Aluminium 2026: Komposisi, Sifat, Panduan Temper, & Aplikasi
Bagikan
Table Of Content
Table Of Content
Gambaran Menyeluruh
2026 adalah anggota dari seri paduan aluminium 2xxx, keluarga yang mengandung tembaga dan dirancang utama untuk kekuatan tinggi melalui pengerasan presipitasi. Komposisi paduan ini berfokus pada tembaga sebagai elemen paduan utama, dengan magnesium dan mangan hadir untuk meningkatkan kekuatan serta mengendalikan mikrostruktur.
Kekuatan dicapai terutama melalui perlakuan panas (solutionizing dan penuaan presipitasi) daripada pengerjaan dingin, yang menempatkan 2026 sebagai grade aluminium yang dapat diperlakukan dengan panas. Sifat utama meliputi kekuatan spesifik tinggi, kemampuan mesin yang baik, ketahanan korosi sedang yang lebih rendah dibandingkan keluarga 5xxx dan 6xxx kecuali diberi perlindungan yang tepat, serta kemampuan pengelasan yang berkurang dibandingkan paduan yang tidak diperlakukan dengan panas.
Industri khas yang menggunakan 2026 termasuk struktur dan fitting dirgantara, komponen pertahanan, suku cadang otomotif berperforma tinggi, dan ekstrusi kekuatan tinggi khusus dimana kekakuan dan kekuatan yang kritis terhadap berat sangat dibutuhkan. Paduan ini dipilih dibandingkan paduan lain ketika kombinasi kekuatan luluh/tarik tinggi dan ketahanan lelah yang wajar diperlukan dengan kompromi yang dapat diterima dalam perilaku korosi dan kemampuan bentuk.
Engineer memilih 2026 ketika prioritas desain mengutamakan rasio kekuatan-terhadap-berat dan stabilitas dimensi di bawah beban siklik, serta saat langkah-langkah pelindung selanjutnya (cladding, pelapis, desain penyegelan) dapat mengurangi serangan lingkungan. Penggunaannya paling menarik ketika paduan 2xxx kekuatan lebih tinggi dapat menggantikan baja yang lebih berat atau grade aluminium dengan kekuatan lebih rendah sambil menjaga massa keseluruhan tetap rendah.
Variasi Temper
| Temper | Tingkat Kekuatan | Regangan | Kemampuan Bentuk | Kemampuan Las | Catatan |
|---|---|---|---|---|---|
| O | Rendah | Tinggi | Sangat Baik | Sangat Baik | Kondisi annealed penuh untuk pembentukan |
| T3 | Sedang-Tinggi | Sedang | Baik (dengan springback) | Buruk hingga cukup | Perlakuan panas solution, pengerjaan dingin, penuaan alami |
| T4 | Sedang | Sedang-Tinggi | Baik | Buruk | Perlakuan panas solution dan penuaan alami |
| T6 | Tinggi | Rendah-Sedang | Cukup-Buruk | Buruk | Perlakuan panas solution dan penuaan buatan untuk kekuatan puncak |
| T73 | Sedang-Tinggi | Sedang | Lebih Baik dibanding T6 | Buruk | Penuaan berlebih untuk meningkatkan ketahanan SCC dan ketangguhan |
| T8 | Tinggi | Rendah-Sedang | Cukup-Buruk | Buruk | Perlakuan panas solution, pengerjaan dingin, lalu penuaan buatan |
| Hxx (H1x/H2x) | Variabel | Variabel | Variabel | Variabel | Bentuk pengerasan regangan dengan tingkat temper berbeda-beda |
Temper sangat berpengaruh pada performa 2026 karena perlakuan panas mengendalikan ukuran presipitat, distribusi, dan kohesi dengan matriks Al. Temper penuaan puncak (T6) memberikan kekuatan statik maksimum tapi mengurangi duktilitas dan kemampuan bentuk, sementara kondisi penuaan berlebih (T73) menukar sebagian kekuatan untuk meningkatkan ketahanan retak korosi tegangan (SCC) dan ketangguhan.
Komposisi Kimia
| Elemen | Rentang % | Catatan |
|---|---|---|
| Si | maks 0.5 | Impuritas; dikendalikan untuk membatasi fase pengrapuhan |
| Fe | maks 0.5 | Membentuk intermetalik yang dapat mengurangi duktilitas dan meningkatkan anisotropi |
| Mn | 0.3–1.0 | Kontrol struktur butir; meningkatkan kekuatan dan ketahanan rekristalisasi |
| Mg | 1.2–1.8 | Mendukung pengerasan presipitasi bersama Cu; meningkatkan kekuatan |
| Cu | 3.4–4.5 | Elemen penguat utama; meningkatkan kekerasan dan kekuatan tapi menurunkan ketahanan korosi |
| Zn | maks 0.25 | Minor; dapat sedikit mempengaruhi kekuatan jika dalam jumlah lebih besar |
| Cr | 0.1–0.25 | Kontrol struktur butir dan meningkatkan ketangguhan; membantu mengurangi pertumbuhan butir filamen |
| Ti | maks 0.15 | Penghalus butir dalam proses pengecoran atau pengerjaan |
| Lainnya | Seimbang Al; elemen jejak dibatasi | Impuritas dijaga rendah untuk mempertahankan respon perlakuan panas dan umur lelah |
Gabungan tembaga-magnesium-mangan mengatur urutan presipitasi (zona GP → θ′ → θ stabil) dan dengan demikian menentukan kekerasan dan kekuatan yang dapat dicapai setelah penuaan. Elemen minor seperti Cr dan Ti sengaja ditambahkan untuk mengendalikan ukuran butir selama proses termomekanik, yang memengaruhi ketangguhan, kemampuan bentuk, dan karakteristik inisiasi retak lelah.
Sifat Mekanik
Perilaku tarik 2026 tipikal untuk paduan Al-Cu kekuatan tinggi: mencapai kekuatan tarik dan luluh tinggi pada temper penuaan puncak namun menunjukkan duktilitas yang berkurang dibandingkan dengan paduan 5xxx dan 6xxx. Performa lelah umumnya baik untuk komponen dengan finishing baik dan desain yang tepat untuk menghindari cacat permukaan dan lubang korosi, tetapi umur lelah sangat menurun jika terjadi serangan korosi lokal dan tegangan sisa tarik.
Kekuatan luluh dan regangan sangat bervariasi tergantung temper dan ketebalan; bentuk lembaran tipis T6 menunjukkan kekuatan luluh lebih tinggi dan regangan lebih rendah dibanding kondisi lebih tebal atau annealed. Kekerasan berkorelasi dengan distribusi presipitat yang dihasilkan oleh penuaan; T6 memberikan kekerasan tinggi, sementara penuaan berlebih (T73) mengurangi kekerasan sedikit untuk meningkatkan ketahanan SCC.
Ketebalan memengaruhi sifat mekanik yang dicapai karena laju pendinginan saat perlakuan solusi mengontrol supersaturasi dan presipitasi selanjutnya. Section tebal lebih sulit mencapai kondisi puncak secara merata, sering kali membutuhkan jadwal perlakuan panas modifikasi atau menerima kekuatan puncak lebih rendah pada plat tebal dibanding lembaran tipis atau pengecoran.
| Sifat | O/Annealed | Temper Utama (misal T6) | Catatan |
|---|---|---|---|
| Kekuatan Tarik (UTS) | ~200–260 MPa (29–38 ksi) | ~430–520 MPa (62–75 ksi) | Nilai tipikal tergantung ketebalan dan penuaan; T6 mendekati kekuatan puncak untuk penggunaan struktural |
| Kekuatan Luluh (0.2% offset) | ~55–120 MPa (8–17 ksi) | ~310–360 MPa (45–52 ksi) | Paduan menunjukkan peningkatan kuat luluh setelah penuaan buatan |
| Regangan (A%) | ~18–28% | ~6–15% | Duktilitas menurun seiring dengan temper kekuatan tinggi; regangan juga tergantung ketebalan |
| Kekerasan (HB) | ~30–60 HB | ~120–160 HB | Kekerasan bervariasi dengan penuaan; nilai HB kira-kira dan dapat dikonversi ke skala Rockwell/Brinell |
Sifat Fisik
| Sifat | Nilai | Catatan |
|---|---|---|
| Density | ~2.78 g/cm³ | Tipikal untuk paduan Al-Cu yang dikerjakan; ~33% lebih ringan dibanding baja berdasarkan berat dengan volume sama |
| Rentang Leleh | ~500–640 °C | Rentang solidus–liquidus dipengaruhi kandungan Cu dan intermetalik |
| Konduktivitas Termal | ~120–160 W/m·K | Lebih rendah dibanding aluminium murni karena paduan; masih baik untuk penyebaran panas |
| Konduktivitas Listrik | ~30–40% IACS | Berkurang dibanding aluminium murni karena hamburan solut dari Cu dan Mg |
| Kalor Spesifik | ~0.88 kJ/kg·K | Sama dengan paduan aluminium lain; berguna untuk desain transien termal |
| Ekspansi Termal | ~23–24 µm/m·K (20–100 °C) | Koefisien mirip dengan paduan Al lain; pertimbangkan ekspansi diferensial dengan material gabungan |
Gabungan density yang relatif rendah dan konduktivitas termal/listrik sedang membuat 2026 menarik ketika kekakuan per berat dan pembuangan panas dibutuhkan. Perancang harus mempertimbangkan penurunan konduktivitas dan peningkatan anisotropi yang diperkenalkan selama proses saat melakukan perhitungan desain termal atau listrik.
Bentuk Produk
| Bentuk | Ketebalan/Ukuran Tipikal | Perilaku Kekuatan | Temper Umum | Catatan |
|---|---|---|---|---|
| Plat Tipis (Sheet) | 0,5–6 mm | Mencapai kekuatan puncak T6 setelah perlakuan panas yang tepat | O, T3, T6, T73 | Sering digunakan untuk kulit dan panel dirgantara; pelapisan biasanya diterapkan untuk perlindungan korosi |
| Plat Tebal (Plate) | 6–50+ mm | Bagian tebal mungkin tidak mencapai kekuatan puncak plat tipis karena laju pendinginan (quench) yang lebih lambat | O, T3, T6 (terbatas) | Plat berat mungkin memerlukan bantuan pendinginan atau menerima sifat yang berkurang; sering membutuhkan proses machining |
| Ekstrusi (Extrusion) | Profil kompleks, ketebalan dinding 2–25 mm | Kekuatan longitudinal baik; sifat bergantung pada proses ekstrusi dan jadwal penuaian (ageing) | T6, T42, T4 | Ekstrusi memungkinkan profil struktural dengan integritas tinggi; anisotropi distribusi presipitat harus diperhitungkan |
| Tabung (Tube) | Diameter luar 10–400 mm, ketebalan dinding bervariasi | Kinerja mekanik bergantung pada metode pembentukan (ditarik/dilas) | T6, T4 | Tabung hasil tarik menunjukkan sifat kelelahan lebih baik dibanding tabung las sambungan |
| Batang/As (Bar/Rod) | Diameter hingga 150 mm | Batang untuk fitting dan tempa dapat diperlakukan panas untuk mencapai kekuatan tinggi | O, T6, T8 | Digunakan untuk komponen yang di-machining dengan kebutuhan kekuatan terhadap berat tinggi dan ketahanan lelah |
Perbedaan proses sangat penting: plat tipis umumnya di-solution treat dan di-quench kemudian di-aging ke temper T6 atau modifikasi, sementara plat tebal dan ekstrusi besar membutuhkan siklus perlakuan panas khusus untuk menghindari daerah lunak (soft spots). Pemilihan produk cenderung mengikuti geometri dan kebutuhan keseragaman mekanik; bagian tipis mencapai sifat yang lebih tinggi dan lebih seragam setelah proses quenching dan aging standar.
Grade Setara
| Standar | Grade | Wilayah | Catatan |
|---|---|---|---|
| AA | 2026 | USA | Paduan tempa dari keluarga 2xxx; spesifikasi mencakup batas kimia dan mekanik |
| EN AW | AlCuMg? | Eropa | Tidak ada ekuivalen satu-per-satu langsung; mirip dengan komposisi keluarga EN AW-2xxx |
| JIS | A2026? | Jepang | Standar nasional kadang mencantumkan analog dekat, tapi batas temper dan impuritas bervariasi |
| GB/T | 2A06/2026 | China | Penamaan lokal mungkin ada dengan variasi komposisi dan kontrol proses sedikit berbeda |
Ekuivalensi antar standar bersifat perkiraan karena kontrol ketat terhadap impuritas, temper, dan proses yang diizinkan berbeda-beda menurut standar dan praktik pabrik. Engineer tidak boleh menganggap performa mekanik atau ketahanan korosi saling menggantikan tanpa memeriksa spesifikasi kimia dan temper dari pemasok secara detil.
Ketahanan Korosi
Ketahanan atmosfer pada 2026 adalah sedang tetapi lebih rendah dibandingkan paduan 5xxx dan beberapa 6xxx karena kandungan tembaga yang lebih tinggi. Di atmosfer netral, paduan ini berperforma cukup jika dilapisi pelindung atau dilaminasi (alclad), namun permukaan tanpa pelindung rentan terhadap pitting lokal apabila terkena klorida atau lingkungan asam. Perlindungan rutin melalui anodizing, coating primer, atau laminasi umum dilakukan dalam aplikasi struktural untuk menjaga daya tahan jangka panjang.
Di lingkungan marin atau kaya klorida, 2026 rentan terhadap korosi intergranular dan pitting kecuali terlindungi; temper overaged (misalnya T73) dan laminasi secara signifikan meningkatkan performa. Stress corrosion cracking (SCC) adalah mode kegagalan yang dikenal pada paduan Al-Cu kekuatan tinggi saat mendapat tegangan tarik di lingkungan korosif, dan mitigasi biasanya dilakukan dengan pemilihan temper, desain untuk menghindari tegangan sisa tarik, dan pengendalian lingkungan.
Interaksi galvanik dengan logam yang lebih mulia harus diperhitungkan: 2026 akan bertindak anod terhadap baja tahan karat dan paduan tembaga, sehingga isolasi listrik atau coating pelindung biasanya diperlukan di sambungan. Jika dibandingkan dengan paduan 7xxx kekuatan tinggi, 2026 memiliki ketangguhan lebih baik dan sedikit ketahanan korosi umum lebih baik dalam kondisi tertentu, tetapi tetap tertinggal dibandingkan paduan 5xxx dan 6xxx untuk layanan korosif tanpa beban tegangan.
Sifat Fabrikasi
Kemampuan Pengelasan
Pengelasan 2026 cukup menantang karena paduan Al-Cu pengerasan presipitasi rentan terhadap retak panas dan kehilangan kekuatan signifikan di zona pengaruh panas (HAZ). Pengelasan manual TIG dan MIG memungkinkan dengan desain las, pemanasan awal, dan kontrol input panas yang tepat, namun sambungan las biasanya memiliki kekuatan jauh lebih rendah dibanding material induk T6. Paduan pengisi khusus seperti pengisi Al-Cu (misalnya 2319) umum direkomendasikan untuk meningkatkan keuletan logam las dan mengurangi kerentanan retak panas; pengisi kaya silikon (misalnya 4043) juga dapat digunakan untuk kemudahan pengelasan dengan pengorbanan kecocokan kekuatan sambungan.
Perlakuan panas pasca las untuk mengembalikan kekuatan sering tidak praktis untuk struktur terakit, sehingga perancang umumnya menghindari sambungan penahan beban las pada komponen temper kekuatan tinggi atau menerima penurunan sifat. Pengelasan gesekan (friction stir welding) dapat menghasilkan mikrostruktur lebih baik dan pengurangan pelunakan HAZ dibandingkan pengelasan fusi pada banyak kasus untuk paduan 2xxx.
Kemudahan Mesin (Machinability)
2026 relatif mudah di-machining dibanding banyak paduan aluminium kekuatan tinggi karena pembentukan serpihan yang menguntungkan dan kemampuan mempertahankan tepi tajam. Indeks kemudahan mesin umumnya tinggi, namun pemilihan alat sangat penting: alat carbide dengan sudut rake positif, kecepatan makan tinggi, dan kecepatan potong sedang tipikal untuk menghindari penumpukan tepi dan mengontrol evakuasi serpihan. Hasil permukaan dan kontrol toleransi dimensi sangat baik, dan panas yang dihasilkan machining harus dikendalikan untuk menghindari perubahan temper pada bagian tipis.
Pemakaian coolant dan strategi penurunan bertahap memperpanjang umur alat, sementara operasi pembentukan ulir atau pembentukan dingin dibatasi pada temper lebih tinggi karena pengurangan keuletan dan efek springback.
Kemampuan Pembentukan (Formability)
Pembentukan dingin 2026 terbatas pada temper puncak; temper annealed (O) atau sebagian lunak lebih disukai untuk operasi yang memerlukan pembengkokan signifikan atau penarikan dalam. Radius bengkok sebaiknya dirancang konservatif; radius dalam yang direkomendasikan biasanya beberapa kali ketebalan plat (3–6× ketebalan) untuk bagian yang ditarik atau dibengkokkan pada temper tinggi agar menghindari retak. Springback lebih terlihat pada temper kekuatan tinggi sehingga kompensasi perkakas diperlukan.
Pembentukan hangat dan urutan pre-aging terkendali dapat meningkatkan kemampuan bentuk untuk bentuk kompleks, dan re-aging berikutnya digunakan untuk mendapatkan kembali kekuatan jika proses memungkinkan.
Perilaku Perlakuan Panas
Sebagai paduan yang bisa diperlakukan panas, 2026 merespon dengan baik pada solution treatment, quenching, dan aging buatan. Solution treatment umumnya dilakukan dekat dengan batas larutan padat kaya-Al untuk paduan 2xxx (biasanya di kisaran 495–505 °C), selama cukup lama untuk menghomogenkan solut, lalu dengan cepat di-quench untuk mempertahankan tembaga dan magnesium dalam larutan jenuh.
Aging buatan untuk temper T6 biasanya dijalankan pada suhu menengah (misalnya 160–190 °C) selama beberapa jam untuk mengembangkan populasi presipitat (θ′) yang memaksimalkan kekuatan. Overaging (T73) menggunakan suhu lebih tinggi atau waktu aging lebih lama untuk memperbesar ukuran presipitat, yang mengurangi kekuatan puncak tetapi meningkatkan ketahanan terhadap stress-corrosion cracking dan meningkatkan ketangguhan. Temper T3 dan T8 memperkenalkan pengerjaan dingin baik sebelum atau setelah aging untuk memperoleh keseimbangan kekuatan/keuletan yang spesifik.
Pengerasan tanpa perlakuan panas bukan jalur utama untuk 2026, sehingga proses annealing ke temper O diikuti pengerjaan dingin hanya menghasilkan pengerasan terbatas dibanding siklus pengerasan presipitasi sejati. Kontrol laju quench dan profil aging sangat penting untuk mendapatkan sifat konsisten, terutama pada bagian tebal dimana gradien akibat quench mungkin muncul.
Performa Suhu Tinggi
Kekuatan 2026 menurun dengan kenaikan suhu karena fase presipitat membesar dan terjadi pelarutan; kehilangan kekuatan signifikan terlihat pada suhu sekitar 100–150 °C ke atas. Untuk layanan kontinu, perancang umumnya membatasi suhu operasi jauh di bawah suhu aging untuk menghindari overaging dan kehilangan kekuatan permanen. Paparan jangka pendek pada suhu sedang mungkin ditoleransi, namun paparan termal siklik dapat mempercepat pembesaran presipitat dan mengurangi umur kelelahan.
Ketahanan oksidasi mirip dengan paduan aluminium lain dan biasanya bukan faktor pembatas pada suhu tinggi penggunaan tipikal, meskipun skala dan perubahan kimia oksida permukaan dapat memengaruhi proses penyambungan atau pelapisan berikutnya. Zona pengaruh panas (HAZ) dari pengelasan sangat rentan pelunakan dan penurunan kekuatan saat terkena suhu tinggi, sehingga pengelolaan termal sangat penting dalam fabrikasi dan layanan.
Aplikasi
| Industri | Contoh Komponen | Mengapa 2026 Digunakan |
|---|---|---|
| Aerospace | Fitting fuselage, tulang sayap, forging struktural | Kekuatan terhadap berat yang tinggi dan ketahanan terhadap fatigue untuk bagian struktural kritis |
| Marine | Komponen superstruktur dan fitting (dilindungi) | Kekuatan tinggi pada kondisi pengurangan berat yang penting; membutuhkan pelapisan atau cladding |
| Automotive | Komponen suspensi atau chassis performa tinggi | Mengurangi bobot sambil memenuhi kebutuhan kekuatan dan ketahanan fatigue |
| Defense | Komponen armor, elemen struktural | Menggabungkan kekuatan dan kemampuan mesin untuk aplikasi pengerasan |
| Electronics | Elemen penyebar panas dan rangka struktural | Konduktivitas termal baik dengan kekakuan per berat yang tinggi |
Secara keseluruhan, 2026 dipilih ketika desainer membutuhkan paduan aluminium dengan kekuatan tinggi yang mampu dibentuk menjadi komponen presisi dan dapat dikerjakan dengan toleransi ketat sekaligus menawarkan kekuatan statis dan fatigue yang tinggi. Perlakuan permukaan pelindung dan praktik desain yang cermat memungkinkan penggunaannya di berbagai sektor dengan tuntutan tinggi.
Wawasan Pemilihan
Pilih 2026 ketika prioritas Anda adalah kekuatan statis dan fatigue yang tinggi dengan kemampuan mesin yang baik, serta ketika tindakan perlindungan (pelapisan, cladding, isolasi desain) dapat diterapkan untuk mengatasi masalah korosi. Paduan ini sangat cocok untuk komponen yang pengurangan bobotnya dibandingkan baja memberikan manfaat kinerja atau biaya pada tingkat sistem.
Dibandingkan dengan aluminium murni komersial (1100), 2026 menawarkan kekuatan dan ketahanan fatigue jauh lebih tinggi dengan pengorbanan konduktivitas listrik lebih rendah dan kemampuan pembentukan yang berkurang. Jika dibandingkan dengan paduan yang mengalami pengerasan dingin seperti 3003 atau 5052, 2026 memiliki kekuatan jauh lebih tinggi tetapi ketahanan korosi umum dan korosi laut yang lebih rendah, serta memerlukan perlakuan panas bukan pengerasan oleh deformasi. Dibandingkan dengan paduan heat-treatable umum seperti 6061 atau 6063, 2026 biasanya memberikan kekuatan puncak lebih tinggi dan umur fatigue lebih baik untuk beberapa aplikasi, namun mungkin kurang tahan korosi dan lebih sulit untuk dilas; pilih 2026 jika rasio kekuatan-per-berat dan kinerja fatigue membenarkan kontrol korosi yang lebih ketat.
Ringkasan Akhir
2026 tetap relevan sebagai paduan aluminium heat-treatable berketahanan tinggi yang menyeimbangkan kekuatan-terhadap-berat dan kemampuan mesin yang sangat baik dengan kompromi yang dapat dikelola pada ketahanan korosi dan kemudahan pengelasan. Ketika diintegrasikan dengan praktik desain yang sesuai, sistem perlindungan permukaan, dan jadwal perlakuan panas yang disesuaikan, paduan ini memberikan solusi struktural yang tahan lama, ringan di bidang aerospace, defense, dan aplikasi industri berperforma tinggi.