Aluminium 6085: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Gambaran Komprehensif

6085 adalah paduan aluminium yang termasuk dalam seri 6xxx (Al-Mg-Si), yang ditandai dengan magnesium dan silikon sebagai unsur paduan utamanya. Seri ini dapat diperlakukan dengan perlakuan panas melalui pengerasan pengendapan (precipitation hardening) dan menggabungkan kekuatan sedang hingga tinggi dengan kemampuan bentuk yang baik serta ketahanan korosi yang baik, ditujukan untuk komponen struktural dan hasil ekstrusi.

Unsur paduan utama dalam 6085 adalah silikon dan magnesium, yang membentuk presipitat Mg2Si selama proses penuaan untuk memberikan mekanisme pengerasan utama. Penambahan kecil seperti besi, mangan, krom, dan elemen jejak mengontrol struktur butir, kekuatan, serta kualitas permukaan sekaligus menyeimbangkan kemampuan manufaktur.

Sifat utama 6085 meliputi rasio kekuatan terhadap berat yang menguntungkan, ketahanan korosi atmosfer yang baik, dan kemampuan las yang cukup; kemampuan bentuk umumnya lebih baik pada temper yang lebih lunak dan menurun setelah penuaan. Industri yang umum menggunakan 6085 mencakup otomotif, ekstrusi struktural dan arsitektural umum, perlengkapan kelautan, dan kotak alat listrik yang memerlukan kombinasi kemampuan ekstrusi dan performa mekanis tinggi.

Para engineer memilih 6085 ketika dibutuhkan paduan seri 6xxx yang dapat diekstrusi dengan sifat mekanik lebih baik dibandingkan grade 6005/6063 yang lebih lunak, tapi dengan kemampuan ekstrusi atau keuntungan permukaan/pemrosesan yang lebih baik dibandingkan 6082 atau 6061 yang lebih kuat. Paduan ini dipilih untuk menyeimbangkan respons pengerasan usia, hasil permukaan, dan biaya dalam aplikasi struktural tugas menengah.

Varian Temper

Temper	Level Kekuatan	Elongasi	Formabilitas	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi	Istimewa	Istimewa	Kondisi annealing penuh untuk keuletan maksimal
H12	Rendah-Sedang	Sedang	Baik	Istimewa	Pengerasan kerja ringan, pembentukan terbatas
H14	Sedang	Sedang-Rendah	Cukup	Istimewa	Temper kerja dingin umum untuk kekuatan sedang
T4	Sedang	Sedang	Baik	Sangat baik	Diproses perlakuan panas larutan dan penuaan alami
T5	Sedang-Tinggi	Rendah-Sedang	Cukup	Baik	Didinginkan dari kerja panas dan penuaan buatan
T6	Tinggi	Rendah	Kurang-Cukup	Baik	Diproses larutan dan penuaan puncak buatan
T651	Tinggi	Rendah	Kurang-Cukup	Baik	T6 dengan relief tegangan melalui peregangan ringan

Temper mengubah struktur mikro dan performa dengan mengontrol ukuran, distribusi, dan kerapatan presipitat dalam matriks Al-Mg-Si. Temper lunak (O, H1x) mendukung proses pembentukan dan drawing dalam, sementara varian temper T (T5, T6) memaksimalkan kekuatan untuk aplikasi struktural dengan mengorbankan elongasi dan kemampuan bentuk dingin.

Perlakuan panas dan pengerasan kerja bergabung untuk menciptakan jendela sifat yang luas bagi 6085, memungkinkan produsen menyesuaikan produk dari lembaran ductile hingga ekstrusi kekuatan tinggi. Memilih temper yang tepat merupakan kompromi antara kemudahan pembentukan, tuntutan mekanik akhir, serta proses paska-fabrikasi seperti pengelasan atau pemesinan.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Si	0.6–1.3	Unsur paduan utama membentuk presipitat Mg2Si
Fe	0.0–0.5	Elemen impuritas mempengaruhi kekuatan dan hasil permukaan
Mn	0.0–0.5	Mengontrol struktur butir dan stabilitas kekuatan
Mg	0.4–1.2	Bergabung dengan Si membentuk presipitat penguat
Cu	0.0–0.2	Penambahan kecil meningkatkan kekuatan tapi mengurangi tahan korosi
Zn	0.0–0.2	Level sisa; dapat sedikit meningkatkan kekuatan
Cr	0.0–0.1	Mengontrol rekristalisasi dan ukuran butir pada beberapa varian
Ti	0.0–0.1	Penghalus butir untuk produk cetak atau primer
Lainnya	Saldo / maksimum 0.15 masing-masing	Elemen sisa dan penambahan jejak; saldo sisanya aluminium

Kimia Al-Mg-Si diatur sehingga Mg dan Si membentuk presipitat Mg2Si selama penuaan, yang merupakan fase penguat utama untuk paduan 6xxx. Elemen jejak seperti Mn, Cr, dan Ti digunakan untuk mengontrol rekristalisasi, ukuran butir, dan pembentukan dispersoid yang memengaruhi ketangguhan dan sensitivitas terhadap korosi tegangan.

Sifat Mekanik

Perilaku tarik 6085 khas untuk paduan seri 6xxx yang dapat diperlakukan dengan panas: dalam kondisi annealed menunjukkan keuletan baik dengan kekuatan luluh dan tarik rendah, dan setelah perlakuan larutan + penuaan buatan mencapai kekuatan luluh dan tarik jauh lebih tinggi akibat presipitat yang koheren/semi-koheren. Rasio kekuatan luluh terhadap tarik biasanya berada di kisaran 0.7–0.9 tergantung temper dan ukuran penampang, dan elongasi menurun seiring peningkatan kekerasan. Performa kelelahan membaik dengan penuaan sampai temper optimal tetapi sensitif terhadap hasil permukaan dan tegangan sisa dari pembentukan atau pemesinan.

Kekerasan pada 6085 mengikuti kurva penuaan: material annealed lunak dan mudah dibentuk sedangkan temper T6/T651 menunjukkan angka Brinell atau Vickers jauh lebih tinggi sesuai aplikasi struktural. Ketebalan dan ukuran penampang memengaruhi kekerasan puncak yang dapat dicapai karena sensitivitas quenching dan kinetika penuaan; penampang tebal mungkin mengalami penuaan lebih lambat dan kekuatan puncak lebih rendah. Inisiasi retak lelah paling dipengaruhi oleh kondisi permukaan dan lubang korosi, sedangkan laju propagasi retak sebanding dengan paduan 6xxx lain saat diuji dengan temper serupa.

Sifat	O/Annealed	Temper Utama (T6)	Catatan
Kekuatan Tarik	~90–140 MPa	~280–340 MPa	Nilai bergantung pada penampang, kimia tepat dan proses
Kekuatan Luluh	~35–80 MPa	~240–300 MPa	Kekuatan luluh meningkat signifikan setelah penuaan
Elongasi	~20–30%	~8–12%	Elongasi berkurang dengan pengerasan usia dan ketebalan meningkat
Kekerasan	~30–55 HB	~85–120 HB	Kekerasan berhubungan dengan distribusi presipitat dan temper

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Density	2.70 g/cm³	Tipikal untuk paduan Al-Mg-Si
Rentang Titik Lebur	~555–650 °C	Rentang solidus-liquidus dipengaruhi oleh paduan dan jejak
Konduktivitas Termal	~140–170 W/m·K	Lebih rendah dari aluminium murni; tergantung temperatur dan kandungan paduan
Konduktivitas Listrik	~28–40 % IACS	Berkurang dari aluminium murni akibat larutan dan presipitat
Kalor Jenis	~0.9 J/g·K (900 J/kg·K)	Nilai khas pada suhu kamar
Ekspansi Termal	~23–24 µm/m·K (20–100 °C)	Koefisien khas untuk paduan seri 6xxx

Sifat fisik 6085 membuatnya menarik untuk komponen yang memerlukan transfer panas baik dan berat ringan. Konduktivitas termal dan listrik lebih rendah dibanding aluminium murni dan cenderung menurun sedikit dengan peningkatan kandungan paduan dan penuaan, namun tetap cukup untuk aplikasi heat sink dan enclosure.

Ekspansi termal dan kalor jenis adalah khas untuk paduan aluminium, sehingga desainer harus mengakomodasi perubahan dimensi yang relatif besar dengan suhu pada rakitan yang menggabungkan material berbeda. Rentang titik lebur dan perilaku fase paduan ini membimbing proses penyolderan, brazing, dan penyambungan yang dapat diterima.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Tipikal	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Lembaran	0.3–6 mm	Sifat seragam; ketebalan terbatas untuk puncak T6	O, H14, T4, T6	Banyak digunakan untuk panel dan enclosure
Plat	6–50+ mm	Kekuatan dapat berkurang pada penampang tebal akibat quench	O, T4, T6	Digunakan saat modulus penampang lebih tinggi diperlukan
Ekstrusi	Profil tergantung	Kekuatan tinggi dalam T6 setelah penuaan; bentuk kontinu	T5, T6, T651	Paduan 6xxx dioptimalkan untuk ekstrusi dan stabilitas dimensi
Tabung	Ø kecil-besar, ketebalan dinding 1–10 mm	Mirip ekstrusi; opsi las atau seamless	O, T6	Tabung struktural/tekanan umum digunakan
Batang	Ø 5–200 mm	Penampang padat menunjukkan gradasi quench dan penuaan	O, T6	Digunakan untuk bagian mesin dan fitting

Produksi lembaran dan plat menekankan kualitas permukaan dan kontrol ketebalan untuk meminimalkan gradasi quench saat perlakuan larutan. Ekstrusi adalah aplikasi utama bagi 6085 di mana kombinasi aliran, kemampuan las, dan respons pengerasan usia dimanfaatkan untuk menghasilkan penampang kompleks.

Perbedaan proses (rolling, ekstrusi, panduan) mempengaruhi anisotropi mekanik akhir, struktur butir, dan tegangan sisa. Desainer harus memilih bentuk dan temper secara bersamaan untuk memastikan performa setelah operasi lanjutan seperti bending, stamping, atau pengelasan.

Setara Grade

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	6085	USA	Dikenal sebagai paduan struktural Al-Mg-Si dalam beberapa katalog pemasok
EN AW	6085	Eropa	Penamaan umum Eropa (EN AW-6085) untuk produk tempa
JIS	A6063/A6061 (perkiraan)	Jepang	Tidak ada satu banding satu yang tepat; setara kira-kira dalam keluarga 6xxx
GB/T	6085 (perkiraan)	China	Standar China dapat mencantumkan kimia serupa di bawah seri 6xxx

Referensi silang langsung untuk 6085 bervariasi antar standar karena spesifikasi regional menekankan batas impuritas, temper, dan sifat mekanik yang diizinkan berbeda. Perbedaan kecil dalam komposisi atau proses antara standar dapat mengubah sensitivitas quenching, kekuatan puncak yang dapat dicapai, dan kualitas permukaan, sehingga sertifikat material dan data pemasok harus ditinjau sebelum penggantian.

Ketika mengganti antar paduan 6xxx yang serupa, pertimbangkan perbedaan respons terhadap perlakuan panas dan anizotropi mekanik saat produk ekstrusi; kimia nominal yang setara tidak menjamin sifat penuaan atau kemampuan bentuk yang identik.

Ketahanan Korosi

6085 menawarkan ketahanan korosi atmosferik yang baik khas paduan Al-Mg-Si berkat lapisan oksida aluminium pelindung dan gaya galvanik aktif yang terbatas dengan banyak lingkungan. Dalam atmosfer industri dan perkotaan, alloy ini menunjukkan performa baik; struktur presipitat halus pada temper puncak dapat sedikit meningkatkan kerentanan terhadap korosi lokal jika dikombinasikan dengan lingkungan agresif atau kontaminasi klorida.

Dalam lingkungan laut, 6085 menunjukkan perilaku yang cukup baik untuk komponen dengan eksposur sedang tetapi bukan pilihan utama untuk perangkat yang terus-menerus terendam atau berada di zona percikan tanpa pelapis pelindung atau anodizing. Korosi pitting dan crevice yang dipicu oleh klorida merupakan mode kerusakan utama pada kondisi air asin agresif dan diperparah oleh tegangan tarik dan cacat permukaan.

Kerentanan terhadap stress corrosion cracking (SCC) lebih rendah dibandingkan beberapa paduan kuat 7xxx atau 2xxx, tetapi temper kekuatan tinggi yang dikombinasikan dengan tegangan tarik sisa dapat mempromosikan SCC di bawah kondisi lingkungan berat. Interaksi galvanik dengan logam mulia lebih tinggi (tembaga, baja tahan karat) akan mengakibatkan korosi pada alloy 6085 jika ada kontak listrik dan elektrolit, sehingga disarankan penggunaan desain isolasi atau pelindung.

Dibandingkan dengan paduan 5xxx berbasis magnesium yang diperkuat kerja dingin, 6085 menukar perlindungan katodik sedikit berkurang dengan kekuatan penuaan yang lebih baik dan kemampuan las yang lebih baik. Dibandingkan dengan paduan 6xxx dengan kimia berbeda, jenis permukaan, temper dan sejarah perlakuan panas sering menjadi faktor dominan dalam kinerja korosi dunia nyata.

Properti Fabrikasi

Kemampuan Las
6085 secara umum dapat dilas dengan baik menggunakan proses fusi umum (TIG/MIG/GMAW) apabila prosedur dan kawat pengisi yang tepat dipakai. Kawat pengisi yang direkomendasikan adalah Al-Mg-Si dan seri 4043 atau 5356 serba guna tergantung pada kekuatan pasca-las dan performa korosi yang diperlukan; 4043 memberikan ketahanan retak dan hasil permukaan lebih baik, sedangkan 5356 menghasilkan kekuatan lebih tinggi tetapi dapat mengurangi ketahanan korosi di beberapa lingkungan.

Risiko hot-cracking sedang dan dikendalikan melalui desain sambungan, pemanasan awal bila diperlukan, dan penggunaan paduan pengisi yang kompatibel; pelunakan HAZ adalah hasil yang diharapkan pada temper puncak setelah pengelasan dan mungkin mengharuskan perlakuan penuaan buatan pasca-las untuk mengembalikan kekuatan. Parameter las harus meminimalkan pengenceran dan menghindari input panas berlebih untuk mengurangi kedalaman pelunakan HAZ dan distorsi.

Kemudahan Mesin
Kemudahan mesin 6085 dinilai sedang dibandingkan dengan paduan aluminium pemotong bebas; alloy ini mudah dimesin tetapi tidak mencapai kecepatan tinggi seperti grade berperak atau paduan khusus. Alat carbide dengan geometri positif dan pendingin yang memadai direkomendasikan untuk mengelola pembentukan serpihan dan keausan alat, serta kecepatan potong harus disetel agar terhindar dari tepi terbentuk berlebih dan getaran pada bagian berdinding tipis.

Hasil permukaan yang dapat dicapai lewat pemesinan cukup baik, dan perlakuan panas setelah pemesinan dapat digunakan untuk mengoptimalkan kekuatan jika pemesinan dilakukan pada temper lunak. Pembuatan ulir, pengeboran ulir dan pemesinan detail halus mendapat manfaat dari prapenuaan untuk menstabilkan dimensi dan kekerasan di mana pelemahan termal bisa terjadi.

kemampuan pembentukan
Kemampuan pembentukan 6085 sangat bergantung pada temper dan ketebalan penampang; dalam temper anil dan kerja ringan, lembaran dapat ditarik dalam dan dibengkokkan ke radius kecil, sedangkan material T6 akan retak di bawah pembentukan berat. Radius lentur minimum dalam yang direkomendasikan untuk lembaran pada temper lunak biasanya sekitar 1–2× ketebalan, meningkat menjadi 3–6× ketebalan untuk temper puncak agar menghindari retak tepi.

Respons kerja dingin dapat diprediksi dan konsisten, dengan perilaku lompatan pegas mirip dengan paduan 6xxx lainnya, sehingga kompensasi alat adalah praktik standar. Untuk pembentukan kompleks, menggunakan temper T4 atau O dengan penuaan akhir setelah pembentukan menghasilkan kombinasi terbaik antara kemampuan pembentukan dan sifat mekanik akhir.

Perilaku Perlakuan Panas

Sebagai paduan yang dapat diperlakukan panas, 6085 merespons perlakuan panas larutan diikuti quenching dan penuaan buatan untuk mengembangkan kekuatan. Suhu perlakuan larutan yang umum digunakan untuk paduan seri 6xxx berkisar antara ~520–550 °C, ditahan cukup lama untuk melarutkan Mg2Si dan menghomogenkan mikrostruktur; quenching cepat sangat penting untuk mempertahankan larutan padat jenuh sebelum penuaan.

Penuaan buatan (T5/T6) umumnya dilakukan pada suhu antara ~160–200 °C dengan waktu disesuaikan untuk mencapai ukuran presipitat dan kekuatan yang diinginkan, menghasilkan zona GP dan presipitat β″/β′ yang memberikan kekerasan puncak. Penuaan berlebih pada suhu lebih tinggi atau waktu lebih lama membuat presipitat membesar dan menurunkan kekuatan sambil meningkatkan ketangguhan dan ketahanan terhadap korosi tegangan; produsen menggunakan siklus penuaan yang disesuaikan untuk menyeimbangkan sifat.

Transisi temper T sudah mapan untuk kontrol desain: material dapat dipasok sebagai T4 (penuaan alami) untuk kemampuan pembentukan baik dengan kekuatan sedang atau sebagai T6/T651 untuk layanan struktural dengan kekuatan puncak. Untuk bentuk produk tanpa perlakuan panas, pengerasan kerja digunakan untuk meningkatkan kekuatan dan klasifikasi temper H1x/H2x menunjukkan tingkat kerja dingin yang diterapkan.

Performa Suhu Tinggi

6085 mulai menunjukkan penurunan kekuatan signifikan pada suhu layanan tinggi saat presipitat membesar dan atom pelarut menjadi mudah bergerak; di atas kira-kira 150–175 °C kekuatan jangka panjang berkurang dan creep atau relaksasi menjadi perhatian desain. Paparan jangka pendek pada suhu lebih tinggi untuk pengelasan atau brazing harus dikelola untuk menghindari pelunakan atau distorsi berlebihan.

Oksidasi relatif ringan pada suhu layanan tinggi yang biasa ditemui di sebagian besar aplikasi, tetapi paparan lama pada suhu tinggi dapat mengubah karakteristik oksida permukaan dan mempercepat degradasi antarbutir pada atmosfer tertentu. Zona HAZ di sekitar las berperilaku serupa dengan paduan 6xxx lainnya, dengan zona puncak yang melunak dan memerlukan perlakuan penuaan ulang jika diperlukan tingkat kekuatan asli.

Untuk aplikasi siklus termal, perancang harus mempertimbangkan mismatch ekspansi termal dan potensi percepatan kelelahan akibat creep suhu tinggi dan perubahan mikrostruktur. Ketika kekuatan kontinu di atas ~150 °C diperlukan, sistem paduan alternatif atau margin desain tambahan harus dipertimbangkan.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan 6085
Otomotif	Rel chassis ekstrusi, profil struktural	Perpaduan baik antara kemampuan ekstrusi, kekuatan dan ketahanan korosi
Maritim	Fitting dek, ekstrusi struktural non-kritis	Ketahanan korosi cukup dengan kemampuan bentuk dan hasil permukaan baik
Aeronautika	Fitting sekunder, trim dan braket	Kekuatan terhadap berat menguntungkan untuk bagian struktur non-primer
Elektronik	Enclosure, penyebar panas	Konduktivitas termal dan kemudahan mesin yang baik untuk housing
Konstruksi	Frame jendela, ekstrusi curtain wall	Hasil permukaan, kemampuan ekstrusi dan stabilitas dimensi

6085 cocok untuk aplikasi yang membutuhkan geometri ekstrusi dan kekuatan menengah hingga tinggi tanpa biaya atau kerumitan proses paduan aerospace premium. Keanekaragaman temper dan bentuk alloy membuatnya berguna di berbagai industri untuk komponen struktural dan estetis.

Tips Pemilihan

6085 adalah pilihan tepat saat Anda membutuhkan paduan 6xxx yang dapat diekstrusi dengan kekuatan lebih tinggi daripada grade arsitektur umum sambil mempertahankan kualitas permukaan dan kelancaran ekstrusi. Pilih temper anil atau T4 untuk operasi pembentukan dan T5/T6/T651 untuk komponen struktural di mana kekakuan dan kekuatan luluh penting.

Dibandingkan dengan aluminium komersial murni (1100), 6085 menawarkan kekuatan dan kekakuan lebih tinggi dengan konduktivitas listrik dan kemampuan bentuk yang sedikit lebih rendah; gunakan 6085 saat performa mekanik lebih diutamakan dibandingkan konduktivitas maksimum. Dibandingkan dengan paduan pengerasan kerja seperti 3003 atau 5052, 6085 memberikan kekuatan penuaan lebih tinggi dengan ketahanan korosi yang sebanding, namun kurang tahan terhadap pembentukan dingin ekstrem tanpa proses anil terlebih dahulu.

Dibandingkan dengan paduan yang biasa menjalani perlakuan panas seperti 6061 atau 6063, 6085 mungkin lebih disukai untuk kinerja ekstrusi tertentu atau persyaratan permukaan meskipun memiliki kekuatan puncak serupa atau sedikit lebih rendah. Saat memilih 6085, pertimbangkan ketersediaan, temper yang dibutuhkan, dan proses lanjutan (pembentukan, pengelasan, machining) dibandingkan dengan sedikit biaya material yang lebih tinggi dibandingkan grade 6xxx dasar.

Ringkasan Penutup

6085 tetap relevan karena memberikan platform yang seimbang dalam keluarga 6xxx: geometri yang dapat diekstrusi, temper yang disesuaikan mulai dari sangat dapat dibentuk hingga kuat secara struktural, serta ketahanan korosi yang andal untuk banyak rakitan teknik. Komposisi kimia dan jendela prosesnya memungkinkan produsen mengoptimalkan sifat mekanik, permukaan, dan fabrikasi untuk aplikasi tugas menengah hingga tinggi di mana berat, biaya, dan kemampuan fabrikasi harus seimbang.