Aluminium 1250: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Ikhtisar Komprehensif

Alloy 1250 adalah anggota dari seri 1xxx pada paduan aluminium, yang diklasifikasikan sebagai grade aluminium murni komersial dengan kandungan aluminium minimum biasanya di atas 99%. Keluarga 1xxx ini ditandai dengan penambahan aloi yang sangat rendah; 1250 termasuk dalam klasifikasi kemurnian tinggi di seri ini dan digunakan di mana diperlukan konduktivitas listrik dan termal yang tinggi serta ketahanan korosi yang sangat baik.

Elemen paduan utama dalam 1250 pada dasarnya adalah kotoran dan unsur jejak seperti silikon, besi, tembaga, mangan, magnesium, seng, krom, dan titanium dalam tingkat sangat rendah. Penguatan dicapai hampir secara eksklusif melalui pengerasan kerja (strain hardening) daripada pengerasan presipitasi, sehingga 1250 tidak dapat diperlakukan panas dan mengandalkan deformasi dingin yang terkendali (penandaan temper H) untuk kekuatan yang lebih tinggi.

Sifat utama termasuk konduktivitas listrik dan termal yang sangat tinggi, ketahanan korosi atmosfer dan kimia yang sangat baik, kemampuan bentuk unggul dalam temper lunak, dan kemampuan las yang sangat baik dengan kecenderungan retakan panas yang minimal. Industri yang umum menggunakan 1250 adalah kelistrikan (busbar, konduktor), pertukaran panas dan manajemen termal, peralatan pengolahan kimia, arsitektur, dan aplikasi dekoratif di mana kualitas permukaan dan ketahanan korosi sangat penting.

Para engineer memilih 1250 dibandingkan paduan lain ketika konduktivitas maksimum dan kemampuan bentuk menjadi prioritas, serta saat penambahan paduan berat (untuk kekuatan maksimum) tidak dapat diterima karena kompromi konduktivitas atau ketahanan korosi. Paduan ini dipilih saat keseimbangan antara kekuatan rendah tetapi keuletan, finish permukaan, dan kinerja korosi yang sangat baik menghasilkan siklus hidup dan ekonomi pemrosesan terbaik.

Variasi Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Perpanjangan	Formabilitas	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi	Unggul	Unggul	Fully annealed, keuletan dan konduktivitas maksimum
H12	Rendah-Sedang	Sedang-Tinggi	Sangat Baik	Sangat Baik	Pengerasan kerja ringan, mempertahankan kemampuan bentuk baik
H14	Sedang	Sedang	Baik	Sangat Baik	Quarter-hard; umum untuk bagian terbentuk dengan yield lebih tinggi
H16	Sedang-Tinggi	Sedang-Rendah	Cukup	Sangat Baik	Half-hard; digunakan saat diperlukan kekakuan ekstra
H18	Tinggi	Rendah	Cukup-Buruk	Sangat Baik	Full-hard; digunakan untuk aplikasi seperti pegas dan stabilitas bentuk diperlukan

Temper sangat mempengaruhi keseimbangan antara kekuatan dan keuletan untuk 1250; temper lunak O memaksimalkan kemampuan ditarik dan konduktivitas sedangkan temper H memberikan kekuatan melalui kepadatan dislokasi. Engineer memilih temper O untuk drawing dalam atau aplikasi listrik, dan H14–H18 untuk komponen yang membutuhkan stabilitas dimensi atau saat pengerjaan dingin memberikan properti mekanik yang dibutuhkan.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Si	≤ 0.25	Kotoran tipikal; mempengaruhi fluiditas saat pengecoran namun minimal pada 1250 yang dilanjutkan dengan pengerjaan
Fe	≤ 0.40	Kotoran umum yang dapat membentuk intermetalik dan sedikit mengurangi keuletan
Mn	≤ 0.05	Dipresentasikan dalam jumlah jejak; efek penguatan minimal
Mg	≤ 0.03	Sangat rendah; tidak memungkinkan pengerasan presipitasi dalam jumlah berarti
Cu	≤ 0.05	Dipertahankan rendah untuk menjaga ketahanan korosi dan konduktivitas
Zn	≤ 0.03	Hanya jejak; Zn lebih tinggi dihindari untuk membatasi kerapuhan
Cr	≤ 0.03	Jumlah jejak dapat menghaluskan butiran selama proses
Ti	≤ 0.03	Sering digunakan sebagai penghalus butiran dalam jumlah kecil saat pengecoran/ekstrusi
Lainnya	≤ 0.15 total	Residu lain; jumlah total elemen tidak spesifik dijaga minimal sesuai spesifikasi

Tanda kimia 1250 didominasi oleh aluminium dengan hanya sedikit tambahan paduan sehingga sifat mekanik utama ditentukan oleh kemurnian dan pengerjaan dingin. Kandungan kecil Fe dan Si membentuk partikel intermetalik mikroskopis yang mempengaruhi rekristalisasi, pertumbuhan butir, dan kekuatan lokal, namun tidak menghasilkan fase pengerasan yang dapat diperlakukan panas.

Sifat Mekanik

Perilaku tarik 1250 khas untuk aluminium murni komersial: kekuatan tarik maksimal rendah hingga sedang dengan perpanjangan seragam sangat baik dalam kondisi annealed dan keuletan berkurang secara progresif dengan peningkatan pengerjaan dingin. Kekuatan luluh rendah pada kondisi O dan meningkat dengan temper H, tetapi rasio yield-to-tensile memungkinkan material luluh lebih awal dibandingkan grade aluminium dengan paduan lebih tinggi.

Perpanjangan pada temper O sering melebihi 20–35% tergantung ketebalan dan proses, sedangkan temper H14–H18 mengurangi perpanjangan ke angka satu digit untuk temper paling kaku. Kekerasan rendah pada kondisi O (lunak, mudah tergores) dan naik dengan pengerasan kerja; nilai kekerasan Brinell tipikal meningkat dari pertengahan belasan hingga pertengahan tiga puluhan saat temper meningkat.

Kinerja fatigue sedang dan sangat dipengaruhi oleh kualitas permukaan, tegangan sisa akibat pembentukan, dan geometri komponen; pengerjaan dingin dapat meningkatkan kekuatan fatigue dengan memperkenalkan struktur dislokasi yang menahan inisiasi siklik. Efek ketebalan signifikan: ketebalan sangat tipis (foil) sering menunjukkan kekuatan tampak lebih tinggi karena pengerasan dari rolling, sementara bagian tebal mendekati sifat annealed bulk dan lebih toleran terhadap cacat lokal.

Sifat	O/Annealed	Temper Kunci (contoh H14/H18)	Catatan
Kekuatan Tarik	~60–110 MPa	~110–180 MPa	Rentang luas tergantung ketebalan dan tingkat pengerasan kerja
Kekuatan Luluh	~10–40 MPa	~70–150 MPa	Temper H secara signifikan meningkatkan kekuatan luluh melalui pengerasan strain
Perpanjangan	~20–35%	~3–15%	O memiliki keuletan sangat baik; H18 bisa cukup rapuh dalam pembentukan
Kekerasan	HB 15–25	HB 25–45	Kekerasan meningkat dengan pengerjaan dingin; nilai tergantung metode pengukuran

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Density	2.70 g/cm³	Tipikal untuk aluminium murni; digunakan dalam perhitungan desain ringan
Rentang Leleh	~660 °C (liquidus)	Titik leleh aluminium murni; kandungan kotoran rendah mempengaruhi rentang pembekuan minimal
Konduktivitas Termal	~210–235 W/m·K	Sangat tinggi di antara logam struktural; sangat baik untuk heat sink dan exchanger
Konduktivitas Listrik	~34–36 MS/m (~60% IACS)	Konduktivitas listrik tinggi relatif terhadap seri aluminium berpaduan
Kalor Spesifik	~900 J/kg·K	Kapastitas termal baik untuk manajemen termal
Koefisien Ekspansi Termal	~23–24 µm/m·K	Ekspansi sedang tinggi; penting untuk desain sambungan pada rakitan

Profil sifat fisik 1250 mendukung aplikasi utamanya: manajemen termal dan konduksi listrik di mana konduktivitas tinggi dan bobot ringan diperlukan. Density dan ekspansi termal harus dikelola dalam rakitan multi-material, dan konduktivitas termal yang tinggi tetap terjaga meski setelah pengerjaan dingin sedang.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Tipikal	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Lembaran (Sheet)	0.2–6.0 mm	Kekuatan meningkat dengan rolling dan pengerasan kerja ringan	O, H12, H14	Sering digunakan untuk cladding, panel, dan heat exchanger
Plat	>6.0 mm	Mendekati sifat annealed bulk kecuali digulung dingin	O	Kurang umum dibanding sheet untuk 1250 karena kekuatan rendah
Ekstrusi	Panjang profil hingga beberapa meter	Terbaik dalam temper O atau pengerjaan ringan; dapat sensitif usia jika ada kotoran	O, H12	Ekstrusi mendapat manfaat dari keuletan dan finish permukaan baik
Tabung	Dinding tipis hingga sedang	Kekuatan tergantung proses pembentukan dinding; bentuk las atau seamless	O, H14	Digunakan pada tabung pertukaran panas dan aplikasi arsitektur
Batang/Rod	Diameter hingga 200 mm	Sering disuplai dalam kondisi annealed atau half hard untuk machining/pembentukan	O, H14	Umum untuk komponen mesin dan kondisi konduktivitas penting

Perbedaan proses menentukan temper dan dimensi yang tersedia; proses rolling pada lembaran memberikan aliran butir dan finish permukaan favorit sedangkan ekstrusi memungkinkan penampang kompleks namun membutuhkan kontrol ketat kandungan kotoran. Aplikasi disesuaikan dengan bentuk: lembaran untuk panel dan sirip yang dibentuk, ekstrusi untuk profil struktural dan busbar, tabung untuk pertukaran panas dan pengaliran fluida.

Setara Grade

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	1250	USA	Penunjukan langsung dalam beberapa daftar warisan dan komersial; pada dasarnya adalah paduan seri 1xxx dengan kemurnian tinggi
EN AW	1250A / 1050A sebanding	Europe	Penunjukan EN untuk seri 1xxx (1050A / 1200 series) memiliki tumpang tindih sifat; penunjukan langsung 1250 digunakan dalam beberapa rantai pasok
JIS	A1050 / A1100 sebanding	Japan	JIS umumnya mencantumkan A1050/A1100 sebagai grade murni komersial dengan atribut serupa; 1250 secara fungsional setara untuk banyak penggunaan
GB/T	1250 atau 1050 setara	China	Standar China mencakup kelas kemurnian seri 1xxx; nomor grade lokal bisa berbeda namun kesetaraan fungsional ada

Standar regional dan nama grade komersial dapat bervariasi dan kesetaraan satu lawan satu terkadang bersifat perkiraan; pengguna harus memverifikasi kemurnian, batas kontaminan, dan persyaratan sifat mekanik daripada hanya mengandalkan nomor grade. Finishing permukaan, ketersediaan temper, dan sertifikasi konduktivitas sering menjadi faktor pemilihan di berbagai wilayah lebih dari label grade nominal.

Ketahanan Korosi

Dalam lingkungan atmosfer, 1250 menunjukkan ketahanan korosi umum yang sangat baik berkat lapisan oksida aluminium pelindung yang terbentuk secara spontan di permukaan. Kemurnian tinggi meminimalkan heterogenitas galvanik dan sel lokal, sehingga tingkat korosi merata rendah di atmosfer perkotaan maupun pedesaan.

Dalam lingkungan laut dan mengandung klorida, 1250 bekerja baik untuk komponen non-struktural dan dengan beban ringan, meskipun ketahanan pitting sedikit lebih rendah dibandingkan beberapa paduan seri 5xxx dan 6xxx saat terpapar air laut agresif dalam kondisi tegangan mekanis. Retak korosi akibat tegangan jarang terjadi pada paduan murni komersial seperti 1250; perhatian utama dalam lingkungan air klorida adalah pitting lokal di sekitar kontaminan atau titik kontak logam berbeda.

Interaksi galvanik perlu diperhatikan saat 1250 dipasang berpasangan dengan logam lebih mulia seperti baja tahan karat atau tembaga; sebagai pasangan kurang mulia, ia akan korosi lebih dulu bila terdapat elektrolit. Dibandingkan dengan seri paduan lebih tinggi (2xxx, 7xxx), 1250 menawarkan ketahanan korosi lebih baik dengan kekuatan mekanik jauh lebih rendah, sedangkan paduan 5xxx (mengandung Mg) memberikan kompromi antara kekuatan dan ketahanan korosi yang bisa mengungguli 1250 dalam beberapa aplikasi struktural laut.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

1250 sangat mudah dilas dengan proses fusion umum (TIG, MIG, las resistansi) karena kandungan paduan rendah dan keuletan yang sangat baik. Risiko retak panas minimal dibandingkan seri aluminium paduan lebih tinggi, dan pelunakan zona pengaruh panas (HAZ) tidak menjadi masalah krusial karena paduan tidak dapat diperlakukan panas; namun, pemilihan bahan pengisi harus mempertimbangkan konduktivitas sambungan dan kompatibilitas korosi. Untuk las yang kritis secara listrik atau termal, gunakan bahan pengisi dengan konduktivitas dan perilaku mekanik sepadan serta kendalikan input panas untuk meminimalkan distorsi.

Kemampuan Pemesinan

1250 sebagai aluminium murni komersial memiliki kemudahan pemesinan sedang; cenderung lengket dibanding paduan kekuatan lebih tinggi, dan serpihan bisa panjang serta kontinu kecuali menggunakan geometri pemutus serpihan dan pemotongan terputus-putus. Alat potong carbide dengan sudut maju positif dan evakuasi serpihan baik sangat dianjurkan, serta kecepatan potong harus dioptimalkan untuk menghindari pembentukan lapisan tepi terakumulasi dan permukaan kurang halus. Karena kekuatan rendah mengurangi gaya pemotongan, kecepatan umpan tinggi bisa digunakan, tapi keausan pahat bisa meningkat akibat adhesi dan gesekan.

Kemampuan Pembentukan

Kemampuan pembentukan sangat baik pada temper O dan yang dikerjakan ringan, memungkinkan proses penarikan dalam, pembentukan stamping kompleks, dan pembengkokan ekstensif dengan radius lentur kecil dibanding aluminium paduan kekuatan tinggi. Radius bengkok minimum yang direkomendasikan kecil pada kondisi O — sering dinyatakan sebagai R/t ≤ 1–2 untuk pembengkokan sederhana tergantung tooling dan kondisi permukaan — sedangkan temper H14–H18 membutuhkan radius lebih besar dan mungkin memerlukan pemanasan awal atau annealing antar tahap untuk pembentukan berat. Perkerasan dingin meningkatkan kekuatan tapi menurunkan kemampuan regangan dan meningkatkan sifat springback, sehingga perencanaan proses harus menyeimbangkan temper akhir dengan urutan pembentukan.

Perilaku Perlakuan Panas

Sebagai paduan yang tidak dapat diperlakukan panas, 1250 tidak merespon perlakuan solusi dan penuaan buatan untuk meningkatkan kekuatan melalui pembentukan presipitasi; mikrostruktur kekurangan unsur paduan yang cukup untuk membentuk fase penguat. Oleh karena itu, modifikasi kekuatan dicapai dengan tingkat deformasi mekanik (temper H) dan siklus recrystallization annealing untuk melunakkan material bila diperlukan.

Siklus termal khas untuk pengolahan meliputi annealing penuh pada suhu sekitar 350–400 °C untuk produk batangan guna mengembalikan keuletan, diikuti pendinginan terkontrol agar pertumbuhan butir tidak berlebihan. Siklus cold work dan anneal berulang memungkinkan produsen menyesuaikan kekuatan dan keuletan sesuai kebutuhan pembentukan atau layanan, dan penghalusan butir dengan penambahan kecil titanium atau penghalus lainnya selama pencetakan atau peleburan bisa digunakan untuk meningkatkan keseragaman mekanik.

Performa pada Suhu Tinggi

1250 mempertahankan sifat mekanik yang dapat digunakan pada suhu sedikit tinggi, tapi kekuatan menurun secara bertahap seiring naiknya suhu dan tidak direkomendasikan untuk aplikasi beban di atas kira-kira 150–200 °C. Ketahanan creep terbatas karena kandungan paduannya rendah; paparan jangka panjang pada suhu sedang mempercepat pemulihan dan pelunakan, terutama pada temper H yang kekuatannya berasal dari struktur dislokasi.

Oksidasi pada suhu tinggi terbatas pada pembentukan alumina yang melindungi dalam banyak lingkungan, namun paparan suhu tinggi lama dapat menyebabkan pengerasan rapuh dan pertumbuhan butir yang mengurangi ketangguhan. Zona pengaruh panas sekitar las dapat mengalami perubahan mikrostruktur, tetapi karena 1250 tidak dapat diperlakukan panas, tidak terjadi pelunakan HAZ klasik seperti pada paduan pengerasan umur; meskipun demikian, siklus termal dapat meredakan tegangan dan mengurangi sifat penguatan dari kerja dingin.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan 1250
Elektrikal	Busbar, strip konduktor	Konduktivitas listrik tinggi dan permukaan halus
Kelautan	Sirip penukar panas, pelapis	Ketahanan korosi atmosferik sangat baik dan kemampuan bentuk
Aeroangkasa	Fitting non-struktural, shim	Konduktivitas tinggi dan densitas rendah untuk aplikasi termal dan elektrik
Elektronik	Heat sink, penyebar panas	Konduktivitas termal luar biasa dan kemudahan fabrikasi

1250 banyak digunakan dimana konduktivitas dan kemampuan bentuk lebih penting daripada kekuatan struktural tinggi. Kombinasi densitas rendah, konduktivitas termal/listrik tinggi, dan ketahanan korosi sangat baik membuatnya pilihan tahan lama untuk komponen elektrik, manajemen panas, dan arsitektur dimana paduan berat bisa merugikan.

Panduan Pemilihan

1250 adalah pilihan praktis saat prioritas utama adalah konduktivitas listrik atau termal maksimum, kemampuan bentuk dan ketahanan korosi yang sangat baik, serta kebutuhan kekuatan struktural yang moderat. Jika dibandingkan dengan aluminium murni komersial 1100, 1250 biasanya menawarkan konduktivitas serupa tetapi bisa berbeda batas kontaminan — pilih berdasarkan sertifikasi konduktivitas, ketersediaan temper, dan kontrol pemasok, bukan hanya nama grade.

Dibandingkan paduan pengerasan kerja seperti 3003 atau 5052, 1250 menukar kekuatan lebih rendah dengan konduktivitas lebih tinggi dan sering ketahanan korosi umum lebih baik; pilih 1250 saat konduktivitas atau kemampuan bentuk lebih penting daripada kekuatan luluh. Dibandingkan paduan yang dapat diperlakukan panas seperti 6061 atau 6063, 1250 memberikan konduktivitas dan kemampuan bentuk unggul tapi kekuatan puncak lebih rendah; direkomendasikan saat konduktivitas, finishing permukaan, atau ketahanan kimiawi lebih diutamakan daripada kekuatan mekanik.

Saat memilih 1250, pertimbangkan kebutuhan kemampuan bentuk annealed dan konduktivitas terhadap ketersediaan temper dan ketebalan lembaran, serta pastikan persyaratan fatigue, creep, atau suhu tinggi masih dalam batas karakteristik paduan ini.

Ringkasan Akhir

Paduan 1250 tetap relevan karena memberikan kombinasi luar biasa antara konduktivitas listrik dan termal tinggi, ketahanan korosi sangat baik, dan kemampuan bentuk unggul dalam material berdensitas rendah yang mudah dilas dan diproses. Untuk aplikasi dimana konduktivitas, kualitas permukaan, dan keuletan menjadi faktor utama dalam desain, 1250 menyediakan solusi teknik yang efektif biaya dan dapat diandalkan.