Aluminium 8006: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Ikhtisar Lengkap

Alloy 8006 adalah anggota dari seri 8xxx paduan aluminium, keluarga yang dicirikan oleh sistem paduan “lain” di luar keluarga 1xxx–7xxx yang umum. Seri 8xxx sering mengandung besi, silikon, dan unsur jejak sesekali yang diperkenalkan untuk sifat spesifik, dan 8006 biasanya digolongkan dengan paduan yang dioptimalkan untuk keseimbangan antara kekuatan sedang, kemampuan bentuk yang baik, dan ketahanan korosi pada produk berketebalan tipis.

Konstituen utama paduan dalam 8006 adalah besi dan silikon, dengan penambahan terkendali mangan dan sejumlah kecil tembaga, magnesium, dan kromium untuk menyesuaikan kekuatan, populasi intermetallic, dan stabilitas butir. Penguatan pada 8006 sebagian besar terjadi melalui solusi padat terkendali dan presipitasi intermetallic halus yang dikombinasikan dengan pengerasan kerja; ini bukan paduan yang terutama dapat diperlakukan panas seperti pada seri 6xxx atau 7xxx.

Ciri utama 8006 adalah formabilitas dingin dari sedang hingga tinggi, ketahanan korosi atmosferik dan lokal yang baik, kemampuan las yang dapat diterima dengan pemilihan filler yang tepat, serta rasio kekuatan-terhadap-berat yang menguntungkan sehingga menjadikannya menarik untuk aplikasi lembaran tipis. Industri tipikal meliputi panel eksterior otomotif dan trim, kemasan konsumen, serta komponen penukar panas, di mana kombinasi formabilitas, ketahanan korosi, dan produksi ekonomis lebih diutamakan dibandingkan kebutuhan kekuatan puncak pada suhu tinggi. Insinyur memilih 8006 dibandingkan paduan lain ketika formabilitas lembaran dan ketahanan korosi menjadi prioritas bersama kekuatan sedang tanpa kompleksitas perlakuan panas presipitasi.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Regangan	Formabilitas	Kemudahan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi (20–30%)	Istimewa	Istimewa	Betul-betul direkristalisasi, terbaik untuk deep drawing
H12	Sedang-Rendah	Sedang (12–18%)	Sangat Baik	Sangat Baik	Pengerasan regangan ringan untuk peningkatan kekuatan luluh
H14	Sedang	Rendah-Sedang (6–12%)	Baik	Baik	Temper komersial umum untuk keseimbangan kekuatan dan formabilitas
H16	Sedang-Tinggi	Rendah (4–10%)	Cukup	Baik	Pengerasan regangan lebih berat untuk kekakuan lebih tinggi
H18	Tinggi	Rendah (2–6%)	Terbatas	Baik	Pengerasan kerja maksimum pada lembaran; formabilitas berkurang
H24/H26	Sedang-Tinggi	Rendah (3–8%)	Baik setelah direkristalisasi	Baik	Temper H termal stabil (direkristalisasi parsial lalu pengerasan regangan)

Temper sangat mengontrol pertukaran antara kekuatan luluh/ tarik dan keuletan pada 8006. Pengerjaan dingin (temper H) meningkatkan kekuatan luluh dan tarik melalui pengerasan dislokasi dan interaksi regangan antar partikel intermetallic, sambil secara progresif mengurangi regangan dan kemampuan deformasi tarik.

Karena 8006 tidak terutama diperkuat oleh perlakuan panas solusi dan pengerasan usia, temper T jarang digunakan untuk memperoleh peningkatan kekuatan puncak; sebagai gantinya, temper seri H dengan siklus anil terkendali adalah jalur produksi untuk menetapkan sifat akhir agar sesuai untuk pembentukan atau pemakaian.

Komposisi Kimia

Unsur	Rentang %	Catatan
Si	0.10–0.60	Mengontrol kelancaran dalam pengecoran dan membentuk partikel silisida; mempengaruhi kekuatan dan ketahanan korosi pitting
Fe	0.40–1.20	Impuritas/paduan utama; membentuk intermetallic stabil yang mempengaruhi kekuatan dan rekristalisasi
Mn	0.05–0.60	Memperhalus struktur butir dan membantu pembentukan dispersoid untuk ketangguhan serta kekerasan pasca pembentukan
Mg	0.05–0.40	Penambahan kecil meningkatkan kekuatan melalui larutan padat; penambahan berlebih mengurangi ketahanan korosi
Cu	0.02–0.20	Jika hadir, meningkatkan kekuatan namun bisa mengurangi ketahanan korosi dan kemampuan las dalam jumlah besar
Zn	0.02–0.25	Dipertahankan rendah; seng dapat berkontribusi pada pengerasan usia di seri lain tapi di sini bersifat minor
Cr	0.01–0.25	Mengontrol pertumbuhan butir dan menstabilkan temper selama pembentukan dan perlakuan panas suhu rendah
Ti	0.01–0.10	Unsur mikro-paduan yang digunakan untuk memperhalus butir pada stok cor atau hasil kerja
Lainnya	Seimbang Al; unsur jejak ≤0.05 tiap elemen	Residu dan mikro-paduan sengaja (misal Zr, Sc pada tingkat jejak di grade khusus)

Komposisi 8006 diatur agar partikel intermetallic yang mengandung besi dan silikon menyediakan dispersoid stabil dan halus yang membatasi pertumbuhan butir serta memberikan penguatan sedang tanpa bergantung pada pengerasan usia. Kandungan mangan dan kromium yang kecil memperhalus perilaku rekristalisasi dan berkontribusi pada ketangguhan, sementara batas ketat pada tembaga dan seng menjaga ketahanan korosi dan kemudahan las.

Sifat Mekanik

Dalam perilaku tarik, 8006 menunjukkan tren klasik paduan aluminium di mana material yang direkristalisasi memperlihatkan kekuatan luluh rendah dan regangan tinggi, sedangkan temper hasil pengerjaan dingin menggeser kurva tegangan-regangan ke atas dengan pengurangan regangan seragam. Ketiadaan penguatan presipitasi berarti kenaikan tarik terutama didominasi oleh kerapatan dislokasi dan interaksi partikel-dislokasi yang dihasilkan selama pengerjaan dingin.

Kekuatan luluh pada temper seri H dapat meningkat 2–4× dibanding kondisi O tergantung tingkat pengerjaan dingin, namun keuletan menurun sebanding. Kekerasan mengikuti pola yang sama dan berguna sebagai metrik pengendalian produksi; performa kelelahan sedang dan sangat tergantung pada kondisi permukaan, temper, dan tegangan sisa akibat pembentukan. Ketebalan memengaruhi baik kekuatan yang dapat dicapai (melalui kedalaman pengerasan kerja) maupun kemampuan bentuk; ketebalan yang lebih tipis lebih mudah dibentuk dan lebih cepat mengeras dibanding pelat tebal.

Sifat	O/Anil	Temper Utama (H14)	Catatan
Kekuatan Tarik	70–100 MPa	170–230 MPa	H14 adalah temper komersial representatif untuk lembaran; nilai tergantung ketebalan dan proses
Kekuatan Luluh	30–60 MPa	110–160 MPa	Kekuatan luluh diukur pada offset 0,2%; pengerjaan dingin memberikan sebagian besar peningkatan
Regangan	20–30%	6–12%	Regangan menurun dengan peningkatan temper; kondisi permukaan dan ketebalan uji memengaruhi hasil
Kekerasan (HB)	20–35 HB	45–75 HB	Rentang Brinell kira-kira; kekerasan berkorelasi dengan tarik dan kondisi produksi

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Density	~2.70 g/cm³	Tipikal untuk paduan aluminium; menguntungkan untuk desain ringan
Rentang Leleh	~630–650 °C	Rentang solidus-liquidus tergantung silikon/besi; proses membutuhkan kontrol termal tepat
Konduktivitas Termal	~150–180 W/m·K	Lebih rendah dari aluminium murni karena paduan; tetap tinggi untuk aplikasi penyebaran panas
Konduktivitas Listrik	~30–40 %IACS	Berkurang dibanding aluminium murni tapi masih dapat diterima untuk beberapa aplikasi konduktor atau busbar
Kalor Jenis	~900 J/kg·K	Mendekati nilai tipikal aluminium; berguna untuk perhitungan massa panas
Koefisien Perluasan Panas	~23–24 µm/m·K (20–100 °C)	Koefisien linier mirip dengan paduan Al lain; perlu dipertimbangkan dalam desain bimetalik

8006 mempertahankan konduktivitas termal dan kalor jenis yang menguntungkan khas paduan aluminium, sehingga cocok untuk peran sebagai heat sink dan penukar panas di mana kemampuan pembentukan juga penting. Konduktivitas listrik sedang dan densitas rendah membuatnya menarik ketika dibutuhkan keseimbangan performa termal/listrik dan konstruksi ringan.

Jendela pemrosesan termal dibatasi oleh rentang leleh paduan dan stabilitas intermetallic; overheating lokal saat pengelasan atau brasasi dapat memicu terbentuknya intermetallic kasar dan menurunkan ketahanan korosi di zona pengaruh panas.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Tipikal	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Plat Tipis (Sheet)	0.2–4.0 mm	Merespons baik terhadap pengerjaan dingin; ketebalan tipis lebih mudah dibentuk	O, H12, H14, H16	Umumnya digunakan untuk panel otomotif, barang konsumen
Plat Tebal (Plate)	4–12 mm	Formabilitas lebih rendah; membutuhkan peralatan pembentuk yang lebih berat	O, H16, H18	Dipakai untuk bagian struktural yang memerlukan ketebalan
Ekstrusi	Tergantung pada penampang	Kekuatan bervariasi sesuai ukuran penampang dan pendinginan; bisa distabilkan secara penuaan	H1x, H2x	Ketersediaan komersial terbatas dibandingkan ekstrusi seri 6xxx
Tabung (Tube)	Ketebalan dinding 0.5–6 mm	Tabung tarik dingin atau las jahit menunjukkan peningkatan kekuatan	O, H14	Digunakan untuk pipa penukar panas dan tabung struktural ringan
Batang/Bilah (Bar/Rod)	6–50 mm	Sifat massal menyesuaikan kondisi annealed atau drawn	O, H12/H14	Dipakai untuk komponen mesin kecil dan pengikat dengan beban non-kritis

Produk berbentuk plat tipis adalah bentuk dominan untuk 8006 karena fokus paduan ini pada formabilitas dan ekonomi produksi ketebalan tipis. Plat tebal dan ekstrusi tersedia namun kurang umum dan dipilih saat geometri atau kebutuhan kekakuan tidak memungkinkan solusi plat tipis. Tabung dan batang diproduksi untuk aplikasi khusus; sifat mekaniknya sangat dipengaruhi oleh proses penarikan dan finishing.

Setara Grade

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	8006	USA	Penamaan dalam sistem Aluminum Association untuk paduan tempa seri 8xxx
EN AW	8006	Eropa	Penamaan paduan tempa Eropa; komposisi dan praktik temper serupa, namun batasan spesifik bisa berbeda
JIS	A8006 (perkiraan)	Jepang	Konvensi penamaan lokal ada; bandingkan batas kimia untuk kesetaraan
GB/T	8006 (perkiraan)	Cina	Standar Cina mungkin menetapkan batas impuritas dan persyaratan pemrosesan sedikit berbeda

Kesetaraan lintas standar memerlukan pemeriksaan cermat terhadap batas bahan kimia dan penamaan temper; meskipun AA 8006 dan EN AW 8006 sebagian besar serupa, perbedaan kecil pada batas maksimal Fe/Si atau elemen jejak dapat mempengaruhi perilaku rekristalisasi dan korosi. Untuk pengadaan kritis, sertifikat material harus disesuaikan dengan standar dan jalur produksi yang berlaku daripada hanya mengandalkan nomor grade.

Ketahanan Korosi

Dalam lingkungan atmosferik, paduan 8006 menunjukkan ketahanan korosi umum yang baik dan seringkali lebih unggul dibandingkan paduan berbasis tembaga, selama finish permukaan dan kontrol temper dilakukan dengan tepat. Kandungan tembaga dan seng yang rendah hingga sedang membatasi sensitivitas galvanik sementara intermetalik besi/silikon dapat bertindak sebagai situs katodik lokal; perlakuan dan pemilihan pelapis permukaan yang hati-hati mengurangi serangan lokal.

Dalam lingkungan laut atau yang mengandung klorida tinggi, 8006 masih dapat digunakan untuk komponen plat tipis namun tidak menandingi ketahanan korosi lokal paduan magnesium tinggi seri 5xxx; risiko korosi pitting dan celah meningkat dengan peningkatan pengerjaan dingin dan kerusakan permukaan. Retak korosi karena tegangan tidak umum pada temperatur ruang untuk 8006, tetapi kerentanan dapat meningkat dalam kondisi tegangan tarik dengan kandungan klorida spesifik; desain untuk meminimalkan tegangan tarik berkelanjutan dan menghindari pasangan galvanik dengan logam mulia sangat dianjurkan.

Interaksi galvanik harus mempertimbangkan bahwa 8006 bersifat anod terhadap baja tahan karat dan paduan tembaga mulia; lapisan isolasi atau pengikat kompatibel direkomendasikan. Dibandingkan dengan keluarga 6xxx dan 7xxx, 8006 menawarkan performa korosi yang lebih baik dalam banyak kondisi layanan dengan pengorbanan kekuatan struktural puncak yang dapat dicapai paduan pengerasan penuaan tersebut.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

Pengelasan 8006 dengan metode fusi umum (GMAW/MIG, GTAW/TIG) memungkinkan dengan perhatian pada input panas dan pemilihan filler untuk menghindari pelemahan HAZ yang berlebihan. Penggunaan filler aluminium paduan rendah yang disesuaikan dengan kebutuhan korosi dan keuletan (misalnya filler seri 4xxx untuk sambungan lap, filler 5xxx untuk ketahanan korosi lebih tinggi) membantu menjaga performa sambungan.

Karena 8006 tidak mengalami pengerasan penuaan berat, risiko perubahan kekerasan puncak HAZ secara dramatis lebih rendah dibandingkan paduan yang dapat diperlakukan panas, namun segregasi saat pengelasan dan pembentukan intermetalik kasar bisa secara lokal mengurangi ketangguhan dan ketahanan korosi. Pemanasan awal umumnya tidak diperlukan; meskipun demikian kendali distorsi dan laju pendinginan pasca las penting untuk menjaga ketegakan plat dan meminimalkan tegangan tarik sisa.

Kemudahan Pemesinan

Pemesinan 8006 mirip dengan paduan aluminium kekuatan sedang lainnya: mudah dimesin dengan pahat karbida konvensional dan kecepatan potong tinggi, menghasilkan serpihan kontinu jika kecepatan dan laju makan tidak dioptimalkan. Indeks kemudahan pemesinan umumnya baik namun sedikit lebih buruk dari aluminium murni karena keberadaan disporsoid dan partikel intermetalik yang bertindak sebagai abrasif.

Pemilihan alat harus memprioritaskan sisipan karbida tajam atau berlapis PVD, penjepit benda kerja yang kaku dan kecepatan potong sedang untuk menghindari tepi yang menempel; penggunaan pendingin meningkatkan hasil permukaan dan pembuangan serpihan. Geometri kompleks dari temper pengerjaan dingin akan lebih sulit dipotong dan mungkin memerlukan anneal pelepasan tegangan untuk mencapai akurasi dimensi.

Formabilitas

8006 dirancang untuk kemampuan bentuk dingin yang sangat baik dalam temper annealed dan temper dengan regangan ringan; mendukung deep drawing, hemming, dan stretch forming dengan radius lentur relatif kecil. Radius lentur minimum yang direkomendasikan tergantung temper dan ketebalan, biasanya berkisar antara 0.5–1.0× ketebalan untuk H14 dan serendah 0.2–0.5× ketebalan pada temper O untuk lentur satu radius.

Perilaku pengerasan kerja dapat diprediksi dan progresif, sehingga pembentukan bertahap dan kompensasi springback yang terkontrol menghasilkan hasil yang konsisten. Pelumasan dan desain dies sangat penting untuk proses penarikan berat agar terhindar dari keriput dan penipisan lokal, serta anneal solusi ringan mengembalikan formabilitas setelah pengerjaan dingin berlebihan.

Perilaku Perlakuan Panas

Sebagai paduan yang sebagian besar tidak dapat diperlakukan panas, 8006 tidak merespon perlakuan heat solution dan penuaan buatan klasik untuk menghasilkan peningkatan kekuatan besar. Upaya perlakuan panas dan penuaan hanya menghasilkan perubahan sifat marginal dibandingkan paduan pengerasan penuaan 6xxx/7xxx.

Penyesuaian sifat industri dicapai terutama melalui pengerjaan dingin terkendali, anneal sebagian, dan perlakuan stabilisasi suhu rendah (penandaan H2x/H4x) untuk mengatur keuletan dan hasil untuk operasi pembentukan. Anneal penuh (O) mengembalikan keuletan hampir setara kondisi dasar dan mengurangi tegangan sisa, sementara stabilisasi suhu rendah terarah mengurangi springback tanpa mengorbankan ketahanan korosi.

Performa Suhu Tinggi

Kekuatan mekanik 8006 menurun dengan kenaikan suhu, dengan pelemahan signifikan terjadi di atas kira-kira 150–200 °C dan batas penggunaan berkelanjutan praktis biasanya di bawah 100–120 °C untuk aplikasi struktural. Paparan berkepanjangan pada suhu tinggi mendorong pengerasan partikel intermetalik dan hilangnya struktur dislokasi yang dihasilkan oleh pengerjaan dingin, menurunkan kekuatan dan ketahanan lelah.

Oksidasi terbatas dan bersifat pembatas diri karena terbentuknya lapisan alumina pelindung, namun pada suhu tinggi atau atmosfer agresif lapisan pelindung dapat terganggu. Area pengelasan dan zona HAZ lebih sensitif terhadap paparan termal; perancang harus menghindari siklus termal berkelanjutan mendekati rentang leleh untuk mencegah pelemahan batas butir dan penurunan performa korosi.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan 8006
Otomotif	Panel bodi luar, trim	Formabilitas plat tipis yang sangat baik dan ketahanan korosi baik dengan biaya ekonomis
Marine	Panel dek non-struktural, trim	Performa korosi seimbang dan penghematan bobot untuk bagian ketebalan tipis
Aerospace	Fitting interior, pelindung	Kekuatan terhadap bobot yang baik untuk komponen non-struktural utama dengan bentuk kompleks
Elektronik	Penyebar panas, chassis	Konduktivitas termal tinggi dipadukan dengan formabilitas untuk fitur heat-sink stamping
Barang Konsumen	Panel peralatan, eksterior peralatan masak	Kemampuan finishing, ketahanan korosi, dan ekonomi pembentukan

8006 menemukan ceruknya di mana formabilitas ketebalan tipis dan ketahanan korosi menjadi kunci dan kompleksitas atau biaya tambahan paduan pengerasan penuaan tidak diperlukan. Kombinasi sifatnya sangat berguna untuk bagian volum tinggi yang dibentuk, komponen konsumen dengan penarikan dangkal, dan elemen transfer panas di mana ekonomi pembentukan dan hasil permukaan penting.

Wawasan Pemilihan

Saat memilih 8006, prioritaskan aplikasi yang membutuhkan kemampuan bentuk dingin baik, kekuatan wajar setelah pengerjaan dingin, dan ketahanan korosi atmosferik yang kuat dengan biaya kompetitif. Gunakan temper O atau temper H dengan pengerjaan ringan untuk deep drawing dan pilih H14–H16 untuk kekuatan penggunaan akhir saat kebutuhan formabilitas sedang.

Dibandingkan dengan aluminium murni komersial seperti 1100, 8006 menukar sedikit konduktivitas listrik dan beberapa kemampuan pembentukan dengan kekuatan luluh dan kekuatan tarik yang jauh lebih tinggi pada kondisi tempers cold-worked. Dibandingkan dengan paduan work-hardened seperti 3003 atau 5052, 8006 biasanya menawarkan kemampuan bentuk yang setara atau lebih baik dengan ketahanan korosi yang serupa, tetapi mungkin sedikit lebih rendah dalam kekuatan puncak work-hardened dibandingkan beberapa paduan 5xxx yang mengandung Mg. Dibandingkan dengan paduan yang dapat perlakuan panas seperti 6061 atau 6063, 8006 tidak akan mencapai kekuatan puncak hasil pendinginan (age-hardened) yang sama tetapi sering dipilih ketika keuletan as-formed yang superior, proses yang lebih sederhana, dan ketahanan korosi lebih penting daripada kekuatan statis maksimum.

Ringkasan Penutup

Paduan 8006 tetap menjadi pilihan praktis untuk rekayasa modern di mana kemampuan pembentukan plat tipis, ketahanan korosi yang seimbang, dan proses yang ekonomis diperlukan. Respon pengerasan kerja (work-hardening) yang tidak dapat perlakuan panas dan populasi intermetallic yang stabil memberikan perilaku pembentukan dan performa layanan yang dapat diprediksi, menjadikannya material yang andal untuk aplikasi otomotif, kelautan, elektronik, dan konsumen yang membutuhkan kombinasi kemampuan bentuk, kemudahan finishing, dan kekuatan sedang.