Aluminium 6260: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi
Bagikan
Table Of Content
Table Of Content
Ikhtisar Komprehensif
6260 adalah anggota dari seri 6xxx paduan aluminium, keluarga yang didefinisikan oleh magnesium dan silikon sebagai elemen paduan utama yang membentuk presipitat Mg2Si. Ini adalah paduan yang dapat diperlakukan panas dan diperkeras dengan presipitasi yang dirancang untuk menyeimbangkan kekuatan sedang hingga tinggi dengan kemampuan ekstrudabilitas dan hasil permukaan yang baik, menempatkannya di antara paduan yang dioptimalkan untuk ekstrusi struktural dan pekerjaan profil rekayasa.
Elemen paduan utama dalam 6260 adalah silikon dan magnesium, dengan tambahan terkendali tembaga, krom, mangan, dan jejak titanium untuk memperhalus struktur butir dan memengaruhi kinetika pengerasan. Mekanisme penguatan adalah pengerasan usia klasik: perlakuan larutan dan pendinginan cepat diikuti dengan penuaan buatan (atau alami) untuk mempresipitasi Mg2Si dan fase sekunder yang meningkatkan kekuatan luluh dan tarik.
Ciri utama 6260 meliputi rasio kekuatan terhadap berat yang menguntungkan, ketahanan korosi yang baik dalam lingkungan atmosfer dan laut ringan, performa pengelasan yang baik dengan pemilihan filler yang tepat, dan kemampuan bentuk yang wajar pada temper lunak. Industri khas meliputi transportasi (otomotif dan kereta api), sistem arsitektural dan bangunan, enclosure listrik dan komponen penghilang panas di mana bentuk kompleks ekstrudabel diperlukan.
Engineer memilih 6260 ketika mereka membutuhkan paduan seri 6xxx yang ramah ekstrusi dengan kekuatan as-ekstrusi yang sedikit lebih tinggi dan stabilitas dimensi yang lebih baik dibandingkan paduan yang lebih umum seperti 6063. Paduan ini dipilih dibandingkan paduan 2xxx/7xxx yang memiliki kekuatan lebih tinggi ketika kemampuan las, hasil permukaan, dan ketahanan korosi lebih penting daripada kekuatan puncak absolut, serta dibandingkan paduan 1xxx atau 3xxx yang lunak ketika kapasitas struktural yang lebih tinggi diperlukan.
Varian Temper
| Temper | Tingkat Kekuatan | Elongasi | Formabilitas | Lasabilitas | Catatan |
|---|---|---|---|---|---|
| O | Rendah | Tinggi | Istimewa | Istimewa | Kondisi anil penuh untuk daya lentur dan formabilitas maksimum |
| H14 | Rendah–Sedang | Sedang | Baik | Baik | Dikerja dingin, sedikit peningkatan kekuatan luluh; pemulihan terbatas diizinkan |
| T4 | Sedang | Sedang–Tinggi | Baik | Baik | Perlakuan larutan panas dan penuaan alami; keseimbangan baik untuk pembentukan lalu penuaan |
| T5 | Sedang–Tinggi | Sedang | Baik | Baik | Didinginkan dari pengerjaan panas dan dipenuai secara buatan; umum digunakan untuk ekstrusi |
| T6 | Tinggi | Sedang–Rendah | Cukup | Cukup–Baik | Perlakuan larutan, pendinginan cepat, dan penuaan buatan untuk kekuatan puncak |
| T651 | Tinggi (stabil) | Sedang–Rendah | Cukup | Cukup–Baik | T6 dengan perlakuan pelurusan tegangan melalui peregangan; banyak digunakan untuk bagian struktural ekstrusi |
Temper memiliki pengaruh utama pada mikrostruktur: temper lunak memungkinkan pembentukan dingin dan pembengkokan luas tanpa retak, sementara temper penuaan puncak T6/T651 memaksimalkan kekuatan dengan mengorbankan kemampuan bentuk. Lasabilitas dan kerentanan terhadap pelunakan zona pengaruh panas (HAZ) sangat terkait dengan temper; bagian T6 akan menunjukkan zona lunak lokal setelah pengelasan kecuali dilakukan perlakuan panas pasca las atau penggunaan paduan filler yang tepat.
Komposisi Kimia
| Elemen | Rentang % | Catatan |
|---|---|---|
| Si | 0.4–0.9 | Silikon bergabung dengan Mg membentuk presipitat Mg2Si untuk penguatan; mengontrol fluiditas pada pengecoran/ekstrusi |
| Fe | 0.2–0.5 | Besi adalah kotoran yang tidak bisa dihindari; membentuk intermetallic yang dapat mempengaruhi ketangguhan dan hasil permukaan |
| Mn | 0.05–0.25 | Jumlah kecil memperhalus butir dan meningkatkan kekuatan; kadar Mn tinggi tidak tipikal untuk 6260 |
| Mg | 0.6–1.0 | Elemen penguat utama bersama Si; mengontrol kinetika presipitasi dan kekuatan puncak saat penuaan |
| Cu | 0.05–0.30 | Tembaga minor meningkatkan kekuatan dan kekerasan tapi dapat mengurangi ketahanan korosi jika berlebihan |
| Zn | ≤0.2 | Seng umumnya rendah; Seng berlebihan tidak diinginkan dalam keluarga ini karena interaksi solut |
| Cr | 0.05–0.25 | Kromium mengurangi pertumbuhan butir dan meningkatkan stabilitas temper serta ketangguhan selama perlakuan panas |
| Ti | ≤0.10 | Titanium digunakan sebagai perbaikan butir pada produksi coran atau billet; tambahan kecil meningkatkan kualitas permukaan as-ekstrusi |
| Lainnya (masing-masing) | ≤0.05 | Elemen jejak dan residu; sisanya aluminium (~seimbang) |
Komposisi sengaja diatur untuk mempromosikan presipitasi Mg2Si yang terkendali selama penuaan buatan sambil membatasi fase intermetallic berbahaya. Penambahan kecil Cu dan Cr memberikan pengaturan tambahan untuk menyesuaikan kekuatan, perilaku HAZ, dan relaksasi tegangan tanpa mengorbankan ketahanan korosi secara signifikan.
Sifat Mekanik
6260 menunjukkan spektrum sifat mekanik yang luas yang sangat bergantung pada temper, ketebalan penampang, dan jalur pemrosesan. Dalam kondisi anil (O) berperilaku dengan duktisitas tinggi dan kekuatan luluh serta tarik rendah, cocok untuk operasi pembengkokan dan pembentukan. Setelah perlakuan larutan dan penuaan buatan (T6/T651), kekuatan tarik dan luluh puncak dicapai melalui dispersi halus presipitat Mg2Si; duktisitas menurun sesuai dan nilai elongasi turun ke kisaran persen satu digit menengah hingga dua digit rendah.
Kekerasan mengikuti pola yang sama: angka Brinell rendah dalam kondisi O meningkat secara substansial setelah penuaan. Performa kelelahan pada profil ekstrusi umumnya baik untuk kelas paduan ini tetapi sensitif terhadap kondisi permukaan, bekas mesin, dan lekukan; penembakan permukaan (shot-peening) atau finishing permukaan dapat secara signifikan meningkatkan umur kelelahan siklus tinggi. Ketebalan dan bentuk penampang memengaruhi laju pendinginan pada perlakuan larutan dan oleh karena itu kekerasan dan kekuatan puncak yang dapat dicapai; penampang tipis biasanya mencapai respons pengerasan usia lebih tinggi dibanding penampang tebal.
| Sifat | O/Anil | Temper Kunci (misal, T6/T651) | Catatan |
|---|---|---|---|
| Kekuatan Tarik (UTS) | ~100–150 MPa | ~300–340 MPa | UTS bervariasi dengan temper dan ukuran penampang; nilai T6 tergantung parameter penuaan |
| Kekuatan Luluh (offset 0.2%) | ~35–80 MPa | ~240–300 MPa | Kenaikan luluh pada T6 signifikan; T651 menyediakan stabilitas dimensi lebih baik |
| Elongasi (A%) | ~20–30% | ~8–14% | Elongasi turun dengan peningkatan kekerasan temper; diukur pada spesimen standar |
| Kekerasan (HB) | ~25–40 HB | ~70–100 HB | Rentang kekerasan Brinell indikatif; kondisi permukaan dan metode temper mempengaruhi hasil |
Sifat Fisik
| Sifat | Nilai | Catatan |
|---|---|---|
| Kerapatan | 2.70 g/cm³ | Tipikal untuk sebagian besar paduan Al-Mg-Si; penting untuk perhitungan rasio kekuatan-terhadap-berat |
| Rentang Leleh | ~570–640 °C | Rentang leleh paduan tergantung komposisi dan kotoran; penyebaran solidus–liquidus |
| Konduktivitas Termal | ~150–170 W/m·K | Konduksi termal baik untuk aplikasi penghantar panas dan pengelolaan termal |
| Konduktivitas Listrik | ~30–45 % IACS | Lebih rendah daripada aluminium murni karena paduan; kompromi antara konduktivitas dan kekuatan |
| Kalor Jenis | ~900 J/kg·K | Kalor jenis tipikal dekat suhu ruang untuk paduan aluminium |
| Koefisien Ekspansi Termal | ~23–24 µm/m·K (20–100 °C) | Koefisien ekspansi termal mirip dengan paduan 6xxx lain; penting saat menggabungkan material berbeda |
Sifat fisik membuat 6260 menarik di mana kekakuan tinggi per massa dan konduksi termal diperlukan bersamaan dengan konduktivitas listrik yang wajar. Desainer harus mempertimbangkan ekspansi termal saat memasangkan komponen 6260 dengan logam atau komposit lain untuk menghindari kelelahan akibat siklus termal diferensial.
Bentuk Produk
| Bentuk | Ketebalan/Ukuran Tipikal | Perilaku Kekuatan | Temper Umum | Catatan |
|---|---|---|---|---|
| Lembaran | 0,3–6 mm | Kekuatan bervariasi sesuai temper; ketebalan tipis menunjukkan pengerasan usia yang lebih seragam | O, T4, T5, T6 | Digunakan untuk panel, penutup, dan komponen terbentuk; permukaan sangat baik untuk pengecatan/anodizing |
| Plat | 6–50 mm | Bagian tebal menunjukkan respons pengerasan usia yang menurun dan laju quenching lebih lambat | O, T6 (terbatas) | Bagian berat memerlukan kontrol quenching/pengerasan untuk menghindari inti lunak |
| Ekstrusi | Profil kompleks, hingga beberapa meter panjang | Kekuatan saat ekstrusi (T5) bagus; T6 tersedia setelah perlakuan panas penuh | T5, T6, T651 | Bentuk paling umum untuk 6260; desain penampang memengaruhi anizotropi mekanik |
| Tabung | OD 6–200 mm, ketebalan dinding bervariasi | Tabung las/jalur mulus menunjukkan perilaku khas seri 6xxx | O, T5, T6 | Digunakan untuk pipa struktural, rel, dan saluran |
| Batang/Rod | Diameter hingga 200 mm | Bagian padat memiliki kekuatan pengerasan usia lebih rendah dibandingkan bagian tipis | O, T6 | Digunakan untuk fitting dan konektor yang diproses mesin dengan dimensi stabil |
Rute proses menentukan mikrostruktur yang dicapai: ekstrusi memberikan arah aliran butiran dan kualitas permukaan, sementara produksi plat dan perlakuan panas berikutnya harus dioptimalkan sesuai ketebalan. Temper khusus ekstrusi (T5/T651) dioptimalkan untuk meminimalkan distorsi dan memberikan sifat mekanik stabil dengan tampilan permukaan baik.
Grade Setara
| Standar | Grade | Wilayah | Catatan |
|---|---|---|---|
| AA | 6260 | USA | Diakui dalam listing American Aluminum Association; spesifikasi produk bervariasi antar pemasok |
| EN AW | 6260 | Eropa | EN-AW 6260 umum digunakan dalam katalog Eropa; komposisi dan temper diselaraskan dengan standar ISO |
| JIS | A6260 (perkiraan) | Jepang | Standar Jepang mungkin mencantumkan komposisi serupa di bawah A6260 atau penamaan mirip; verifikasi dengan pemasok |
| GB/T | 6260 | China | Sistem GB/T China memiliki entri yang cocok untuk banyak paduan 6xxx; cek spesifikasi nasional untuk toleransi berbeda |
Setara langsung umumnya dekat tapi tidak selalu identik; standar regional dapat mengizinkan batasan impuritas, kriteria sifat mekanik, dan temper yang berbeda. Engineer harus selalu meninjau sertifikat pabrik pemasok dan revisi standar saat mengganti antar grade regional dalam aplikasi kritis.
Ketahanan Korosi
6260 memberikan ketahanan korosi atmosfer yang baik khas seri 6xxx, karena terbentuknya film pasif Al2O3 yang stabil dan ketiadaan kadar tembaga tinggi yang meningkatkan kepekaan galvanik. Dalam atmosfer industri dan perkotaan performanya baik, dan anodizing dapat meningkatkan perlindungan permukaan serta penampilan untuk penggunaan arsitektural.
Dalam lingkungan laut atau kaya klorida, 6260 tahan korosi umum dengan wajar tapi rentan terhadap pitting lokal dan korosi celah jika lapisan pelindung rusak. Dibandingkan paduan laut khusus 5xxx, 6260 memiliki ketahanan alami terhadap air laut yang lebih rendah; untuk layanan laut jangka panjang terendam, paduan aluminium-magnesium dengan kandungan Mg lebih tinggi biasanya dipilih.
Kerentanan retak korosi akibat tegangan (SCC) pada 6260 lebih rendah dibandingkan 2xxx berkekuatan tinggi dan beberapa 7xxx tertentu, tapi temper dan tegangan residual penting: temper terlalu tua (overaged) meningkatkan resistensi SCC, sedangkan kondisi puncak kekuatan dapat lebih rentan. Interaksi galvanik mengikuti perilaku aluminium normal: pasangkan 6260 dengan logam kurang mulia secara hati-hati dan isolasi area kontak untuk meminimalkan korosi galvanik.
Properti Fabrikasi
Dapat Dilas
6260 mudah dilas dengan metode umum (GMAW/MIG, GTAW/TIG, dan metode tahanan) dengan hasil baik menggunakan filler dan praktik pra/pascalas yang tepat. Filler tipikal adalah paduan Al-Si (ER4043) atau Al-Mg-Si (ER5356) tergantung pertimbangan mekanik dan korosi; ER4043 mengurangi risiko retak panas dan meningkatkan pengisian, sementara ER5356 mempertahankan kekuatan dan duktibilitas lebih tinggi. Harapkan pelunakan zona pengaruh panas (HAZ) dekat las pada material T6; penuaan pasca-las atau memilih filler dengan kekuatan lebih tinggi dan perlakuan T4→T6 dapat mengurangi kehilangan kekuatan.
Kemudahan Mesin
Kemudahan pemesinan 6260 sedang dan setara dengan paduan 6xxx lainnya; bukan paduan bebas potong tapi merespon baik pada pemotongan dengan pahat carbide berlapis TiN dan praktik CNC modern. Alat yang disarankan termasuk insert carbide geometri rake positif dan pendingin yang memadai. Kecepatan dan umpan harus dipilih untuk meminimalkan sisi terangkat; operasi seperti pengeboran dalam dan frais bahu berat mendapat manfaat dari siklus pecking dan penjepitan kaku.
Kemampuan Bentuk
Kemampuan bentuk sangat baik pada temper O dan T4 dan menurun seiring peningkatan pengerasan usia menuju T6. Untuk pembengkokan lembaran, radius lentur dalam minimum konservatif biasanya 2–3× ketebalan material untuk T4 dan 3–5× ketebalan untuk T6, bergantung geometri dan alat. Kerja dingin (temper H) meningkatkan kekuatan luluh tapi mengurangi elongasi; pembentukan hangat dan siklus anil yang tepat dapat mengembalikan duktibilitas sebelum penuaan akhir.
Perilaku Perlakuan Panas
6260 dapat diperlakukan panas dan mengikuti jalur pengerasan presipitasi klasik. Perlakuan larutan tipikal dilakukan pada sekitar 520–540 °C selama waktu yang disesuaikan dengan ketebalan untuk melarutkan Mg2Si sepenuhnya, kemudian diikuti dengan quenching cepat (air) untuk mempertahankan larutan padat jenuh berlebih. Penuaan buatan biasa dilakukan antara 150–185 °C selama beberapa jam untuk mencapai kondisi T5 atau T6, tergantung trade-off kekuatan dan stabilitas yang diinginkan.
Kondisi T4 (perawatan larutan dan penuaan alami) memberikan kemampuan bentuk yang lebih baik dengan penuaan buatan berikutnya memungkinkan; T5 adalah penuaan langsung dari kondisi hasil ekstrusi, menawarkan kontrol dimensi baik untuk profil panjang. T651 menandakan T6 dengan regangan pereda tegangan untuk meminimalkan tegangan residual dan distorsi. Penguatan tanpa perlakuan panas harus mengandalkan kerja dingin (temper H) dan siklus anil untuk menyesuaikan duktibilitas.
Kinerja Suhu Tinggi
6260 mulai kehilangan kekuatan berarti saat suhu melebihi kisaran penuaan buatan biasa; suhu kerja di atas ~120–150 °C secara bertahap melarutkan presipitat penguat sehingga mengurangi kekuatan luluh dan tarik. Paparan jangka panjang pada suhu tinggi menyebabkan overaging dan pelunakan, jadi desain harus membatasi suhu operasi berkelanjutan atau menerima kapasitas beban yang berkurang.
Oksidasi pada suhu tinggi minimal untuk paparan jangka pendek karena pembentukan cepat Al2O3, tapi lapisan pelindung dapat rusak secara mekanis atau kimiawi. Pada komponen las, area HAZ sangat rentan terhadap paparan termal karena distribusi presipitat telah berubah akibat siklus panas las, mempercepat penurunan kekuatan saat digunakan di suhu tinggi.
Aplikasi
| Industri | Contoh Komponen | Mengapa 6260 Digunakan |
|---|---|---|
| Otomotif | Rel struktural ekstrusi, profil trim | Keseimbangan baik antara kemudahan ekstrusi, kekuatan, dan hasil permukaan untuk bagian yang terlihat/struktur |
| Bahari | Profil superstruktur arsitektural, fitting dek | Ketahanan korosi dan kemampuan anodizing untuk komponen laut tidak terendam |
| Dirgantara | Fitting dan braket struktural sekunder | Rasio kekuatan-terhadap-berat yang menguntungkan serta profil ekstrusi stabil dan kemudahan mesin baik |
| Elektronik | Ekstrusi chassis dan heat sink | Konduktivitas termal dan kemampuan membentuk profil ekstrusi kompleks dengan hasil permukaan halus |
6260 sangat efektif saat geometri ekstrusi, hasil permukaan estetis, ketahanan korosi, dan sifat mekanik sedang hingga tinggi dibutuhkan bersamaan. Perannya sering sebagai paduan “workhorse” untuk profil teknik di mana 6063 agak lemah dan 6061 memiliki kekuatan serupa tapi karakteristik ekstrusi dan hasil permukaan berbeda.
Wawasan Pemilihan
Bagi engineer yang memilih material, 6260 berada di antara paduan lunak dan seri heat-treatable berkekuatan tinggi: menawarkan sifat lebih kuat saat ekstrusi atau puncak penuaan dibanding aluminium murni komersial (1100) sambil mempertahankan banyak keuntungan bentuk dan konduktivitas. Dibanding 1100, 6260 menukar sedikit konduktivitas listrik dan termal serta kemampuan bentuk untuk peningkatan signifikan dalam kekuatan luluh dan tarik.
Dibanding paduan kerja keras seperti 3003 atau 5052, 6260 memberikan kekuatan pengerasan usia lebih tinggi dengan ketahanan korosi yang sebanding di banyak atmosfer; namun, paduan 3xxx/5xxx bisa lebih unggul dalam perendaman jangka panjang atau lingkungan laut berat. Dibanding paduan heat-treatable umum seperti 6061 dan 6063, 6260 sering dipilih untuk kemudahan ekstrusi atau hasil permukaan yang lebih baik serta respon pengerasan usia yang sedikit berbeda; diprioritaskan saat kinerja ekstrusi spesifik atau stabilitas dimensi (T651) diperlukan meskipun kekuatan puncak serupa atau sedikit lebih rendah.
Gunakan logika pemilihan yang berfokus pada langkah pembentukan yang dibutuhkan, perlakuan pasca-las, finishing permukaan (anodizing), dan lingkungan pemakaian. Pilih 6260 ketika Anda membutuhkan paduan 6xxx yang dioptimalkan untuk ekstrusi dengan sifat mekanik yang seimbang, perilaku korosi yang baik, serta kemampuan las yang andal, dan pastikan sertifikat mill supplier untuk aplikasi struktural dengan toleransi ketat.
Ringkasan Penutup
6260 tetap menjadi paduan aluminium teknik yang relevan karena kombinasi proses ekstrusi yang mudah, respons pengerasan presipitasi yang terkontrol, serta sifat mekanik dan ketahanan korosi yang seimbang. Paduan ini mengisi kebutuhan praktis untuk profil dan komponen struktural di mana finishing permukaan, kemampuan las, dan stabilitas dimensi sama pentingnya dengan kekuatan, menjadikannya pilihan tahan lama untuk aplikasi transportasi, arsitektur, dan industri.