Aluminium 1N30: Komposisi, Properti, Panduan Temper & Aplikasi

Ikhtisar Komprehensif

1N30 diklasifikasikan sebagai paduan aluminium tempa mendekati kemurnian tinggi yang masuk dalam keluarga aluminium 1xxx. Material ini dirancang sebagai varian aluminium komersial murni dengan penambahan paduan minor yang terkontrol untuk mengoptimalkan konduktivitas listrik, ketahanan korosi, dan kemampuan bentuk sambil memberikan kekuatan sedikit lebih tinggi dibanding aluminium murni laboratorium.

Elemen paduan utama sengaja dibuat minimal dan biasanya terbatas pada jejak silikon, besi, serta sedikit mangan dan titanium untuk menstabilkan struktur butir dan memperbaiki performa pembentukan dingin. Mekanisme penguatan terutama berasal dari pengerasan deformasi (strain hardening) bukan pengerasan presipitasi, sehingga 1N30 diklasifikasikan sebagai non-heat-treatable dan mengandalkan pengerjaan dingin serta rekristalisasi terkontrol untuk penyesuaian kekuatan.

Sifat utama meliputi konduktivitas listrik dan termal yang tinggi, ketahanan korosi atmosfer dan kimia yang sangat baik, kemampuan bentuk luar biasa pada temper lunak, serta kemampuan las yang dapat diprediksi; kekuatan puncak terbatas dibandingkan dengan paduan yang dapat diperlakukan panas. Industri tipikal pengguna 1N30 adalah distribusi listrik dan busbar, peralatan pengolahan kimia, komponen arsitektural, dan aplikasi yang membutuhkan konduktivitas tinggi dengan keseimbangan kekuatan-terhadap-berat yang wajar.

Desainer memilih 1N30 bila konduktivitas, ketahanan korosi, dan kemampuan pembentukan deep-draw lebih diprioritaskan dibandingkan kekuatan mekanik maksimum. Material ini dipilih daripada paduan heat-treatable dengan kekuatan lebih tinggi saat faktor pengelasan, konduktivitas, dan kemudahan pembentukan lebih penting daripada nilai luluh atau tarik tinggi.

Variasi Temper

Temper	Level Kekuatan	Regangan	Kemampuan Bentuk	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi	Istimewa	Istimewa	Fully annealed (anil sempurna); duktif dan mudah dibentuk maksimal
H12	Rendah-Menengah	Menengah	Sangat Baik	Sangat Baik	Quarter hard; peningkatan kekuatan sedang dengan kemampuan bentuk tetap terjaga
H14	Menengah	Menengah-Rendah	Baik	Sangat Baik	Half hard; umum digunakan untuk aplikasi lembaran kekuatan sedang
H16	Menengah-Tinggi	Rendah-Menengah	Cukup	Baik	Three-quarter hard; berguna di mana kekakuan lebih tinggi diperlukan
H18	Tinggi	Rendah	Terbatas	Baik	Full hard; digunakan saat kekuatan hasil pengerjaan dingin maksimum dibutuhkan

Temper pada 1N30 sangat menentukan kompromi antara kemampuan bentuk dan kekuatan karena paduan ini tidak dapat diperlakukan panas. Peralihan dari O ke temper H yang lebih keras secara bertahap meningkatkan kekuatan luluh dan tarik lewat pengerjaan dingin, namun menurunkan regangan dan kemampuan pembentukan dengan peregangan.

Riwayat temper juga memengaruhi kondisi permukaan dan proses berikutnya: temper yang banyak dikerjakan akan memiliki tegangan residual lebih tinggi dan mungkin memerlukan anneal antara untuk proses pembentukan kompleks, sementara temper O memberikan hasil terbaik untuk deep drawing dan spinning.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Si	≤ 0.40	Dikontrol untuk membatasi embrittlement eutektik; sedikit Si dapat meningkatkan fluida pada varian cor dan mengurangi hot shortness.
Fe	≤ 0.70	Impuritas umum; Fe tinggi sedikit mengurangi duktualitas dan konduktivitas tetapi menstabilkan pertumbuhan butir.
Mn	≤ 0.10	Penambahan jejak memperhalus butir dan sedikit meningkatkan respon bake-hardening/temper.
Mg	≤ 0.05	Rendah untuk menjaga konduktivitas listrik dan ketahanan korosi.
Cu	≤ 0.05	Diminimalisir untuk menghindari kerentanan SCC dan mempertahankan konduktivitas.
Zn	≤ 0.10	Zn rendah menghindari kekuatan berlebih/embrittlement dan interaksi galvanik di lingkungan laut.
Cr	≤ 0.05	Jejak Cr dapat menghambat pertumbuhan butir dan memperbaiki perilaku rekristalisasi.
Ti	≤ 0.05	Bertindak sebagai grain refiner, bermanfaat pada produk gulung dan ekstrusi.
Lainnya	Balance (Al ≥ 99.0%)	Sisa berupa aluminium dengan sedikit impuritas yang diizinkan konsisten dengan praktik seri 1xxx.

Pendekatan kimia untuk 1N30 menitikberatkan kemurnian aluminium dengan impuritas yang sangat terkontrol. Penambahan kecil Mn, Ti serta Fe dan Si yang terkontrol menghasilkan efek mikrostruktur menguntungkan—seperti perbaikan butiran, respon pengerjaan dingin yang lebih baik, dan sifat mekanik yang lebih konsisten—tanpa mengorbankan konduktivitas tinggi dan ketahanan korosi khas aluminium komersial murni.

Sifat Mekanik

Perilaku tarik 1N30 khas aluminium hampir murni: paduan ini menunjukkan kekuatan absolut rendah dalam kondisi anil namun respons pengerasan deformasi yang lebar dan dapat diprediksi saat pengerjaan dingin. Pada temper O, kurva tegangan-regangan halus dengan regangan seragam panjang; pada temper H, kekuatan luluh dan tarik meningkat sementara duktualitas dan kemampuan absorpsi energi menurun.

Kekuatan luluh dan tarik sangat tergantung pada temper dan ketebalan; ketebalan lebih tipis mengalami pengerjaan dingin lebih efisien sehingga menghasilkan kekuatan lebih tinggi pada temper H untuk deformasi nominal yang sama. Kekerasan berkorelasi dengan temper dan pengerjaan dingin; pengujian kekerasan (HB atau Vickers) sering digunakan sebagai proxy QC praktis untuk level temper dan kekuatan relatif.

Performa lelah 1N30 dipengaruhi oleh kondisi permukaan, tegangan residual, dan cacat makroskopik; kekuatan relatif rendah menyebabkan umur lelah pada siklus tegangan tinggi terbatas dibandingkan dengan paduan seri 6xxx atau 7xxx. Pengaruh ketebalan nyata karena perpindahan panas pengerjaan dingin dan ukuran butir bervariasi menurut penampang, sehingga tabel sifat sebaiknya merujuk data spesifik ketebalan saat merancang komponen kritis.

Sifat	Temper O/Anil	Temper Utama (H14)	Catatan
Kekuatan Tarik	60–100 MPa	110–140 MPa	Nilai tarik bergantung pada gauge dan reduksi dingin; H14 sering digunakan sebagai dasar kekuatan sedang.
Kekuatan Luluh	30–45 MPa	80–110 MPa	Luluh meningkat signifikan dengan pengerjaan dingin; temper O memiliki luluh rendah dan duktif tinggi.
Regangan	30–45%	8–20%	Regangan menurun seiring peningkatan temper; O memberikan kemampuan stretch dan deep draw terbaik.
Kekerasan	20–35 HB	40–60 HB	Skala kekerasan merupakan pemeriksaan praktis level temper; temper lebih banyak pengerjaan dingin menunjukkan kekerasan lebih tinggi.

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Density (Massa Jenis)	2.70 g/cm³	Tipikal untuk paduan aluminium; berguna untuk perhitungan massa dan kekakuan.
Rentang Leleh	≈ 660 °C (solidus/liquidus hampir sama)	Aluminium hampir murni meleleh dekat titik leleh Al murni; interval rentang leleh terbatas dibanding tipe sangat paduan.
Konduktivitas Termal	~200–230 W/m·K	Konduktivitas termal tinggi membuat 1N30 menarik untuk aplikasi heat sinking dan bus termal.
Konduktivitas Listrik	~55–65 % IACS	Konduktivitas tinggi dibanding kebanyakan paduan struktural; angka tepat bervariasi tergantung temper dan kadar impuritas.
Kalor Spesifik	~0.90 J/g·K (900 J/kg·K)	Nilai standar untuk desain massa termal dan skenario pemanasan transient.
Ekspansi Termal	~23–25 µm/m·K (20–100 °C)	Ekspansi termal isotropik tipikal aluminium; desain harus mempertimbangkan ekspansi diferensial terhadap baja dan komposit.

Konduktivitas termal dan listrik yang tinggi adalah keunggulan fisik khas 1N30 dan menjelaskan penggunaannya yang sering di busbar, penukar panas, dan perangkat keras listrik. Massa jenis dan kalor spesifiknya juga menguntungkan saat mencari pengurangan berat sambil mempertahankan massa termal.

Ekspansi termal dan konduktivitas harus diperhitungkan pada rakitan sambungan (misalnya aluminium-ke-baja atau aluminium-ke-tembaga) untuk mengelola ekspansi diferensial, kelelahan akibat siklus termal, dan potensi korosi galvanik.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Umum	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Plat Tipis (Sheet)	0.2–6.0 mm	Kekuatan meningkat dengan penggilingan dingin (temper H)	O, H12, H14, H16	Bentuk paling umum; digunakan untuk deep drawing dan panel arsitektural.
Plat	6–50 mm	Plat yang lebih tebal cenderung lebih lunak kecuali dilakukan pengerjaan dingin yang berat	O, H14, H18	Pembuatan plat memerlukan penggilingan berat dan mungkin memerlukan anneal antara beberapa tahap.
Ekstrusi	Profil hingga penampang 300 mm	Kekuatan tergantung pada bahan baku paduan dan proses stretch setelah ekstrusi	O, H112	Ekstrusi memanfaatkan kontrol butir dan sering sedikit overaged untuk menstabilkan dimensi.
Tabung (Tube)	Ketebalan dinding 0.5–12 mm	Penggambaran dingin dan sizing meningkatkan kekuatan	O, H14	Tersedia tabung seamless dan las; pengerjaan dingin mempengaruhi temper akhir.
Batang / Rod	2–100 mm	Penggambaran dingin meningkatkan kekuatan luluh dan kekerasan	O, H12, H14	Digunakan ketika konduktivitas dan kemampuan bentuk diperlukan pada penampang kecil.

Perbedaan proses signifikan: produksi plat tipis bergantung pada penggilingan dan siklus anneal yang terkontrol untuk menghasilkan keseimbangan kekuatan dan kemampuan bentuk yang diinginkan, sementara ekstrusi bergantung pada kimia billet dan kontrol pendinginan/penuaan untuk stabilitas dimensi. Bentuk produk yang lebih tebal umumnya menunjukkan kekuatan akhir yang lebih rendah kecuali terkena pengerjaan dingin tambahan atau proses stretch.

Aplikasi menentukan pemilihan temper: plat tipis dan tabung untuk operasi deep draw biasanya disuplai dalam temper O, sedangkan elemen struktural atau penguat dapat disuplai dalam temper H14–H18 untuk mencapai kekuatan luluh dan kekakuan lebih tinggi tanpa perlakuan panas.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	1N30	USA	Penamaan untuk varian aluminium hampir murni ini; mengikuti praktik keluarga 1xxx.
EN AW	≈ EN AW-1050 / EN AW-1100	Europe	Padanan industri terdekat adalah EN AW-1050A dan EN AW-1100 dengan kemurnian dan sifat serupa; kontrol komposisi minor berbeda.
JIS	A1050 / A1100	Japan	Grade JIS A1050/A1100 adalah analog terdekat; finis permukaan dan batasan impuritas bervariasi.
GB/T	1060 / 1100	China	GB/T 1060/1100 adalah padanan umum untuk aluminium komersial murni dengan performa mirip.

Kepadanan bersifat perkiraan karena 1N30 mungkin memiliki batas impuritas atau additions jejak (misal Ti sebagai grain-refiners) yang bersifat proprietary dan tidak identik di standar lain. Perbedaan utama terlihat pada maksimum Fe/Si yang diizinkan, keberadaan additive jejak, serta kontrol permukaan atau impuritas yang digunakan untuk memenuhi target konduktivitas atau kemampuan bentuk.

Saat mengganti grade antar standar, tinjau sertifikat pabrik dan data uji untuk konduktivitas, sifat tarik pada ketebalan yang dimaksud, dan finis permukaan agar memastikan kesetaraan untuk komponen listrik atau bentuk yang kritis.

Ketahanan Korosi

Ketahanan korosi atmosferik 1N30 sangat baik berkat pembentukan film aluminium oksida yang stabil dan menempel yang melindungi logam inti dalam berbagai lingkungan urban dan pedesaan. Dalam suasana industri sedang di mana klorida tidak berat, paduan ini memiliki performa yang sama baiknya dengan paduan seri 1xxx lain dan seringkali lebih baik daripada grade struktural dengan paduan tinggi yang rentan terhadap korosi galvanik atau pitting.

Di lingkungan laut atau yang kaya klorida, paduan menunjukkan ketahanan korosi umum yang baik, tetapi seperti semua paduan aluminium, pitting lokal dapat terjadi pada permukaan basah yang tergenang atau di bawah deposit. Penggunaan pelapis pelindung, anodizing, atau desain untuk menghindari celah dan genangan adalah praktik standar untuk memperpanjang umur pakai di aplikasi maritim.

Kerentanan terhadap retak korosi tegangan rendah dibandingkan dengan paduan yang memiliki kekuatan tinggi dan dapat diberi perlakuan panas; karena 1N30 bukan paduan yang dapat diberi perlakuan panas dan secara esensial tidak mengandung presipitat penguat, struktur mikro yang mendorong SCC pada paduan seri 2xxx dan 7xxx tidak ada. Risiko interaksi galvanik ada terhadap logam mulia seperti tembaga dan baja tahan karat sehingga desain harus memperhatikan area kontak, lapisan isolasi dan perbandingan luas permukaan untuk menghindari percepatan korosi.

Dibanding keluarga 3xxx/5xxx, 1N30 mengorbankan perilaku pengorbanan galvanik (yang datang dari kandungan Mg yang lebih tinggi pada 5xxx) demi konduktivitas yang lebih baik dan terkadang kemampuan bentuk lebih superior, sehingga lebih disukai untuk aplikasi listrik dan beberapa proses kimia daripada aplikasi struktural maritim yang menanggung beban.

Properti Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

1N30 mudah las dengan proses fusi umum (TIG, MIG/GMAW, dan pengelasan resistansi) dan menghasilkan lasan yang bersih dan duktile saat dilakukan dengan teknik baik. Pengisi las yang direkomendasikan untuk sambungan umum adalah 1100 atau paduan pengisi Al-Si seperti 4043 sesuai desain sambungan dan kebutuhan duktisitas; pengisi Al-Mg (keluarga 5xxx) biasanya dihindari jika konduktivitas dan perilaku korosi harus dipertahankan. Kerentanan terhadap hot-cracking rendah pada 1N30 karena kimianya sederhana, dan pelunakan di zona pengaruh panas (HAZ) minimal karena paduan ini non-heat-treatable; namun sambungan las pada temper H yang mengalami pengerjaan dingin akan mengalami anneal lokal dan menurunkan kekuatan di sekitar las, sehingga perlu desain penguatan lokal atau pengerjaan dingin ulang jika diperlukan.

Kemampuan Mesin (Machinability)

Pengolahan mesin 1N30 termasuk sedang: lebih lunak dibandingkan banyak paduan struktural sehingga gaya potong lebih rendah tapi cenderung menghasilkan serbuk panjang dan kontinu yang memerlukan kontrol serpihan efektif. Alat karbida dengan geometri rake positif dan pendingin memadai memberikan keseimbangan terbaik antara umur alat dan hasil permukaan; kecepatan potong tinggi dapat diterima jika pembuangan serpihan dan pendinginan alat dikelola dengan baik. Indeks kemampuan mesin relatif terhadap aluminium free-machining lebih rendah daripada paduan berat timbal; perancang harus memperhitungkan pembentukan burr pada bagian tipis dan potensi pengerasan kerja di antarmuka alat saat potongan terputus-putus.

Kemampuan Bentuk (Formability)

Kemampuan bentuk pada temper lunak (O) sangat baik—1N30 mendukung deep drawing, spinning, dan pembentukan stretch kompleks dengan radius lentur ketat dan springback terbatas. Radius lentur dalam minimum yang direkomendasikan berkisar 0.5–1.0× ketebalan untuk temper O tergantung bentuk punuk dan die; temper H memerlukan radius lebih besar dan gaya lebih tinggi. Pengerjaan dingin meningkatkan kekuatan secara prediktabel, jadi untuk proses pembentukan bertahap gunakan anneal antara tahapan untuk mengembalikan duktisitas bila diperlukan; untuk bagian yang akan dilas atau dianodizing, pilihan temper harus menyeimbangkan kemampuan bentuk dengan batasan proses berikutnya.

Perilaku Perlakuan Panas

1N30 adalah paduan non-heat-treatable dimana kekuatan tidak dapat ditingkatkan dengan siklus pelarutan/penuaan. Sebagai gantinya, sifat mekanik dikontrol oleh pengerjaan dingin dan anneal/rekristalisasi terkontrol. Anneal tipikal (pelunakan penuh ke temper O) dilakukan pada suhu sekitar 300–415 °C tergantung bentuk produk dan pengerjaan dingin sebelumnya, dengan waktu rendam disesuaikan untuk ketebalan dan laju produksi untuk menghindari koarsening butir.

Kurva pengerasan kerja (work-hardening) stabil dan dapat direproduksi: tarik dan luluh meningkat dengan persentase reduksi dingin mengikuti hukum pengerasan strain klasik, memungkinkan perancang memprediksi kekuatan akhir dari jadwal pembentukan. Karena tidak ada pengerasan presipitasi yang menguntungkan, tidak ada temper T seperti pada seri 6xxx atau 2xxx; stabilisasi temper pasca-fabrikasi dicapai melalui stretch terkontrol atau anneal stabilisasi suhu rendah untuk meminimalkan tegangan residual.

Performa Suhu Tinggi

Pada suhu tinggi 1N30 menunjukkan penurunan kekuatan progresif dan pelunakan di atas kira-kira 100–150 °C, dengan pengurangan signifikan pada kekuatan luluh mendekati sepertiga nilai suhu ruang di kisaran 200–300 °C. Suhu kerja kontinu biasanya dibatasi pada ratusan derajat Celsius rendah hingga sedang, dan desain harus menggunakan paduan suhu tinggi untuk beban struktural yang berkelanjutan di atas 150 °C.

Oksidasi terbatas pada pembentukan lapisan aluminium oksida pelindung dan umumnya bukan faktor pembatas korosi pada suhu tinggi di udara; namun, di atmosfer oksidasi atau korosi yang agresif pelapis pelindung atau substitusi paduan mungkin diperlukan. Zona panas pengaruh las atau brazing akan mengalami rekristalisasi dan pelunakan lokal, tetapi karena paduan ini non-heat-treatable tidak ada risiko overaging—namun stabilitas dimensi dan temper harus diperhatikan untuk bagian yang mengalami suhu tinggi secara intermiten.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Mengapa 1N30 Digunakan
Otomotif	Pelindung dan reflektor termal	Konduktivitas termal tinggi dan kemampuan pembentukan untuk bagian reflektif yang dicap
Kelautan	Rumah non-struktural dan fitting	Ketahanan korosi atmosfer yang baik dan kemudahan fabrikasi
Aerospace	Fitting non-kritis, shim termal	Konduktivitas tinggi, densitas rendah, dan kemampuan pembentukan baik dalam temper O
Elektrik	Busbar, kolektor arus	Konduktivitas dan kemampuan las yang sangat baik; mudah dibentuk menjadi profil
Elektronika	Heatsink dan enclosure	Konduktivitas termal tinggi dan ketahanan korosi untuk layanan jangka panjang

1N30 menemukan posisinya dalam aplikasi yang mengutamakan konduktivitas dan kemampuan pembentukan dibandingkan kekuatan struktural puncak. Material ini banyak digunakan di mana pembentukan kompleks, penyambungan, dan finishing permukaan diperlukan bersamaan dengan ketahanan korosi dan kinerja termal/elektrik yang baik.

Wawasan Pemilihan

Saat memilih material, pilih 1N30 dibandingkan baja murni komersial seperti 1100 ketika Anda membutuhkan kekuatan sedikit lebih tinggi melalui kontrol impuritas dan pengendalian butir sambil mempertahankan konduktivitas tinggi dan kemampuan pembentukan yang sangat baik. Harapkan pengorbanan kecil berupa penurunan konduktivitas dan sedikit pengurangan duktilitas untuk hasil luluh dan kekakuan yang lebih baik.

Dibandingkan dengan paduan pengerasan kerja umum seperti 3003 atau 5052, 1N30 berada di ujung bawah kekuatan tetapi sering menawarkan konduktivitas listrik/termal yang lebih unggul dan ketahanan korosi yang sama atau lebih baik di banyak atmosfer. Pilih 1N30 jika konduktivitas dan kemampuan penyambungan lebih penting ketimbang kekuatan tinggi dan performa korosi yang dipengaruhi magnesium dari paduan 5xxx.

Dibandingkan dengan paduan yang dapat perlakuan panas seperti 6061 atau 6063, 1N30 memiliki kekuatan puncak jauh lebih rendah tetapi konduktivitas lebih baik, fabrikasi lebih sederhana (tanpa kebutuhan perlakuan panas), dan biasanya kemampuan pembentukan lebih baik untuk penarikan dalam. Gunakan 1N30 ketika kebutuhan penyambungan, kinerja listrik/termal, dan pembentukan lebih diutamakan daripada kekuatan struktural maksimum.

Ringkasan Akhir

1N30 tetap relevan karena menggabungkan keunggulan khas keluarga 1xxx—konduktivitas tinggi, ketahanan korosi sangat baik, dan kemampuan pembentukan luar biasa—dengan kontrol impuritas dan pengelolaan butir untuk menghasilkan peningkatan kekuatan yang moderat dan perilaku fabrikasi yang konsisten, menjadikannya pilihan praktis untuk aplikasi elektrik, termal, dan kimiawi di mana kekuatan puncak bukan faktor utama.