Aluminium 5082: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Ikhtisar Komprehensif

5082 adalah anggota seri 5xxx dari paduan aluminium yang dikerjakan secara ditempa, yang dicirikan oleh magnesium sebagai unsur paduan utama. Ini adalah paduan yang tidak dapat diperkuat dengan perlakuan panas, melainkan diperkuat melalui pengerjaan dingin (strain hardening) untuk mencapai kekuatan yang lebih tinggi daripada penguatan melalui pengerasan presipitasi.

Unsur paduan utama dalam 5082 adalah magnesium (biasanya dalam kisaran ~4,0–5,0 wt%), dengan tambahan mangan dan kromium dalam jumlah kecil untuk mengendalikan struktur butir serta meningkatkan ketahanan korosi. Penambahan ini memberikan 5082 keseimbangan antara kekuatan sedang hingga tinggi, keuletan yang baik pada kondisi anil, ketahanan korosi air laut yang luar biasa, serta kemampuan las yang umumnya baik.

Ciri utama yang mendefinisikan 5082 adalah kekuatan yang lebih tinggi dibandingkan paduan Al-Mg yang tidak dapat diperkuat dengan perlakuan panas, tahanan yang kuat terhadap korosi laut dan atmosfer, sifat kelelahan yang baik dalam banyak kondisi, serta kemampuan pembentukan yang baik pada temper anil. Industri yang sering menggunakan 5082 meliputi konstruksi laut, transportasi (tangki bahan bakar, trailer), tangki tekanan dan kriogenik, serta pelindung elektronik dimana ketahanan korosi dan kekuatan sedang sangat diutamakan.

Para engineer memilih 5082 ketika desain membutuhkan kekuatan lebih tinggi dibandingkan aluminium komersial kemurnian biasa tanpa mengorbankan ketahanan korosi atau kemampuan pengelasan. Paduan ini dipilih dibandingkan paduan yang dapat diperkuat dengan perlakuan panas apabila distorsi las dan pemulihan temper pasca-las menjadi perhatian, dan dibandingkan paduan seri 1xxx/3xxx yang kekuatannya lebih rendah ketika keutuhan struktural atau umur kelelahan adalah prioritas.

Variasi Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Formabilitas	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi (20–30%+)	Istimewa	Istimewa	Sepenuhnya anil; formabilitas dan keuletan terbaik
H111	Rendah-Sedang	Sedang	Baik	Istimewa	Sedikit pengerasan akibat deformasi; umum digunakan untuk bending
H112	Sedang	Sedang	Baik	Istimewa	Kontrol sifat mekanik melalui proses
H32	Sedang-Tinggi	Berkurang (8–15%)	Cukup	Sangat Baik	Pengerasan deformasi dan distabilkan; temper umum untuk aplikasi laut
H34	Sedang-Tinggi	Berkurang	Cukup	Sangat Baik	Pengerasan deformasi lebih parah daripada H32; kekuatan lebih tinggi
H116 / H321	Sedang-Tinggi	Sedang	Baik	Sangat Baik	Dirancang untuk meningkatkan ketahanan retak korosi stres dan kemampuan las

Temper sangat memengaruhi keseimbangan antara kekuatan dan formabilitas pada 5082. Temper anil O memaksimalkan keuletan dan operasi penarikan, sementara H32/H34 memberikan kekuatan luluh dan tarik lebih tinggi dengan pengorbanan kemampuan dibengkokkan dan elongasi.

Kemampuan las tetap baik di hampir semua temper karena 5082 adalah paduan yang tidak dapat diperkuat dengan perlakuan panas, tetapi temper deformasi dan penuaan deformasi setelah pengelasan dapat mengubah sifat mekanik lokal; desainer biasanya memilih temper yang menyeimbangkan kebutuhan pembentukan dengan kebutuhan kekuatan akhir.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Si	≤ 0.40	Impuritas yang bisa mengurangi keuletan jika jumlahnya tinggi
Fe	≤ 0.50	Impuritas umum; mempengaruhi fase batas butir
Mn	0.15–0.40	Meningkatkan kekuatan dan ketahanan korosi melalui dispersoid
Mg	4.0–5.0	Unsur penguat utama; meningkatkan ketahanan korosi
Cu	≤ 0.10	Dibatasi untuk menghindari korosi dan pengerasan rapuh
Zn	≤ 0.25	Rendah; Zn berlebih dapat menurunkan ketahanan korosi
Cr	≤ 0.25	Mengontrol struktur butir dan membantu melawan sensitisasi
Ti	≤ 0.15	Penghalus butir dalam proses cor dan tempa
Lainnya (masing-masing)	≤ 0.05	Elemen jejak lain; sisanya aluminium

Magnesium adalah unsur penguat utama dan juga meningkatkan ketahanan terhadap korosi air laut dengan mempromosikan lapisan permukaan pelindung. Mangan dan kromium ditambahkan dalam jumlah kecil untuk menstabilkan mikrostruktur dan membatasi pertumbuhan butir, yang memperbaiki ketangguhan dan mengurangi kerentanan terhadap korosi lokal.

Impuritas seperti besi dan silikon dikendalikan karena membentuk partikel intermetalik yang bisa menjadi titik awal untuk pitting atau inisiasi retak saat terjadi kelelahan dan lingkungan korosif. Komposisi keseluruhan disesuaikan untuk memaksimalkan kombinasi kekuatan, kemampuan las, dan performa ketahanan korosi di lingkungan laut.

Sifat Mekanik

Pada beban tarik, 5082 menunjukkan respon pengerasan deformasi klasik: temper anil O menunjukkan kekuatan luluh dan tarik yang relatif rendah dengan elongasi tinggi, sementara temper H meningkatkan baik kekuatan luluh maupun kekuatan tarik pada pengorbanan keuletan. Perilaku luluh biasanya progresif dengan pengerjaan dingin; eksponen pengerasan kerja bervariasi dengan temper dan ketebalan, yang mempengaruhi kemampuan pembentukan dan perilaku springback.

Kekerasan berkorelasi dengan temper: bahan anil memiliki nilai kekerasan Brinell atau Vickers rendah, dan temper pengerasan deformasi menunjukkan kekerasan jauh lebih tinggi yang sejalan dengan kekuatan luluh terukur. Kekuatan lelah 5082 di lingkungan laut sering kali lebih baik dibanding banyak paduan 6xxx, asalkan desain menghindari konsentrator tegangan dan memperhitungkan sensitivitas notch alloy ini di kondisi rawan korosi.

Ketebalan material dan sejarah fabrikasi sangat memengaruhi sifat mekanik; bahan dengan ketebalan tipis sering mencapai kekuatan luluh sedikit lebih tinggi akibat strain pemrosesan, dan plat tebal dapat disuplai dalam temper kurang pengerasan yang memerlukan pengerasan deformasi pasca pembentukan untuk mencapai kekuatan desain.

Sifat	O/Anil	Temper Kunci (H32 / H116)	Catatan
Kekuatan Tarik	110–145 MPa	210–260 MPa	Nilai tergantung ketebalan dan temper tepat; rentang khas
Kekuatan Luluh	40–70 MPa	120–165 MPa	Kekuatan luluh meningkat signifikan dengan pengerasan deformasi
Elongasi	20–35%	8–15%	Keuletan berkurang pada temper pengerasan dingin
Kekerasan (HB)	25–40	55–85	Korelasi dengan kekuatan luluh; nilai ukur tergantung temper dan ketebalan

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Density	2.66 g/cm³	Khas untuk paduan Al-Mg; rasio kekuatan-berat yang sangat baik
Rentang Leleh	~590–645 °C	Rentang solidus/liquidus; perlu kehati-hatian dalam pengelasan dan brazing
Konduktivitas Termal	~120 W/m·K (pada 25 °C)	Sedikit berkurang dibanding aluminium murni karena paduan
Konduktivitas Listrik	~28–36 %IACS	Lebih rendah dari seri 1xxx karena kandungan Mg
Kalor Jenis	~0.90 J/g·K	~900 J/kg·K; berguna untuk estimasi manajemen termal
Ekspansi Termal	~23–24 µm/m·K	Ekspansi termal aluminium khas; penting untuk desain sambungan

5082 mempertahankan konduktivitas termal yang sangat baik jika dibandingkan dengan banyak baja dan beberapa keluarga paduan aluminium lainnya, sehingga berguna untuk struktur pembuangan panas dimana ketahanan korosi diperlukan. Koefisien ekspansi termalnya yang relatif tinggi memerlukan perhatian khusus pada sambungan material berbeda dan rakitan presisi terutama di lingkungan termal siklik.

Kepadatan dan sifat termal ini menjadikan 5082 menarik untuk aplikasi di mana pengurangan bobot sekaligus performa termal dibutuhkan, meskipun konduktivitas listriknya lebih rendah dibanding kelas aluminium yang lebih murni sehingga kurang cocok untuk aplikasi yang mengutamakan konduktivitas listrik tinggi.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Tipe	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Lembaran	0.3–6.0 mm	Rentang luas bergantung temper	O, H111, H32	Banyak digunakan pada panel laut, tangki bahan bakar
Plat	6–100+ mm	Pengerjaan dingin rendah pada plat tebal; bagian lebih berat	O, H112	Bagian tebal biasanya memerlukan fabrikasi setelah pembentukan
Ekstrusi	Berbagai penampang	Kekuatan bervariasi menurut penampang dan temper	H32, H111	Sering dipakai untuk profil struktural dan penguat
Tabung	Ketebalan dinding 0.5–10+ mm	Kekuatan tergantung pengerjaan dingin dan penarikan	O, H32	Umum untuk aplikasi tekanan dan saluran
Batang/Rod	Ø6–50+ mm	Ketangkasan mesin dan pembentukan berbeda menurut temper	O, H111	Digunakan untuk fitting, pengikat, dan komponen mesin khusus

Rute produksi lembaran dan plat serta pengerjaan dingin berikutnya menciptakan perbedaan praktis paling umum dalam kekuatan dan formabilitas untuk 5082. Lembaran ketebalan tipis biasanya disuplai dengan temper lebih lunak untuk penarikan dalam dan pembengkokan, sedangkan plat dan ekstrusi dipilih ketika kekakuan dan properti penampang menjadi prioritas.

Profil ekstrusi memungkinkan desainer menggabungkan penampang web yang tipis dengan tulang penguat; mereka bisa stabil dalam umur pada keluarga temper H32 dan sering dipilih untuk superstruktur laut dan elemen rangka transportasi dimana kemampuan las dan ketahanan korosi sangat penting.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	5082	USA	Penunjukan tempa standar menurut Aluminum Association
EN AW	5082	Europe	Sering dituliskan sebagai EN AW-5082; pengendalian komposisi serupa
JIS	A5082	Japan	Setara dengan standar industri Jepang; komposisi mirip
GB/T	5082	China	Standar China mencerminkan kimia Al-Mg-Mn khas

Penunjukan setara di berbagai wilayah pada umumnya dapat saling dipertukarkan untuk aplikasi rekayasa umum, namun sertifikat pabrik dan tabel properti yang ditentukan harus diperiksa untuk batasan komposisi dan temper yang tepat. Perbedaan kecil di tingkat impuritas maksimum (Fe, Si) atau penamaan temper stabilisasi (H116 vs H321) mungkin ada, yang dapat memengaruhi kinerja ketahanan korosi pada layanan marine atau kriogenik kritis.

Saat mengganti sumber material, engineer harus memverifikasi sertifikat sifat mekanik dan persyaratan tambahan seperti pelepasan tegangan, kondisi permukaan, dan batas unsur jejak untuk memastikan kesetaraan performa.

Ketahanan Korosi

5082 menunjukkan ketahanan luar biasa terhadap korosi atmosfer dan air laut umum karena film oksida pelindung yang distabilkan oleh magnesium dan mangan. Paduan ini sangat baik digunakan di lingkungan laut dibandingkan dengan banyak paduan yang dapat perlakuan panas, menunjukkan serangan titik yang terbatas dan ketahanan baik terhadap korosi seragam bila perlakuan permukaan dan praktek desain yang tepat diterapkan.

Paduan ini relatif tahan terhadap keretakan korosi tegangan dibandingkan dengan beberapa sistem aluminium berdaya tinggi, tetapi sensitasi dan korosi antarbutir dapat terjadi jika terekspos suhu tinggi dalam jangka waktu lama, terutama pada rentang suhu di mana presipitasi kaya magnesium dapat terbentuk. Perancang sebaiknya menghindari paparan jangka panjang di atas ~65–100 °C tanpa pengujian dan harus mempertimbangkan proteksi katodik atau pelapisan pada layanan agresif.

Interaksi galvanik dengan logam berbeda harus dikelola; 5082 bersifat anod dibandingkan dengan baja tahan karat dan timah-pirin, dan bersifat katodik dibandingkan dengan seng murni. Isolasi yang tepat, proteksi korban, dan pemilihan material pengikat krusial untuk mencegah korosi yang dipercepat pada sambungan. Dibandingkan dengan paduan seri 6xxx, 5082 umumnya memberikan ketahanan korosi laut yang lebih unggul namun kekuatan puncak pengerasan umur lebih rendah.

Sifat Fabrikasi

Kemudahan Pengelasan

5082 sangat mudah dilas dengan proses fusi umum seperti TIG (GTAW) dan MIG (GMAW) dengan bentuk bead yang dapat diprediksi dan kecenderungan retak panas yang rendah. Logam pengisi tipikal meliputi 5356 (Al-Mg) dan 5183 untuk ketahanan korosi lebih baik; pengisi ini mencocokkan komposisi paduan guna menghindari kopling galvanik berlebih dan mempertahankan integritas mekanik.

Zona pengaruh panas las (HAZ) dapat menunjukkan pelunakan lokal pada temper yang sangat di-harden strain, dan kontrol distorsi penting untuk ketebalan tipis; sifat mekanik pasca-las umumnya tetap dapat diterima karena paduan ini tidak dapat perlakuan panas. Pemanasan awal biasanya tidak diperlukan untuk ketebalan sedang, namun kontrol suhu antar pass dan pembersihan film oksida penting untuk kualitas las.

Kemudahan Mesin

5082 bukanlah salah satu paduan aluminium termudah untuk dimesin karena kandungan magnesium yang cukup tinggi dapat menyebabkan punggungan pahat dan serpihan lengket jika kondisi tidak tepat. Indeks kemudahan mesin biasanya moderat: alat potong karbida dengan sudut rake positif, pemecah serpihan, dan strategi pendinginan/feed yang tepat dianjurkan untuk menjaga hasil permukaan dan umur alat.

Kecepatan dan laju potong yang direkomendasikan bergantung pada seksi dan kekakuan, tetapi kecepatan sedang dengan umpan lebih berat dan evakuasi serpihan yang andal menghasilkan hasil terbaik; inklusi abrasif dari impuritas dapat mempersingkat umur alat, sehingga setup mesin harus divalidasi pada stok produksi.

Kemudahan Pembentukan

Performa pembentukan terbaik pada temper O, di mana proses penarikan dalam, pembentukan regangan, dan pembengkokan menghasilkan hasil konsisten dengan tingkat springback rendah. Untuk temper strain-hardened seperti H32, radius lentur minimum meningkat dan kemudahan bentuk menurun; perancang harus mengizinkan radius lentur lebih besar dan mengantisipasi springback yang meningkat.

Pengerasan dingin adalah metode penguatan utama, dan perlakuan anil tengah yang dikontrol digunakan jika pembentukan berat diperlukan; pembentukan panas dapat dipertimbangkan untuk meningkatkan daktilitas namun harus divalidasi untuk menghindari sensitasi dan masalah korosi.

Perilaku Perlakuan Panas

5082 adalah paduan yang tidak dapat perlakuan panas sehingga tidak merespons perlakuan larutan/age hardening untuk menghasilkan peningkatan kekuatan signifikan. Usaha menerapkan perlakuan presipitasi tipe T tidak akan menghasilkan penguatan seperti pada paduan seri 6xxx atau 7xxx karena Mg pada seri 5xxx membentuk larutan padat dan struktur dispersoid, bukan presipitat penguat.

Pengerasan kerja dan penuaan strain adalah mekanisme utama untuk mengatur sifat mekanik; pengerasan dingin meningkatkan kekuatan sedangkan anil (temper O) mengembalikan daktilitas. Untuk komponen yang memerlukan properti layanan stabil setelah pengelasan atau pembentukan, stabilisasi temper (mis. H116) dan urutan pengerasan strain yang dikontrol adalah praktek standar untuk mengelola perubahan sifat mekanik.

Performa Suhu Tinggi

Kekuatan 5082 mulai menurun progresif dengan kenaikan suhu; di atas sekitar 100–150 °C kekuatan luluh yang dapat digunakan turun secara signifikan, dan paparan berkepanjangan mempercepat perubahan mikrostruktur yang dapat mengurangi ketahanan korosi. Suhu layanan kontinu biasanya dibatasi di bawah ~100 °C untuk aplikasi struktural; paparan sementara ke suhu lebih tinggi (misal pengelasan jangka pendek) dapat diterima jika diikuti dengan proses yang tepat.

Oksidasi aluminium pada suhu teknik terbatas oleh lapisan oksida pelindung, namun sifat tarik dan kelelahan menurun lebih cepat daripada oksidasi; HAZ paduan dekat daerah las sangat sensitif terhadap suhu lokal tinggi yang dapat menurunkan performa mekanik. Manajemen termal yang hati-hati dan desain untuk ekspansi termal penting saat menggunakan 5082 di lingkungan suhu tinggi.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Mengapa 5082 Digunakan
Otomotif	Tangki bahan bakar, panel trailer	Ketahanan korosi baik, kemudahan bentuk, kekuatan sedang
Marine	Balok lambung, dek, struktur atas kapal	Ketahanan korosi air laut unggul dan kemudahan las
Aerospace	Fitting, bracket	Rasio kekuatan-berat baik untuk struktur utama non-kritis
Elektronik	Enklosur, penyebar panas	Konduktivitas termal memadai dengan perlindungan korosi
Wadah Tekanan / Kriogenik	Tangki, pipa	Ketangguhan pada suhu rendah dan kemudahan las

Kombinasi kekuatan hasil pengerasan dingin, ketangguhan pada suhu rendah, dan ketahanan terhadap korosi air laut membuat 5082 menjadi andalan untuk struktur laut, sistem bahan bakar transportasi, dan wadah penyimpanan. Sering dipilih jika pengelasan dan pembentukan diperlukan tanpa perlakuan panas pasca-las, dan ketahanan korosi merupakan faktor utama dalam pemilihan material.

Wawasan Pemilihan

Untuk engineer yang memilih antara 5082 dan aluminium kemurnian komersial yang lebih lunak (misal 1100), 5082 menawarkan kekuatan lebih tinggi dan performa struktural jauh lebih baik dengan pengorbanan konduktivitas listrik dan kemudahan bentuk yang sedikit lebih rendah. Pilih 5082 ketika kekuatan dan ketahanan korosi lebih penting dibanding konduktivitas maksimum atau kemudahan pembentukan mutlak.

Dibandingkan dengan paduan pengerasan kerja seperti 3003 atau 5052, 5082 berada pada tingkat kekuatan lebih tinggi sambil mempertahankan ketahanan korosi laut yang serupa atau lebih baik; pilihan ini tepat saat beban desain melebihi kemampuan paduan berdaya rendah tersebut tetapi kekuatan perlakuan panas penuh tidak praktis.

Melawan paduan perlakuan panas seperti 6061 atau 6063, 5082 tidak mencapai kekuatan tarik puncak yang sama namun dipilih ketika kemudahan pengelasan superior, ketahanan korosi air laut lebih baik, dan kerentanan lebih rendah terhadap isu penuaan pasca-las diperlukan. Pilih 5082 saat paparan korosi dan integritas struktur las lebih penting daripada kekuatan maksimum pengerasan umur.

Ringkasan Penutup

5082 tetap merupakan paduan aluminium praktis yang banyak digunakan karena menyeimbangkan kekuatan non-perlakuan panas yang tinggi, ketahanan korosi air laut yang kuat, dan kemudahan pengelasan yang tangguh; atribut ini membuatnya relevan untuk aplikasi laut, transportasi, dan penyimpanan. Perilaku pengerasan dingin yang dapat diprediksi dan ketersediaannya dalam berbagai bentuk produk menjadikannya pilihan utama saat perancang membutuhkan performa struktural handal tanpa kompleksitas proses perlakuan panas.