Aluminium 6463: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Gambaran Lengkap

Alloy 6463 adalah anggota dari seri 6xxx pada paduan aluminium, yaitu paduan aluminium–magnesium–silikon yang dikenal terutama karena dapat diperkuat melalui perlakuan panas dengan pengerasan presipitasi. Keluarga 6xxx menawarkan keseimbangan kekuatan sedang dengan kemampuan pembentukan dan hasil permukaan yang baik, menjadikan paduan seperti 6463 menarik untuk aplikasi arsitektur dan struktural yang diekstrusi.

Elemen paduan utama dalam 6463 adalah silikon dan magnesium, yang bergabung membentuk presipitat Mg2Si selama proses penuaan buatan; sejumlah kecil besi, mangan, kromium, dan titanium hadir sebagai unsur mikro-paduan residu atau sengaja ditambahkan untuk mempengaruhi struktur butir dan proses manufaktur. Kekuatan dicapai terutama melalui perlakuan panas larutan diikuti dengan quenching dan penuaan buatan (seri T5/T6), meskipun beberapa sifat dapat disesuaikan melalui pengerjaan dingin.

Ciri utama 6463 meliputi kemampuan ekstrusi yang baik, hasil permukaan halus yang cocok untuk anodizing, rasio kekuatan terhadap berat yang wajar, serta ketahanan korosi yang khas bagi paduan Mg–Si. Kemampuan las umumnya baik dengan proses fusi aluminium standar, meskipun zona terpengaruh panas (HAZ) dapat menjadi lunak setelah pengelasan dan perlu diperhitungkan dalam desain.

Industri tipikal yang menggunakan 6463 meliputi ekstrusi arsitektural (bingkai jendela, curtain wall), ekstrusi struktural ringan dan dekoratif, rumah perangkat elektronik konsumen yang mengutamakan penampilan dan hasil akhir, serta beberapa komponen struktural ringan. Para engineer memilih 6463 saat dibutuhkan kombinasi kemampuan ekstrusi yang baik, kualitas anodizing, dan kekuatan sedang yang dapat diperkuat melalui perlakuan panas dibandingkan alternatif yang lebih kuat namun kurang baik dalam hal hasil akhir.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Formabilitas	Lasabilitas	Catatan
O	Rendah	Tinggi (20–35%)	Istimewa	Istimewa	Sepenuhnya diolah lunak (annealed); terbaik untuk pembentukan dan pembengkokan.
H14	Rendah–Sedang	Sedang (10–20%)	Baik	Baik	Pengerasan oleh deformasi dingin untuk peningkatan kekuatan sedang.
T5	Sedang	Sedang (8–15%)	Baik	Baik	Didinginkan dari pengerjaan panas dan diproses penuaan buatan; umum untuk ekstrusi.
T6	Sedang–Tinggi	Lebih rendah (8–12%)	Baik–Cukup	Baik	Perlakuan panas larutan dan penuaan buatan untuk kekuatan mendekati puncak.
T651	Sedang–Tinggi	Lebih rendah (8–12%)	Baik–Cukup	Baik	Perlakuan panas larutan, pelepasan tegangan dengan peregangan, kemudian penuaan buatan.

Pemilihan temper mengatur kompromi antara kekuatan, daktilitas, dan kemampuan pembentukan. Temper annealed (O) memaksimalkan daktilitas dan disukai untuk operasi pembentukan dingin kompleks atau pembengkokan di mana risiko retak dan efek springback minimal diperlukan.

Temper yang diberi perlakuan panas seperti T5/T6 memberikan kekuatan luluh dan tarik jauh lebih tinggi melalui presipitasi fase Mg2Si, yang menurunkan elongasi dan membatasi pembentukan berat; temper ini disukai saat kekuatan dan stabilitas dimensi menjadi prioritas pada profil ekstrusi.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Si	0.2–0.9	Silikon menyediakan setengah dari presipitat Mg2Si; mengontrol fluiditas ekstrusi dan kekuatan.
Fe	0.0–0.35	Besi adalah pengotor yang membentuk intermetalik, mempengaruhi tampilan permukaan dan daktilitas.
Mn	0.0–0.15	Mangan meningkatkan kehalusan struktur butir dan dapat sedikit meningkatkan kekuatan tanpa merusak kemampuan ekstrusi.
Mg	0.4–0.9	Magnesium adalah elemen penguat utama bersama silikon; mengontrol pengerasan presipitasi.
Cu	0.0–0.1	Tembaga biasanya rendah; jumlah kecil dapat meningkatkan kekuatan tetapi menurunkan ketahanan korosi.
Zn	0.0–0.2	Seng minimal; kadar tinggi jarang pada 6463 dan umumnya tidak diinginkan untuk anodizing.
Cr	0.0–0.1	Kromium membantu mengendalikan pertumbuhan butir selama siklus panas dan meningkatkan retensi kekuatan.
Ti	0.0–0.15	Titanium digunakan sebagai pemurni butir selama pengecoran dan produksi billet.
Lainnya	Seimbang (Al) + unsur jejak	Seimbang adalah aluminium; pengotor trace lain dapat termasuk Ga, Zr dalam kadar sangat rendah tergantung pemasok.

Silikon dan magnesium adalah kombinasi kritis untuk kekuatan yang dapat diperoleh melalui pengerasan presipitasi Mg2Si. Elemen sekunder pada tingkat rendah digunakan untuk menyesuaikan struktur butir, kemampuan cor, dan hasil permukaan. Produsen mengontrol unsur jejak untuk memastikan kualitas anodizing yang konsisten dan meminimalkan intermetalik merugikan yang mengganggu kemampuan bentuk dan estetika.

Sifat Mekanik

Pada kondisi annealed, 6463 menunjukkan kekuatan luluh dan tarik rendah dengan elongasi tinggi, yang memudahkan operasi pembentukan dan pembengkokan yang ekstensif. Setelah perlakuan panas larutan dan penuaan buatan, paduan menunjukkan peningkatan signifikan dalam kekuatan luluh dan tarik akibat dispersi halus presipitat Mg2Si, namun elongasi dan ketangguhan menurun sebanding. Ketahanan lelah mengikuti tren umum paduan aluminium: membaik oleh hasil permukaan dan pengurangan konsentrasi tegangan, dan menurun akibat pengelasan atau kondisi over-aged pada zona terpengaruh panas (HAZ).

Kekerasan berkorelasi dengan temper dan respons penuaan; nilai kekerasan Brinell atau Vickers tipikal naik dari kondisi O ke T6 dengan margin signifikan. Ketebalan dan ukuran penampang mempengaruhi sifat yang dicapai karena laju pendinginan selama quenching dan kinetika penuaan bervariasi dengan massa; ekstrusi tipis mencapai sifat puncak lebih merata dibandingkan penampang tebal. Suhu dan overaging dapat menurunkan kekuatan puncak, sehingga perancang harus mempertimbangkan suhu operasi yang diharapkan dan kemungkinan paparan termal selama fabrikasi.

Sifat	O/Annealed	Temper Utama (T6 / T651)	Catatan
Kekuatan Tarik	90–130 MPa	170–250 MPa	Rentang luas tergantung ukuran penampang, komposisi tepat, dan resep penuaan.
Kekuatan Luluh	30–60 MPa	120–210 MPa	Kekuatan luluh meningkat pesat dengan penuaan buatan; plateau luluh bervariasi sesuai ketebalan penampang.
Elongasi	20–35%	8–12%	Formabilitas berkurang akibat penuaan; desain harus memperhitungkan springback dan radius pembengkokan.
Kekerasan	20–40 HB	50–80 HB	Kenaikan kekerasan sejalan dengan pengerasan presipitasi; nilai pengukuran tergantung pada skala dan metode.

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Massa Jenis	2.70 g/cm³	Tipikal untuk paduan Al–Mg–Si; digunakan dalam perhitungan massa dan desain ringan.
Rentang Leleh	~570–640 °C	Awal dan rentang bervariasi menurut komposisi tepat; hindari paparan lama di dekat solidus saat fabrikasi.
Konduktivitas Termal	140–180 W/m·K	Lebih rendah dibanding aluminium murni tetapi masih baik untuk aplikasi penyebaran panas; tergantung temper.
Konduktivitas Listrik	~28–38 % IACS	Konduktivitas menurun dibandingkan aluminium murni; temper spesifik dan kadar pengotor mempengaruhi nilai akhir.
Kalor Jenis	~900 J/kg·K	Nilai perkiraan untuk paduan aluminium pada suhu ruang.
Koefisien Ekspansi Termal	22–24 µm/m·K	Koefisien ekspansi termal tipikal untuk paduan seri 6xxx.

Sifat fisik ini membuat 6463 cocok untuk komponen yang mengutamakan berat, pengelolaan panas, dan kontrol dimensi. Konduktivitas termal dan listrik lebih rendah dibanding aluminium murni tetapi masih menguntungkan saat dibutuhkan kombinasi formabilitas, kualitas hasil akhir, dan konduktivitas sedang. Desain harus mempertimbangkan ekspansi termal dan suhu operasi yang diharapkan untuk menghindari tegangan termal dan pergeseran dimensi.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Umum	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Sheet (Lembaran)	0,5–6 mm	Lembaran tipis merespon dengan baik penuaan T5/T6; hasil permukaan sangat penting untuk anodizing	O, T4, T5, T6	Digunakan untuk lapisan pelapis, panel, dan elemen dekoratif.
Plate (Plat)	6–50+ mm	Plat yang lebih tebal menunjukkan kekuatan puncak lebih rendah karena laju quench yang lebih lambat	O, T6 (terbatas)	Lebih jarang digunakan; batas ukuran dan pendinginan lambat mengurangi sifat mekanik yang dapat dicapai.
Extrusion (Ekstrusi)	Bagian tipis hingga sangat tebal	Pengaturan sifat dengan temper yang sangat baik; bagian tipis mencapai kekuatan penuaan lebih tinggi	O, T5, T6, T651	Bentuk paling umum; hasil permukaan sangat baik untuk profil arsitektural.
Tube (Tabung)	Ø kecil–besar, dinding 1–10 mm	Tabung las dan seamless dapat diproses penuaan; ketebalan dinding menentukan sifat akhir	O, T5, T6	Umum untuk tubing struktural dan pegangan tangan arsitektural.
Bar/Rod (Batang)	Ø 3–50 mm	Batang dapat diproses perlakuan larutan dan penuaan; kemampuan mesin biasanya baik	O, T6	Digunakan untuk komponen mesin dan elemen struktural kecil.

Profil ekstrusi merupakan bentuk produk dominan untuk 6463 karena komposisi paduan dan prosesnya menghasilkan permukaan halus yang dapat dianodisasi dengan kontrol dimensi yang baik. Lembaran dan plat digunakan ketika diperlukan datar dan perilaku panel, tetapi batas ketebalan dan pendinginan membuat beberapa temper kurang efektif dalam bentuk plat. Produsen biasanya menentukan temper dan proses pasca-produksi (penarikan, penuaan) untuk memenuhi persyaratan mekanik dan hasil permukaan untuk setiap bentuk produk.

Grade Ekivalen

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	6463	USA	Penamaan umum dalam lembar spesifikasi aluminium dan katalog pemasok.
EN AW	6463	Eropa	Sering tercantum sebagai EN AW‑6463; batasan kimia dan toleransi bisa berbeda menurut standar EN.
JIS	A6063 (perkiraan)	Jepang	JIS A6063 adalah paduan pembanding dalam keluarga Mg‑Si tetapi bukan kecocokan kimia persis.
GB/T	6463	China	Grade standar China dengan nomor yang sama ada, tetapi toleransi batch dapat berbeda.

Standar antar wilayah secara nominal memetakan 6463 dalam keluarga Mg–Si, namun terdapat perbedaan halus dalam batas kotoran, metode uji mekanik, dan temper yang diizinkan. Saat menentukan pengadaan lintas negara, pastikan verifikasi batas kimia dan temper sebenarnya pada sertifikat uji mill daripada hanya mengandalkan nomor grade. Kesetaraan bersifat perkiraan; kwalifikasi pemasok diperlukan untuk memastikan hasil permukaan dan target mekanik terpenuhi.

Ketahanan Korosi

Ketahanan korosi atmosfer pada 6463 sebanding dengan paduan seri 6xxx lainnya dan umumnya baik untuk penggunaan arsitektural saat dianodisasi atau dicat. Paduan ini secara alami membentuk oksida pelindung dan tampil baik di atmosfer urban dan industri, namun hasil permukaan dan kualitas anodizing sangat berpengaruh pada perilaku jangka panjang.

Dalam lingkungan laut atau yang tinggi klorida, 6463 tahan terhadap korosi umum tetapi pitting lokal dapat terjadi di daerah dengan konsentrasi klorida tinggi dan adanya zat deterjen. Paduan ini tidak memiliki sifat korosi of korosi pengorbanan (sacrificial) seperti paduan 5xxx tinggi magnesium, sehingga perancang harus mempertimbangkan pelapisan pelindung, anodizing, atau proteksi katodik untuk pemakaian jangka panjang dekat air laut.

Sensitivitas terhadap stress corrosion cracking (SCC) relatif rendah untuk paduan 6xxx dibandingkan dengan paduan 7xxx berdaya tinggi, tetapi SCC masih dapat terjadi di bawah tegangan tarik dan lingkungan korosi, khususnya pada kondisi over-aged atau pengelasan. Interaksi galvanik dengan material lebih mulia (stainless steel, tembaga) dapat mempercepat korosi lokal aluminium apabila ada kontinuitas listrik dan elektrolit; isolasi atau pelapisan pelindung sangat dianjurkan.

Dibandingkan seri 1xxx dan 3xxx, 6463 sedikit mengorbankan konduktivitas mentah untuk kekuatan yang lebih baik dan ketahanan korosi atmosfer yang serupa. Berlawanan dengan paduan 5xxx, 6463 umumnya menawarkan hasil permukaan arsitektural dan respons anodizing lebih baik tetapi ketahanan air laut yang lebih rendah secara bawaan.

Properti Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

6463 dapat dilas dengan baik menggunakan proses fusi umum seperti TIG (GTAW) dan MIG (GMAW), cocok untuk pengelasan robotik dan manual pada ekstrusi. Paduan filler yang direkomendasikan termasuk 4043 (Al‑Si) untuk fluiditas lebih baik dan mengurangi kecenderungan retak panas, serta 5356 (Al‑Mg) bila dibutuhkan kekuatan las lebih tinggi; pemilihan filler harus disesuaikan dengan lingkungan pemakaian dan finishing pasca las.

Pengelasan menghasilkan daerah HAZ di mana pelarutan dan presipitasi ulang dapat menurunkan sifat mekanik secara lokal, terutama pada temper T6 atau T651; perancang harus memperhitungkan pelunakan HAZ dan mempertimbangkan perlakuan panas pasca las atau desain mekanik untuk menghindari tekanan berlebih pada daerah las. Retak panas biasanya bukan masalah utama pada 6463 tetapi dapat timbul dari desain sambungan yang buruk, kontaminasi, atau pembatasan tinggi; permukaan bersih dan kecepatan travel yang tepat mengurangi risiko.

Kemudahan Mesin

Kemudahan mesin 6463 sedang dan setara dengan paduan 6xxx lain; lebih mudah dikerjakan dibandingkan banyak paduan heat treat berdaya tinggi tetapi tidak semudah paduan 2xx free-machining. Alat carbide direkomendasikan untuk pengerjaan produksi; baja kecepatan tinggi (HSS) dapat digunakan untuk pekerjaan ringan. Kecepatan potong, kecepatan maju, dan geometri alat optimal bergantung pada temper dan kekerasan; penjepit kaku dan geometri pemecah serpihan (chip-breaker) meningkatkan hasil permukaan dan akurasi dimensi.

Serpihan cenderung kontinu dan duktile; jaga aliran pendingin untuk mengelola tepi terkumpul dan oksidasi permukaan. Untuk bagian yang sangat dianodisasi atau kritis tampilan, finishing mesin dan kontrol aus alat yang ketat sangat penting untuk menghindari cacat permukaan yang akan terlihat jelas setelah anodizing.

Kemampuan Bentuk

Kemampuan bentuk sangat baik pada temper O dan T4 dan baik pada T5/T6 untuk operasi pembentukan menengah khas profil ekstrusi. Radius tekuk minimum bergantung pada temper dan ketebalan; rekomendasi khas adalah T/2 hingga 2T (dengan T = ketebalan material) dalam kondisi annealed dan radius lebih besar untuk T6 guna mencegah retak pada permukaan.

Pengolahan dingin meningkatkan kekuatan tetapi mengurangi duktibilitas; perancang disarankan melakukan operasi pembentukan sebelum penuaan buatan akhir jika memungkinkan. Untuk penarikan dalam atau pembentukan lentur berat, pilih temper O atau T4 dan gunakan pelumasan serta radius die yang tepat untuk menghindari robek di tepian.

Perilaku Perlakuan Panas

Sebagai paduan 6xxx yang dapat diperlakukan panas, 6463 terutama merespon rantai perlakuan larutan – quench – penuaan. Perlakuan larutan biasanya dilakukan pada suhu 510–540 °C untuk melarutkan Mg2Si ke dalam larutan padat, kemudian segera quench untuk mempertahankan larutan padat supersaturasi. Penuaan buatan (T5/T6) akan mempresipitasi partikel halus Mg2Si untuk meningkatkan kekuatan luluh dan tarik.

Temper T5 dicapai dengan pendinginan dari pengerjaan panas dan penuaan buatan langsung tanpa perlakuan larutan penuh, menghasilkan peningkatan kekuatan sedang dengan kontrol dimensi baik untuk ekstrusi. T6 (perlakuan larutan dan penuaan buatan) memberikan penguatan presipitasi hampir maksimal. Overaging, atau paparan suhu tinggi yang lama selama pemakaian atau fabrikasi, menyebabkan presipitat membesar dan mengurangi kekuatan puncak.

Peralihan temper T hanya dapat dibalik melalui perlakuan larutan ulang; perancang harus menghindari siklus termal yang secara tidak sengaja menyebabkan overage atau underage pada bagian yang harus memenuhi spesifikasi mekanik tertentu. Untuk komponen las, pelarutan dan presipitasi ulang lokal pada daerah HAZ mungkin memerlukan perlakuan panas pasca las untuk mengembalikan sifat seragam pada aplikasi kritis.

Performa Suhu Tinggi

Suhu operasi 6463 biasanya dibatasi pada rentang stabilitas presipitat; layanan kontinu pada suhu sekitar 120–150 °C akan secara bertahap mengurangi kekuatan luluh dan tarik akibat pembesaran presipitat. Peningkatan suhu singkat mungkin ditoleransi, tetapi stabilitas dimensi dan sifat mekanik akan terpengaruh jika kinetika penuaan berjalan.

Oksidasi pada suhu tinggi minimal dibandingkan paduan besi karena aluminium membentuk oksida pelindung, namun skala dan perubahan warna permukaan dapat terjadi dan merusak anodizing serta penampilan. Pada HAZ komponen las, paparan panas dapat menyebabkan pelunakan dan mengurangi umur lelah; desain yang membutuhkan ketahanan suhu tinggi harus mempertimbangkan paduan lain dengan stabilitas suhu tinggi lebih baik.

Ketahanan creep pada 6463 terbatas untuk beban berkelanjutan pada suhu tinggi, sehingga perancang harus menghindari pemakaian paduan ini untuk bagian pembawa beban yang beroperasi dekat suhu pelunakan dalam waktu lama. Untuk aplikasi siklus termal, perhatikan pengurangan kekuatan lelah dan kemungkinan pembesaran mikrostruktur seiring waktu.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Mengapa 6463 Digunakan
Arsitektur	Rangka jendela, ekstrusi curtain wall	Ekstrudabilitas sangat baik, finishing permukaan anodizing, kontrol dimensi
Otomotif	Trim, rel dekoratif	Finishing permukaan baik, kekuatan sedang dengan penghematan berat
Aerospace (non-kritis)	Fitting interior, fairing	Kekuatan terhadap berat dan penampilan permukaan yang baik untuk bagian non-struktural
Kelautan	Rel dekoratif, trim	Ketahanan korosi dengan lapisan pelindung dan anodizing yang sesuai
Elektronik	Enklosur, housing penyebar panas	Konduktivitas termal baik, finishing estetis untuk produk konsumen

6463 sering dipilih untuk komponen yang membutuhkan penampang kompleks hasil ekstrusi dan permukaan anodized berkualitas tinggi sekaligus kekuatan sedang yang dapat diperkuat dengan perlakuan panas. Perpaduan kualitas finishing, sifat mekanik pada kondisi aging, dan kemudahan fabrikasi membuat paduan ini tetap digunakan pada pasar arsitektur dan struktur ringan.

Supplier biasanya menyediakan profil ekstrusi dalam kondisi T5 atau T6 dengan perlakuan permukaan tertentu, yang memungkinkan pemasangan langsung atau proses mesin dan finishing sekunder sesuai kebutuhan.

Wawasan Pemilihan

Pilih 6463 saat desain mengharuskan finishing permukaan hasil ekstrusi bermutu tinggi dan anodizing yang dikombinasikan dengan kekuatan sedang yang dapat diperkuat dengan perlakuan panas serta ekstrudabilitas yang baik. Paduan ini merupakan pilihan logis untuk profil arsitektural dan elemen struktural dekoratif dimana penampilan dan kontrol dimensi menjadi prioritas.

Dibandingkan dengan aluminium murni komersial (1100), 6463 menukar sedikit konduktivitas listrik dan termal serta kemampuan pembentukan dengan kekuatan jauh lebih tinggi setelah aging, sehingga lebih disukai ketika kekakuan struktur dan finishing anodized dibutuhkan. Dibandingkan dengan paduan pengerasan kerja seperti 3003 atau 5052, 6463 umumnya menawarkan kekuatan lebih tinggi setelah aging dengan ketahanan korosi yang serupa atau sedikit menurun; pilih 6463 saat proses melibatkan perlakuan panas pasca pembentukan atau pembentukan ekstrusi.

Dibandingkan dengan paduan yang dapat diperkuat dengan perlakuan panas lain seperti 6061 atau 6063, 6463 dipilih saat finishing permukaan untuk anodizing dan ekstrudabilitas unggul diperlukan meskipun kekuatan puncak sedikit lebih rendah dibanding 6061; untuk kebutuhan struktural yang lebih berat dan membutuhkan kekuatan lebih tinggi, 6061 mungkin menjadi alternatif yang lebih baik. Pertimbangkan biaya dan ketersediaan dengan kebutuhan kualitas finishing dan kompleksitas ekstrusi dalam keputusan pemilihan.

Ringkasan Penutup

Paduan aluminium 6463 tetap menjadi salah satu paduan seri 6xxx yang luas digunakan untuk aplikasi yang menuntut ekstrudabilitas sangat baik, permukaan yang ramah anodizing, dan sifat mekanik yang diperkuat dengan pengendapan pada tingkat sedang. Kombinasi kemudahan mekanisasi, kemampuan las, dan perilaku perlakuan panas yang dapat diprediksi menjadikan paduan ini pilihan andal untuk komponen arsitektural, dekoratif, dan struktur ringan di mana penampilan dan kontrol dimensi sama pentingnya dengan kekuatan.