuk aplikasi lembaran area luas, sistem konduktor, dan komponen non-struktural di mana kekuatan paduan tinggi tidak wajib.

Wawasan Pemilihan

Untuk engineer yang memilih antara opsi aluminium dengan kemurnian tinggi, 1230 paling tepat dipilih ketika konduktivitas listrik atau termal dan kemampuan pembentukan dalam menjadi prioritas dibandingkan kekuatan struktural tinggi. Jika dibandingkan dengan aluminium murni komersial seperti 1100, 1230 hanya memberikan sedikit kompromi dalam konduktivitas dan kemampuan pembentukan sekaligus menawarkan batasan impuritas yang lebih ketat atau sifat yang dikendalikan oleh pabrik untuk aplikasi spesifik.

Jika dibandingkan dengan paduan yang dikeraskan secara kerja seperti 3003 atau 5052, 1230 memiliki kekuatan yang lebih rendah tetapi unggul dalam konduktivitas dan ketahanan korosi secara umum; pilih 1230 ketika konduktivitas dan kualitas permukaan lebih penting daripada kekuatan luluh. Dibandingkan dengan paduan yang dapat diperlakukan panas seperti 6061 atau 6063, 1230 dipilih ketika nilai desain membutuhkan konduktivitas dan kemampuan pembentukan yang sangat baik dengan mengorbankan kekuatan puncak yang dapat dicapai — bahan ini lebih disukai untuk penghantar listrik, bagian yang dibentuk dalam, dan lingkungan dengan sensitifitas kimia.

Tips pemilihan praktis: tentukan temper O untuk pembentukan dalam atau konduktivitas maksimum, pilih H14–H18 hanya saat pembentukan dingin dapat mencapai kekakuan yang diperlukan, dan pastikan laporan uji pabrik untuk batas elemen residu ketika digunakan di layanan kelistrikan atau higienis. Pertimbangkan anodizing atau pelapis untuk paparan laut dan isolasi kontak logam yang berbeda untuk mencegah korosi galvanik.

Ringkasan Penutup

Aluminium 1230 tetap relevan bagi engineer ketika kombinasi kemurnian sangat tinggi, konduktivitas listrik dan termal superior, kemampuan pembentukan luar biasa, dan ketahanan korosi yang baik lebih diutamakan dibandingkan kebutuhan kekuatan tinggi. Respons pengerasan kerja yang dapat diprediksi dan ketersediaannya yang luas dalam bentuk lembaran, ekstrusi, dan batang menjadikannya material yang praktis untuk aplikasi kelistrikan, termal, arsitektur, dan higienis dimana hasil permukaan dan lingkungan layanan menjadi faktor krusial.