Aluminium 6067: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Gambaran Umum Komprehensif

AA 6067 adalah anggota dari seri 6xxx paduan aluminium, yaitu paduan Al-Mg-Si yang dapat diperkuat dengan perlakuan panas dan umum digunakan untuk aplikasi struktural dan ekstrusi. Paduan ini terutama dipadu dengan magnesium dan silikon untuk membentuk presipitasi Mg2Si sebagai penguatan, dengan penambahan terkendali tembaga, kromium, titanium, dan elemen jejak untuk mengatur kekuatan dan stabilitas termal.

Mekanisme penguatan untuk 6067 terutama adalah pengerasan presipitasi yang dikombinasikan dengan potensi pengerjaan dingin pasca pembentukan; paduan ini dapat diperkuat dengan perlakuan panas menawarkan temper T5/T6/T651 untuk kekuatan tinggi dan temper O/H untuk kemampuan bentuk yang lebih baik. Ciri utama meliputi rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi dibandingkan dengan paduan seri 1xxx/3xxx umum, ketahanan korosi yang baik khas keluarga 6xxx, kemampuan las yang baik dengan pemilihan filler yang tepat, dan kemampuan bentuk sedang yang menurun dalam kondisi peak-aged.

Industri yang menggunakan 6067 biasanya meliputi aerospace dan pertahanan untuk ekstrusi struktural dan fitting, kereta api dan transportasi berat untuk profil ekstrusi bertekanan tinggi, dan sektor sipil serta industri khusus yang memerlukan keseimbangan antara kekuatan tinggi, kemampuan mesin, dan ketahanan korosi. Para engineer memilih 6067 ketika mereka membutuhkan kekuatan sesudah quenching dan penuaan yang lebih tinggi dibandingkan 6061 atau 6063 sekaligus mempertahankan kemampuan ekstrusi dan stabilitas termal yang cukup baik untuk bagian berketebalan besar.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Kemampuan Bentuk	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi (20–35%)	Sangat Baik	Sangat Baik	Sepenuhnya dianil; terbaik untuk pembentukan dan pembengkokan
H14	Sedang	Sedang (10–20%)	Baik	Sangat Baik	Dikeraskan akibat deformasi sampai kekuatan menengah
T5	Sedang-Tinggi	Sedang (8–15%)	Memadai	Baik	Didinginkan dari suhu tinggi dan diperlakukan penuaan buatan
T6	Tinggi	Sedang-Rendah (8–12%)	Terbatas	Baik	Perlakuan panas larutan dan penuaan buatan untuk kekuatan puncak
T651	Tinggi	Sedang-Rendah (8–12%)	Terbatas	Baik	Perlakuan panas larutan, pengurangan tegangan dengan peregangan, kemudian penuaan buatan
T6511	Tinggi	Sedang-Rendah (8–12%)	Terbatas	Baik	Mirip T651 tetapi dengan prosedur pelurusan berbeda
H111 / H112	Sedang	Variatif (10–20%)	Baik	Sangat Baik	Temper komersial untuk profil ekstrusi dengan annealing parsial

Temper memiliki pengaruh signifikan pada keseimbangan antara kekuatan dan kemampuan manufaktur untuk 6067; temper O dan H1x memberikan duktilitas terbaik dan disukai untuk operasi pembentukan berat. Temper peak-aged (T6/T651) memaksimalkan kekuatan tarik dan luluh tetapi mengurangi kemampuan pembengkokan dan meningkatkan sensitivitas terhadap pelunakan HAZ saat pengelasan.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Si	0.4–0.8	Membentuk presipitasi Mg2Si; mengontrol kekuatan dan perilaku ekstrusi
Fe	0.3–0.7	Elemen pengotor; Fe berlebih mengurangi duktilitas dan mendorong pembentukan intermetal
Mn	0.05–0.20	Penambahan rendah untuk mengontrol struktur butir dan memperbaiki ketangguhan
Mg	0.6–1.1	Elemen penguat utama bersama Si
Cu	0.15–0.4	Penambahan kecil untuk meningkatkan kekuatan dan memperbaiki respon penuaan
Zn	0.0–0.25	Biasanya rendah; kadar lebih tinggi dapat mengubah perilaku penuaan dan korosi
Cr	0.05–0.25	Mengontrol struktur butiran dan mengurangi kerentanan terhadap rekristalisasi
Ti	0.04–0.15	Penjernih butir untuk pengecoran/ekstrusi dan menstabilkan mikrostruktur
Lainnya (masing-masing)	≤0.05	Elemen residual (Ni, Pb, Sn) dikendalikan; total lainnya ≤0.15–0.20

Sistem Al-Mg-Si dalam 6067 diatur sehingga Mg dan Si bergabung membentuk populasi presipitasi Mg2Si yang terkendali selama penuaan; penambahan Cu dan Cr kecil memodifikasi kimia dan distribusi presipitasi untuk meningkatkan kekuatan luluh dan memperbaiki stabilitas suhu tinggi. Elemen jejak dan impuritas maksimum dijaga rendah guna mempertahankan ketangguhan, kemampuan bentuk, dan kemampuan las.

Properti Mekanik

Perilaku tarik 6067 khas paduan 6xxx yang dapat diperkuat dengan perlakuan panas: plateau luluh yang jelas pada temper peak-aged diikuti dengan pengerasan regangan progresif. Dalam kondisi anil, paduan menunjukkan elongasi tinggi dan kekuatan luluh rendah, bertransisi ke kekuatan luluh dan tarik jauh lebih tinggi setelah larutan, quenching, dan penuaan buatan.

Kekerasan sangat korelatif dengan temper dan kondisi presipitasi; kondisi peak-aged (T6/T651) menghasilkan nilai kekerasan tinggi untuk paduan 6xxx sementara kondisi O/H jauh lebih lunak dan lebih duktile. Perilaku lelah cukup baik untuk beban siklik; kekuatan lelah biasanya proporsi dari kekuatan tarik akhir dan sensitif terhadap finish permukaan, tegangan residual, dan pengelasan.

Ketebalan mempengaruhi kekuatan yang dapat dicapai pada temper tipe T6 karena distribusi larutan dan presipitasi serta laju pendinginan bervariasi menurut ukuran penampang; bagian tebal mungkin menunjukkan kekuatan puncak lebih rendah dan variasi properti yang lebih besar dibandingkan ekstrusi tipis atau lembaran.

Properti	O/Anil	Temper Utama (T6/T651)	Catatan
Kekuatan Tarik	100–160 MPa	320–360 MPa	Nilai merupakan rentang tipikal; tergantung ketebalan dan jadwal penuaan
Kekuatan Luluh	35–80 MPa	280–320 MPa	Yield T6/T651 jauh lebih tinggi karena penguatan presipitasi
Elongasi	20–35%	8–12%	Elongasi menurun dengan meningkatnya temper dan kekuatan
Kekerasan (Brinell)	30–60 HB	85–105 HB	Kekerasan naik seiring penuaan; bagian tebal bisa menunjukkan kekerasan lebih rendah setelah quench

Properti Fisik

Properti	Nilai	Catatan
Kepadatan	2.70 g/cm³	Tipikal untuk paduan aluminium 6xxx
Rentang Leleh	~582–652 °C	Rentang solidus–liquidus tergantung komposisi dan level pengotor
Konduktivitas Termal	140–170 W/m·K	Lebih rendah dari aluminium murni; sedikit menurun dengan paduan dan penuaan
Konduktivitas Listrik	~34–42 % IACS	Tergantung temper dan paduan; konduktivitas menurun dengan peningkatan Cu/Mg
Kalor Jenis	~0.90 J/g·K	Mendekati paduan Al-Mg-Si lainnya pada suhu ruang
Koefisien Ekspansi Termal	~23–24 ×10⁻⁶ /K	Koefisien linier khas untuk paduan aluminium pada suhu kamar

Konstanta fisik ini memandu keputusan desain untuk perpindahan panas dan analisis tegangan termal; paduan mempertahankan konduktivitas termal yang sangat baik dibandingkan baja, namun tidak setinggi aluminium murni. Konduktivitas listriknya sedang dan umumnya cukup untuk banyak komponen struktural/elektronik, tetapi berkurang dibanding aluminium murni karena elemen paduan.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Tipikal	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Lembaran	0.5–6.0 mm	Seragam, kualitas permukaan baik	O, H14, T4, T6	Digunakan untuk panel bentuk dan bagian fabrikasi
Plat	6–100 mm	Kekuatan puncak berkurang pada pelat tebal	O, T6 (terbatas)	Bagian tebal sensitif terhadap quench; sering disuplai dalam varian T351/T651
Ekstrusi	Ketebalan dinding 1–50 mm	Dioptimalkan untuk kekuatan arah tertentu	T4, T5, T6, T651	Sangat digunakan untuk profil struktural bertekanan tinggi
Tabung	Ø 10–300 mm	Properti spesifik penampang	O, T6	Tanpa sambungan atau las; digunakan untuk tubing struktural dan aplikasi tekanan
Batang/Rod	Ø 5–100 mm	Kemampuan mesin baik	O, T6	Digunakan untuk fitting mesin, pengikat, dan dowel ekstrusi

Lembaran dan ekstrusi tipis mencapai properti peak-aged lebih mudah karena pendinginan yang efisien, sedangkan plat dan bagian tebal sering memerlukan penuaan yang dimodifikasi atau urutan seperti T651 untuk mengontrol distorsi dan tegangan residual. Proses ekstrusi mendapat manfaat dari karakteristik aliran seimbang 6067, dan paduan ini sering dipilih saat profil ekstrusi yang lebih kuat dibutuhkan dibanding 6061 atau 6063.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	6067	USA	Asosiasi Aluminium Primer / penamaan ASTM
EN AW	6067	Eropa	Penamaan EN umumnya mencerminkan angka AA untuk paduan tempa
JIS	A6067	Jepang	Standar Jepang sering menggunakan prefix A dengan kontrol komposisi serupa
GB/T	6067	Tiongkok	Standar nasional Tiongkok umumnya sejalan dengan rentang komposisi AA

Daftar grade setara biasanya menggunakan angka yang sama di berbagai standar utama untuk paduan aluminium tempa, namun kontrol proses, batas impuritas yang diizinkan, dan persyaratan sifat mekanik bisa berbeda sesuai spesifikasi. Pembeli harus memverifikasi spesifikasi pengadaan (misal, ASTM, EN, JIS, GB/T) untuk nilai tarik/luluh dan kriteria penerimaan secara tepat, bukan hanya mengandalkan nomor paduan.

Ketahanan Korosi

Ketahanan korosi atmosfer untuk 6067 tergolong baik untuk paduan 6xxx yang bisa diperlakukan panas; lapisan oksida aluminium yang terbentuk secara alami memberikan perlindungan dasar dan paduan ini tahan terhadap korosi umum di lingkungan urban dan industri. Korosi lokal (pitting) dapat terjadi di lingkungan kaya klorida; perlakuan permukaan yang tepat, anodizing, atau pelapis biasanya disyaratkan untuk aplikasi laut atau pesisir.

Dalam lingkungan laut, perilaku 6067 sedang: performanya lebih baik dari paduan 2xxx dan banyak paduan Cu berkekuatan tinggi, tetapi umumnya kurang tahan dibandingkan paduan Mg-rich 5xxx pada skenario perendaman klorida aktif. Pengelasan dan kerusakan mekanik dapat mengekspos aluminium murni dan meningkatkan kerentanan terhadap serangan lokal, sehingga perlindungan pasca-las dan desain untuk menghindari celah sangat direkomendasikan.

Risiko stress corrosion cracking untuk paduan 6xxx lebih rendah dibandingkan paduan berkandungan Cu tinggi yang mengalami tegangan besar, namun tidak dapat diabaikan pada kondisi tegangan tarik residu tinggi atau tegangan terapan di lingkungan klorida hangat. Interaksi galvanik membuat aluminium menjadi pasangan anodis saat dipasangkan dengan baja, tembaga, atau baja tahan karat, sehingga isolasi, pelapis, atau anoda korban biasa digunakan sebagai mitigasi desain.

Properti Fabrikasi

6067 dirancang untuk keseimbangan antara kemampuan ekstrusi, kemampuan mesin, dan kekuatan setelah perlakuan panas, dan karakteristik fabrikasi ini harus dikelola dengan memilih temper dan urutan pasca-pemrosesan yang tepat. Input panas selama pengelasan, tingkat quenching setelah perlakuan larutan, dan metode pembentukan menentukan sifat akhir dan stabilitas dimensi.

Kemampuan Las

6067 dapat dilas dengan baik menggunakan proses busur umum (TIG/GTAW, MIG/GMAW) saat menggunakan kawat las yang sesuai dengan sistem paduan dasar. Pilihan filler tipikal adalah 4043 (Al-Si) untuk meningkatkan aliran dan mengurangi kecenderungan retak panas atau 5356 untuk kekuatan lebih tinggi pada beberapa kasus; 4043 biasanya preferensi untuk bahan dasar T6 guna meminimalkan retak di bawah bead. Zona terpengaruh panas mengalami pelunakan karena pelarutan presipitat dan overaging, mengurangi kekuatan lokal dan memerlukan perlakuan mekanis atau termal pasca-las jika kekuatan penuh harus dikembalikan.

Kemudahan Mesin

Kemudahan mesin 6067 tergolong sedang hingga baik dibandingkan paduan 6xxx lain; lebih mudah dikerjakan daripada banyak paduan 5xxx yang work-hardened tetapi kurang dari paduan free-cutting seperti 2xxx dengan tambahan timbal. Peralatan carbide dengan lapisan TiN atau AlTiN dan pengaturan kaku memberikan hasil terbaik; kecepatan spindle lebih tinggi dengan kecepatan pakan sedang dan pemutus chip membantu mengendalikan pembentukan chip kontinu. Permukaan akhir dan ketepatan dimensi tinggi ketika mengerjakan material yang telah dipre-temper atau diaging dengan benar.

Kemampuan Bentuk

Kemampuan bentuk paling baik pada temper O, H111, dan H112 dimana daya lunak tertinggi; pembentukan dingin dalam kondisi T6 atau T5 terbatas dan mungkin memerlukan anneal antara atau perlakuan larutan plus pengerasan ulang (re-ageing). Radius lekukan dalam minimal tipikal bergantung pada temper dan ketebalan, namun panduan awal adalah 1–3× ketebalan untuk temper O/H dan 3–6× ketebalan untuk temper mirip T6. Springback cukup signifikan pada temper berkekuatan lebih tinggi dan harus diperhitungkan dalam desain tooling dan die.

Perilaku Perlakuan Panas

Perlakuan larutan untuk 6067 biasanya bertujuan melarutkan Mg2Si dan fase penguat lain pada suhu sekitar 520–540 °C untuk produk tempa, diikuti dengan quenching cepat untuk mempertahankan larutan padat supersaturasi. Tingkat quench langsung memengaruhi kekuatan puncak yang dapat dicapai; pendinginan lambat atau bagian tebal mengurangi supersaturasi dan menurunkan kekuatan akhir.

Jadwal pengerasan buatan untuk mencapai kondisi T5/T6 umumnya pada rentang 150–185 °C selama 4–24 jam tergantung pada keseimbangan kekuatan/stabilitas yang diinginkan; overaging pada suhu tinggi atau waktu lama meningkatkan ketangguhan dan ketahanan terhadap korosi akibat tegangan dengan pengorbanan kekuatan puncak. Penamaan T651 menunjukkan kondisi yang sudah diberi perlakuan larutan, relaksasi tegangan dengan peregangan, dan pengerasan buatan yang meningkatkan stabilitas dimensi untuk komponen mesin atau struktural.

Untuk temper non-heat-treatable, penguatan dilakukan dengan kerja dingin terkontrol (temper H) dan perlakuan recovery/anneal; anneal penuh (O) biasanya dilakukan di sekitar 415 °C untuk bagian tempa guna mengembalikan keuletan dan menghomogenkan mikrostruktur.

Performa Suhu Tinggi

6067 menunjukkan penurunan kekuatan luluh dan tarik progresif dengan peningkatan suhu; penurunan kekuatan desain signifikan biasanya terjadi di atas 100–150 °C, dan paparan lama di atas ~200 °C secara substansial mengurangi efektivitas penguatan presipitat. Aplikasi suhu tinggi jangka pendek (intermiten sampai ~150 °C) dapat ditoleransi dengan retensi sebagian sifat mekanik, namun ketahanan creep terbatas dibandingkan paduan suhu tinggi khusus.

Lapisan oksida aluminium pelindung memberikan ketahanan oksidasi yang baik pada suhu sedang, namun pengelupasan mekanis bukan perhatian utama untuk kisaran layanan khas 6067. Zona terpengaruh panas di dekat las dapat menunjukkan performa suhu tinggi menurun akibat pembesaran presipitat dan gradien sifat lokal.

Aplikasi

Industri	Komponen Contoh	Alasan Penggunaan 6067
Aerospasial	Ekstrusi struktural, fitting, longeron	Kekuatan terhadap berat tinggi, karakteristik ekstrusi baik, stabilitas pengerasan yang ditingkatkan
Maritim & Transportasi	Anggota struktural gerbong kereta, rangka kendaraan berat	Ketahanan korosi seimbang dan kekuatan lebih tinggi untuk ekstrusi las
Sipil / Arsitektur	Ekstrusi curtain wall berkekuatan tinggi, profil	Stabilitas dimensi (T651) dan hasil permukaan menarik untuk anodizing
Elektronik / Termal	Bracket transfer panas, housing	Konduktivitas termal memadai dengan kekakuan dan kemudahan mesin tinggi
Mesin Industri	Rangka fabrikasi berkekuatan tinggi dan fitting mesin	Kemudahan mesin baik dan kemampuan mencapai kekuatan luluh tinggi setelah pengerasan

6067 dipilih dalam aplikasi yang memerlukan bentuk ekstrusi atau fitting mesin dengan tingkat kekuatan setelah pengerasan yang lebih tinggi dibandingkan 6061/6063 umum, dikombinasikan dengan ketahanan korosi dan sifat fabrikasi dari keluarga 6xxx.

Tips Pemilihan

Pilih 6067 ketika desain membutuhkan kekuatan luluh jangka panjang yang lebih tinggi dari paduan yang bisa diekstrusi dan diperlakukan panas namun tetap memerlukan kemudahan las dan ketahanan korosi yang wajar. Dibandingkan 1100 (aluminium komersial murni), 6067 menukar konduktivitas listrik dan termal superior plus kemampuan bentuk yang sangat baik dengan kekuatan dan kekakuan jauh lebih tinggi; pilih 1100 hanya jika konduktivitas dan kemudahan pembentukan menjadi prioritas utama.

Dibandingkan paduan work-hardened umum seperti 3003 atau 5052, 6067 memberikan kekuatan puncak lebih tinggi untuk penggunaan struktural dengan ketahanan korosi atmosfer setara; namun paduan Mg-rich pada kerja keras tersebut lebih unggul daripada 6067 dalam kondisi perendaman laut berat dan aplikasi yang membutuhkan geometris besar hasil pembentukan dingin. Berbanding 6061 atau 6063, 6067 dipilih bila dibutuhkan kekuatan setelah pengerasan yang lebih baik atau stabilitas meningkat pada ekstrusi tebal walau biaya paduan mungkin lebih tinggi dan kemampuan bentuk agak berkurang; 6061 masih menarik jika ketersediaan luas dan biaya lebih rendah sedikit menjadi faktor utama.

Ringkasan Penutup

AA 6067 menempati posisi praktis dalam keluarga 6xxx sebagai paduan berkekuatan lebih tinggi dan bisa diperlakukan panas yang dioptimalkan untuk ekstrusi dan komponen struktural mesin dengan keseimbangan halus antara kekuatan, ketahanan korosi, dan performa fabrikasi. Kemampuannya mencapai kekuatan puncak setelah pengerasan dengan kemudahan las yang dapat diterima dan kemudahan mesin yang baik menjadikannya relevan untuk aplikasi aerospasial, transportasi, dan industri yang menuntut solusi struktural ringan.