Aluminium 1275: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Gambaran Umum Komprehensif

Alloy 1275 diklasifikasikan dalam seri 1xxx dari paduan aluminium, yang menunjukkan bahwa ini adalah keluarga aluminium tempa dengan kemurnian komersial tinggi dan tambahan paduan yang sangat minim. Penamaan ini mengindikasikan aluminium sebagai konstituen utama (balance) dengan kadar terkontrol dari silikon, besi, tembaga, mangan, magnesium, seng, dan residu lain yang memengaruhi sifat tanpa mengurangi kinerja listrik atau termal.

1275 diperkuat terutama oleh efek larutan padat pada kadar impuritas jejak dan pengerasan kerja (strain hardening) daripada oleh perlakuan panas presipitasi. Sifat utama dari paduan ini adalah konduktivitas listrik dan termal yang tinggi, ketahanan korosi yang sangat baik dalam banyak lingkungan atmosfer, kemampuan pembentukan yang baik pada temper lunak, dan kemampuan pengelasan yang baik; kekuatan mekanik puncak masih relatif sedang jika dibandingkan dengan paduan yang dapat diperlakukan panas.

Industri tipikal yang menggunakan paduan aluminium seri 1xxx dengan kemurnian tinggi meliputi konduktor listrik dan bus bar, penukar panas dan heat sink, peralatan proses kimia, pelapisan arsitektur dan komponen dekoratif, serta beberapa bagian otomotif dan kelautan berbahan tipis. Insinyur memilih 1275 ketika prioritas diberikan pada konduktivitas, hasil permukaan, dan ketahanan korosi dengan menerima kekuatan yang lebih rendah dibandingkan paduan yang dapat diperlakukan panas.

1275 sering dipilih daripada paduan yang lebih murah atau yang lebih kuat saat aplikasi membutuhkan kombinasi konduktivitas termal/listrik yang tinggi dan kelenturan yang sangat baik untuk membentuk geometri kompleks, atau ketika kompatibilitas galvanik dan hasil permukaan cerah menjadi penting. Kandungan paduan yang rendah mempermudah proses penyambungan dan pascaproses sambil memberikan perilaku yang dapat diprediksi dan stabil selama masa pakai panjang.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Formabilitas	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi (30–50%)	Istimewa	Istimewa	Sepenuhnya di-anneal, maksimal kelenturan dan konduktivitas
H12	Rendah-Sedang	Sedang (20–35%)	Sangat Baik	Istimewa	Pengerasan kerja ringan; baik untuk pembentukan sedang
H14	Sedang	Sedang-Rendah (10–20%)	Baik	Istimewa	Kondisi seperempat keras; umum untuk aplikasi lembaran
H16	Sedang-Tinggi	Rendah (5–12%)	Cukup	Istimewa	Setengah keras; digunakan saat diperlukan kekakuan tambahan
H18	Tinggi (untuk 1xxx)	Rendah (<10%)	Terbatas	Istimewa	Penuh keras; formabilitas terendah, kekuatan pengerasan dingin tertinggi
T5 / T6 / T651	Tidak Berlaku	T/A	T/A	T/A	Paduan seri 1xxx tidak dapat diperlakukan panas; temper T tidak relevan

Temper yang dipilih untuk 1275 mengatur trade-off antara kekuatan mekanik dan formabilitas: temper O yang lunak memaksimalkan kelenturan dan konduktivitas, sementara temper H memperkenalkan pengerasan kerja untuk menaikkan kekuatan dengan mengorbankan elongasi. Karena keluarga 1xxx tidak dapat diperlakukan panas, pengaturan kekuatan dicapai melalui deformasi dingin, dan transisi temper hanya dapat dibalik melalui annealing atau pengerasan dingin tambahan.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Si	≤ 0.25	Impuritas; silikon rendah membantu mempertahankan konduktivitas dan formabilitas
Fe	≤ 0.40	Impuritas utama yang dapat menyebabkan intermetalik dan memengaruhi kelenturan
Mn	≤ 0.05	Minor; peran penguatan terbatas pada kadar jejak
Mg	≤ 0.03	Biasanya sangat rendah; menghindari pembentukan fasa kaya Mg
Cu	≤ 0.05	Dipertahankan minimal untuk menjaga ketahanan korosi dan konduktivitas
Zn	≤ 0.05	Rendah untuk menghindari masalah galvanik dan menjaga kelenturan
Cr	≤ 0.03	Elemen kontrol jejak; membatasi pertumbuhan butir selama proses
Ti	≤ 0.03	Penghalus butir dalam produksi cetak atau billet; minimal pada stok tempa
Lainnya	≤ 0.15 total	Termasuk residu seperti Ni, Pb, Sn; dikontrol ketat demi performa

Komposisi kimianya disengaja mendekati aluminium murni sehingga konduksi listrik dan termal tetap tinggi serta ketahanan korosi terjaga. Elemen jejak dan residu dikendalikan untuk membatasi pembentukan partikel intermetalik dan mempertahankan karakteristik pengerjaan dingin dan hasil permukaan yang baik; sejumlah kecil elemen seperti Ti atau Cr berguna selama proses pengecoran dan penggilingan untuk mengendalikan ukuran butir dan tekstur.

Sifat Mekanis

1275 menunjukkan perilaku tarik yang khas dari aluminium kemurnian tinggi: kekuatan luluh dan tarik relatif rendah dalam kondisi di-anneal, dengan kelenturan tinggi dan respons deformasi plastik yang bertahap dan seragam. Kekuatan luluh rendah dibandingkan dengan paduan yang dapat diperlakukan panas, sehingga dalam desain harus diperhitungkan tegangan kerja yang lebih rendah atau menggunakan ketebalan yang lebih besar. Pengerasan dingin (temper H) menghasilkan peningkatan signifikan pada kekuatan luluh dan tarik, tetapi mengurangi elongasi dan meningkatkan springback.

Kekerasan berkorelasi dengan temper: bahan di-anneal menunjukkan angka Brinell atau Vickers yang rendah, dan kekerasan meningkat secara prediktabel seiring peningkatan pengerasan dingin. Kekuatan lelah sedang dan sangat bergantung pada hasil permukaan, tegangan residu akibat pembentukan, dan kondisi temper; untuk aplikasi siklik, perhatian khusus terhadap sensitivitas lekukan dan kondisi permukaan sangat penting. Ketebalan lembaran memengaruhi kekuatan yang dapat dicapai setelah pengerasan dingin karena ketebalan tipis mengeras lebih merata dan dapat menahan regangan lebih tinggi sebelum terjadi penipisan lokal.

Sifat	O/Anneal	Temper Kunci (H14 tipikal)	Catatan
Kekuatan Tarik	~55–80 MPa	~100–140 MPa	Nilai tipikal untuk paduan 1xxx kemurnian komersial; tergantung proses dan ketebalan
Kekuatan Luluh	~20–40 MPa	~60–110 MPa	Kekuatan luluh naik signifikan dengan pengerjaan dingin; batas bawah pada produk tebal
Elongasi	~30–50%	~10–20%	Elongasi menurun saat temper mengeras; diukur pada spesimen tarik standar
Kekerasan	~15–25 HB	~35–55 HB	Rentang Brinell perkiraan; kekerasan meningkat dengan derajat pengerjaan dingin

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Density	2.70 g/cm³	Tipikal untuk paduan aluminium seri 1xxx
Range Leleh	660–660.5 °C	Titik leleh aluminium murni; interval leleh sempit
Konduktivitas Termal	~220–240 W/m·K	Konduktivitas tinggi membuat 1275 menarik untuk heat sink dan penukar panas
Konduktivitas Listrik	~60–64 % IACS	Konduktor sangat baik dibandingkan kebanyakan paduan tempa; tergantung kadar impuritas
Kalor Jenis	~900 J/kg·K (0.90 J/g·K)	Tipikal untuk aluminium dekat suhu kamar
Ekspansi Termal	~23–24 µm/m·K (20–100 °C)	Perlu diperhitungkan dalam desain termal karena ekspansi signifikan

Konduktivitas termal dan listrik yang tinggi merupakan keunggulan fisik utama dari 1275, mendukung penggunaannya di mana pembuangan panas dan jalur arus berresistansi rendah dibutuhkan. Kepadatan rendah dan kalor jenis tinggi menguntungkan sistem termal ringan dan pengelolaan termal transien. Ekspansi termal moderat dan harus dipertimbangkan dalam rakitan yang menggabungkan material berbeda.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Umum	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Lembaran	0.2–6 mm	Lunak pada temper O, diperkuat pada temper H	O, H12, H14, H16	Diproduksi luas untuk panel arsitektur, listrik, dan penukar panas
Plat	6–25 mm	Pengerjaan dingin per ketebalan lebih rendah	O, H12	Digunakan saat ketebalan dan konduktivitas dibutuhkan; pembentukan berat terbatas
Ekstrusi	Ukuran profil hingga profil besar	Kekuatan tergantung pada pengerjaan dingin pasca-ekstrusi	O, H12, H14	Hasil permukaan baik; digunakan untuk bus bar dan profil struktural
Tabung	Diameter dan ketebalan sesuai pelanggan	Perilaku mirip lembaran; tergantung ketebalan dinding	O, H12, H14	Umum untuk saluran listrik, koil penukar panas dan jalur fluida
Batang/Rod	Diameter 3–80 mm	Pengerjaan dingin meningkatkan kekuatan	O, H16, H18	Digunakan untuk pengikat, rivet, dan komponen mesin dengan kebutuhan konduktivitas tinggi

Bentuk produk terutama berbeda dalam kemudahan manufaktur: produk lembaran dan ketebalan tipis menawarkan formabilitas dan konduktivitas terbaik sementara plat lebih tebal dan ekstrusi berperilaku berbeda di bawah pengerjaan dingin dan mungkin terbatas pada operasi pembentukan yang lebih sederhana. Ekstrusi dan tabung populer untuk komponen listrik dan termal karena menggabungkan penampang kompleks dengan jalur termal yang sangat baik dan perilaku mekanis yang dapat diprediksi setelah tempering.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	1275	USA	Penunjukan di bawah Aluminum Association; keluarga aluminium murni hampir murni
EN AW	1050A / 1060	Eropa	Setara Eropa yang paling umum tersedia dalam seri 1xxx dengan kemurnian dan sifat serupa
JIS	A1050 / A1070	Jepang	Setara Jepang biasanya dalam rentang 1050–1070 untuk aluminium bermutu tinggi
GB/T	seri 1A00	China	Seri 1xxx China (misalnya 1060) digunakan secara bergantian jika 1275 tidak tercantum secara spesifik

Standar regional tidak selalu mencantumkan grade numerik 1275; engineer umumnya memilih setara seri 1xxx dengan kemurnian minimum dan batas residu yang sebanding. Perbedaan halus dalam batas impurities yang diizinkan, kelas hasil permukaan dan tabel sifat mekanik dapat memengaruhi kesetaraan, jadi lembar komposisi dan sifat bersertifikat dari vendor harus dikonsultasikan untuk aplikasi kritis.

Ketahanan Korosi

1275 menunjukkan ketahanan korosi atmosfer umum yang sangat baik berkat terbentuknya film oksida aluminium yang stabil dan melekat, yang mencegah serangan cepat selanjutnya. Di atmosfer urban dan rural serta banyak lingkungan industri, material ini berperforma sangat baik, dan permukaan oksida dapat diperbaiki melalui anodizing untuk meningkatkan ketahanan aus dan finishing dekoratif.

Dalam lingkungan laut, 1275 tahan korosi seragam dengan cukup baik, tetapi dapat rentan terhadap pitting lokal pada kondisi kaya klorida jika kekasaran atau abrasi merusak lapisan oksida. Untuk layanan jangka panjang di bawah air atau zona percikan, desainer biasanya menentukan lapisan pelindung, cladding, atau sistem katodik pengorban sebagai mitigasi serangan lokal dan kopling galvanik.

Retak karena korosi tegangan jarang terjadi pada aluminium bermutu tinggi dengan kekuatan rendah; namun, risiko keremerahan meningkat dengan tingkat impurities tertentu, penyerapan hidrogen, atau lingkungan agresif serta adanya tegangan residu tarik. Interaksi galvanik harus dikelola dengan hati-hati karena aluminium bersifat anod terhadap banyak logam umum — lapisan isolasi, pengikat kompatibel atau anoda pengorbanan adalah strategi mitigasi umum.

Dibandingkan dengan keluarga paduan yang lebih tinggi seperti 2xxx (Al‑Cu) atau 7xxx (Al‑Zn‑Mg), 1275 memberikan ketahanan korosi umum superior tetapi dengan biaya kekuatan mekanik puncak yang lebih rendah. Dibandingkan dengan aluminium murni 1100 dan grade hampir murni, 1275 dapat dianggap setara dalam perilaku korosi sekaligus menawarkan keunggulan proses dari produsen tertentu.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

1275 mudah dilas menggunakan proses fusi standar seperti TIG (GTAW) dan MIG (GMAW) karena kandungan paduannya minimal sehingga mengurangi risiko retak panas. Paduan pengisi khas meliputi 1100 atau pengisi Al‑Si (4043) untuk mengakomodasi penyusutan pembekuan dan memperbaiki fluiditas; pilihan tergantung desain sambungan dan persyaratan layanan. Pelunakan zona terpengaruh panas (HAZ) minimal karena kekuatan dasar rendah, tetapi distorsi las dan pengendalian oksida membutuhkan pembersihan dan pengendalian proses yang baik.

Kemudahan Mesin CNC

Kemudahan pemesinan untuk 1275 dinilai sedang sampai buruk dibandingkan dengan paduan aluminium jalur kerja yang mengandung timbal atau bismut sebagai aditif pemesinan bebas. Paduan cenderung menghasilkan serpihan panjang dan berkelanjutan serta pengerasan kerja lokal, sehingga peralatan harus tajam dan evakuasi serpihan dioptimalkan. Peralatan yang direkomendasikan antara lain insert karbida dengan geometris positif, kecepatan pemakanan sedang dan kecepatan potong lebih tinggi daripada baja; pendingin atau kabut dapat meningkatkan hasil permukaan dan umur alat.

Kemampuan Bentuk

Kemampuan membentuk dalam kondisi annealed O sangat baik dan memungkinkan deep drawing, stamping kompleks, dan bending dengan radius kecil. Hasil terbaik diperoleh pada temper O dan temper H ringan; temper H berat mengurangi radius bengkok yang diperbolehkan dan meningkatkan risiko retak pada fitur yang terdeformasi. Perilaku springback harus diperhitungkan dalam desain tooling, dan pre-straining atau annealing parsial dapat digunakan untuk mengelola batas pembentukan.

Perilaku Perlakuan Panas

Sebagai paduan seri 1xxx, 1275 tidak dapat diperlakukan panas: tidak merespon perlakuan panas pelarutan dan presipitasi untuk mengembangkan kekuatan lebih tinggi. Penyesuaian kekuatan dicapai melalui pengerasan kerja (deformasi plastis) atau dengan annealing untuk menghilangkan tegangan dan mengembalikan keuletan. Temperatur annealing khas untuk pemulihan dan rekristalisasi berada pada kisaran 300–415 °C untuk aluminium, dengan annealing industri praktis dilakukan sekitar 350–400 °C selama durasi terkontrol diikuti pendinginan lambat.

Operasi pengerolan dingin, penarikan, dan bending menghasilkan struktur dislokasi yang meningkatkan kekuatan luluh dan tarik; derajat penguatan sebanding dengan total regangan. Jika kondisi yang lebih lunak dibutuhkan setelah pengerolan dingin berat, anneal penuh mengembalikan paduan mendekati sifat temper O asli tetapi akan sedikit menurunkan konduktivitas jika pemanasan memperkenalkan oksidasi atau kontaminasi.

Kinerja Suhu Tinggi

1275 mempertahankan stabilitas dimensi dan ketahanan korosi hingga suhu sedang meningkat, tetapi kekuatan mekanik turun signifikan saat suhu layanan naik di atas 100–150 °C. Layanan jangka panjang di atas ~150 °C mempercepat proses pemulihan dan pelunakan saat struktur dislokasi menghilang, yang mengurangi kapasitas beban. Oksidasi terbatas pada lapisan alumina tipis pelindung di udara, sehingga serangan kimia pada suhu tinggi biasanya tidak parah kecuali lingkungan mengandung halogen atau spesies sulfur yang agresif.

Sambungan las pada suhu tinggi dapat menunjukkan kekuatan creep yang berkurang dan keremerahan pada suhu rendah umumnya tidak menjadi kekhawatiran; meskipun demikian, desainer harus menurunkan batas tegangan yang diizinkan dan mempertimbangkan efek siklus termal. Untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan mekanik bertahan di suhu tinggi, pertimbangkan keluarga paduan tahan panas dibandingkan grade 1xxx.

Aplikasi

Industri	Komponen Contoh	Alasan Penggunaan 1275
Otomotif	Trim interior dan bus bar baterai	Kemampuan bentuk tinggi dan konduktivitas untuk jalur listrik
Marine	Panel non-struktural dan heat exchanger	Ketahanan korosi baik dan hasil permukaan
Aerospace	Fitting sekunder, ducting	Density rendah, konduktivitas termal sangat baik
Elektronik	Heat sink dan penyebar panas	Konduktivitas termal tinggi dan kemudahan pemesinan untuk fitur halus

1275 sering digunakan ketika kombinasi konduktivitas termal/listrik luar biasa, perilaku korosi baik, dan kemampuan bentuk tinggi diperlukan sementara kekuatan puncak paduan bukan parameter utama. Stabilitas, opsi hasil permukaan, dan kemudahan penyambungan menjadikannya pilihan praktis di berbagai sektor.

Wawasan Pemilihan

Gunakan 1275 saat konduktivitas dan kemampuan bentuk adalah faktor desain utama dan ketika Anda memerlukan aluminium yang dapat dilas dengan mudah dan memiliki sifat hasil permukaan yang sangat baik. Ini adalah pilihan praktis untuk heat sinking, bus bar, dan komponen terbentuk di mana beban struktural berat bukan perhatian utama.

Dibandingkan dengan aluminium murni komersial seperti 1100, 1275 biasanya menawarkan konduktivitas dan kemampuan bentuk serupa dengan kontrol impurities spesifik pabrikan yang mungkin meningkatkan konsistensi mekanik. Dibandingkan dengan paduan pengerasan kerja seperti 3003 atau 5052, 1275 menukar sebagian kekuatan untuk konduktivitas superior dan sering kali kecerahan lebih baik; pilih 1275 untuk performa listrik atau termal dan 3xxx/5xxx jika kekuatan lebih tinggi atau respons pengerasan regangan diperlukan.

Dibandingkan dengan paduan yang dapat diperlakukan panas seperti 6061 atau 6063, 1275 akan memiliki kekuatan puncak jauh lebih rendah tetapi konduktivitas listrik/termal dan kemampuan bentuk jauh lebih baik; pilih 1275 saat konduktivitas, ketahanan korosi, dan kemudahan pembentukan/pengelasan lebih penting daripada kekuatan struktural maksimal.

Ringkasan Penutup

Paduan 1275 tetap relevan karena menggabungkan konduktivitas dan ketahanan korosi aluminium hampir murni dengan kemampuan bentuk yang sangat baik dan karakteristik fabrikasi yang dapat diandalkan, menjadikannya bahan pilihan untuk aplikasi listrik, termal, dan pembentukan intensif. Untuk engineer yang mengutamakan hasil permukaan, kemampuan penyambungan, dan kinerja jangka panjang yang terprediksi dalam lingkungan yang bersahabat hingga moderat agresif, 1275 adalah pilihan praktis dan ekonomis.