Aluminium A1050: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Gambaran Lengkap

A1050 adalah kode dalam seri 1xxx dari paduan aluminium coran, yang mewakili aluminium murni komersial dengan kandungan Al minimum sekitar 99,5%. Seri 1xxx ditandai dengan kandungan aluminium yang sangat tinggi dan konsentrasi elemen paduan yang sangat rendah; A1050 termasuk kelas paduan dengan kemurnian tinggi dan tidak dapat diperlakukan panas, digunakan ketika konduktivitas, ketahanan korosi, dan kemampuan bentuk menjadi prioritas utama.

Elemen paduan dalam A1050 sangat minimal dan terutama hadir sebagai impuritas terkontrol: silikon, besi, tembaga, mangan, magnesium, seng, krom, dan titanium semuanya dibatasi pada batas maksimum yang sangat rendah. Karena komposisinya, penguatan hanya dilakukan melalui pengerasan deformasi (cold working) dan bukan pengerasan presipitasi; tidak ada respon signifikan terhadap perlakuan panas solusi/pematangan.

Sifat utama meliputi konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik, ketahanan korosi luar biasa di banyak lingkungan, duktilitas dan kemampuan bentuk superior dalam keadaan temper annealed, serta kemudahan pengelasan. Kekuatan absolutnya rendah jika dibandingkan dengan paduan aluminium berkekuatan tinggi, namun kombinasi antara kemurnian untuk konduktivitas, kemudahan pembentukan, dan perilaku yang dapat diprediksi dalam proses fabrikasi menjadikannya standar dalam industri yang membutuhkan aluminium konduktif atau sangat mudah dibentuk.

Industri tipikal yang menggunakan A1050 meliputi listrik dan elektronik (busbar, konduktor, heat sink), pengolahan kimia (saluran, tangki dengan reaktivitas rendah), kemasan, permukaan reflektif, dan arsitektur yang memprioritaskan kemampuan bentuk dan hasil akhir permukaan. Insinyur memilih A1050 dibandingkan paduan lain ketika konduktivitas, hasil akhir permukaan, dan kemampuan deep draw lebih penting daripada kekuatan struktural yang lebih tinggi atau ketika biaya dan daur ulang menjadi perhatian utama.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Kemampuan Bentuk	Kemudahan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi (≥35%)	Sangat baik	Sangat baik	Semi matang (annealed) penuh, duktilitas dan konduktivitas maksimum
H12	Rendah-Sedang	Sedang (20–30%)	Sangat bagus	Sangat baik	Pengerasan deformasi pada tingkat rendah
H14	Sedang	Lebih rendah (8–15%)	Bagus	Sangat baik	Temper cold-work antar tahap yang umum untuk kekuatan sedang
H16	Sedang-Tinggi	Rendah (6–10%)	Cukup sampai bagus	Sangat baik	Pengerasan kerja lebih tinggi untuk kekuatan lebih tinggi
H18	Tinggi	Sangat rendah (2–6%)	Terbatas	Sangat baik	Kekuatan pengerasan dingin komersial hampir maksimum
F	Beragam	Beragam	Beragam	Beragam	Sesuai kondisi fabrikasi, tanpa kontrol khusus properti

Pemilihan temper pada A1050 terutama merupakan kompromi antara duktilitas/kemampuan bentuk dan kekuatan hasil pengerasan kerja (work hardening). Temper annealed O memberikan kekuatan terendah tetapi kemampuan bentuk terbaik dan konduktivitas tertinggi, sementara temper H bertingkat menaikkan kekuatan dengan mengorbankan elongasi dan kemampuan drawing.

Kemudahan las tetap sangat baik di semua temper karena tidak ada presipitat pengerasan, namun annealing lokal di zona terpengaruh panas (HAZ) akan menghilangkan pengerasan cold-work pada temper H dan mengembalikan duktilitas seperti temper O di daerah las.

Komposisi Kimia

Elemen	Kisaran %	Catatan
Si	≤ 0.25	Impuritas terkontrol; Si rendah menjaga konduktivitas dan kemampuan bentuk
Fe	≤ 0.40	Impuritas utama; dapat memengaruhi kekuatan dan hasil akhir permukaan
Mn	≤ 0.05	Minimal; efek penguatan terbatas
Mg	≤ 0.05	Minimal; hampir tidak berpengaruh pada pengerasan presipitasi
Cu	≤ 0.05	Dipertahankan sangat rendah untuk menjaga ketahanan korosi dan konduktivitas
Zn	≤ 0.05	Dipertahankan minimal untuk menghindari penguatan tidak reversible atau pengerasan rapuh
Cr	≤ 0.05	Kontrol jejak untuk membatasi efek struktur butir
Ti	≤ 0.03	Pemurni butir saat sengaja ditambahkan dalam jumlah kecil
Lainnya	≤ 0.15	Total elemen lain, sisanya aluminium (~99.5% min Al)

Fraksi aluminium yang sangat tinggi adalah faktor utama kinerja A1050. Impuritas rendah menjaga konduktivitas listrik dan termal serta memaksimalkan ketahanan korosi. Konsentrasi kecil besi dan silikon yang diizinkan dapat memengaruhi sifat mekanik dan penampilan permukaan; kontrol elemen ini menyesuaikan kemampuan kerja, ukuran butir, dan perilaku drawing untuk operasi pembentukan yang menuntut.

Sifat Mekanik

A1050 menunjukkan perilaku tarik yang khas dari aluminium murni komersial: kekuatan tarik akhir dan kekuatan luluh relatif rendah namun elongasi seragam tinggi dalam kondisi annealed. Pada temper O material akan luluh pada tegangan sangat rendah dan mencapai elongasi total tinggi, sehingga cocok untuk proses deep drawing dan pembentukan kompleks. Pengerasan dingin meningkatkan kekuatan luluh dan tarik sekaligus mengurangi duktilitas secara prediktif melalui pengerasan deformasi.

Kekerasan mengikuti tren yang sama: angka Brinell atau Vickers rendah pada material annealed yang naik seiring pengerasan kerja temper H. Performa lelah (fatigue) sedang dibandingkan dengan paduan aluminium; batas lelah lebih rendah karena kekuatan tarik yang lebih rendah, tetapi ketiadaan fasa sekunder dapat memberikan ketahanan baik terhadap inisiasi retak lelah pada komponen halus dan hasil akhir baik. Ketebalan memengaruhi respon mekanik karena bagian tebal mendingin dan mengalami deformasi berbeda sehingga pengerasan dinginnya kurang homogen; lembaran tipis mencapai pengerasan kerja lebih tinggi per unit regangan dan lebih mudah dibentuk.

Daerah yang dilas atau dipanaskan secara lokal akan mengalami annealing pengerasan kerja dan pelemahan lokal pada temper H; desain harus mempertimbangkan berkurangnya kekuatan luluh lokal dekat las. Kondisi permukaan, struktur butir, dan tegangan sisa dari pembentukan berdampak nyata pada performa tarik dan lelah, sehingga spesifikasi sering mengatur temper, finishing, dan metode pembentukan untuk menjamin perilaku mekanik konsisten.

Properti	O/Annealed	Temper Kunci (contoh: H14)	Catatan
Kekuatan Tarik	40–60 MPa typikal	80–120 MPa typikal	Nilai temper H tergantung tingkat pengerasan dingin
Kekuatan Luluh	20–35 MPa typikal	60–95 MPa typikal	Kekuatan luluh naik non-linear dengan pengerasan kerja
Elongasi	≥35% (O)	~8–15% (H14)	O memberikan kemampuan bentuk terbaik; temper H menaikkan kekuatan tapi menurunkan elongasi
Kekerasan	~15–25 HB	~25–40 HB	Kekerasan naik dengan temper H; nilai bersifat perkiraan

Sifat Fisik

Properti	Nilai	Catatan
Density (Massa Jenis)	2.71 g/cm³	Standar untuk paduan aluminium murni, digunakan untuk desain ringan
Rentang Peleburan	~ 660 °C (solidus/liquidus ~ 655–660 °C)	Sangat dekat dengan titik leleh aluminium murni karena kemurnian tinggi
Konduktivitas Termal	~ 220–240 W/m·K	Konduksi termal sangat baik, menarik untuk heat sink dan penukar panas
Konduktivitas Listrik	~ 58–62 %IACS	Konduktivitas listrik tinggi untuk busbar dan konduktor
Kalor Jenis (Specific Heat)	~ 0.90 J/g·K (900 J/kg·K)	Kalor jenis tinggi berguna dalam manajemen termal
Ekspansi Termal	~ 23.6 µm/m·K (kisaran 20–25 µm/m·K)	Ekspansi linear khas aluminium; penting untuk desain tegangan termal

Kombinasi massa jenis rendah dan konduktivitas termal serta listrik yang sangat tinggi adalah alasan utama penggunaan A1050 dalam manajemen termal dan distribusi daya. Ekspansi termal khas aluminium dan harus diperhitungkan dalam rakitan yang menggabungkan bahan berbeda agar menghindari tegangan akibat ekspansi berbeda.

Perilaku peleburan dan suhu tinggi didominasi oleh matriks aluminium murni; paduan ini tidak memperoleh kekuatan suhu tinggi dari presipitat dan oleh karena itu kehilangan kapasitas struktural dengan cepat saat suhu naik di atas kondisi layanan sekitar.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Umum	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Sheet (plat tipis)	0,1–6 mm tipikal	Kekuatan planar baik; merespon dengan baik terhadap pengerjaan dingin	O, H12, H14	Sering digunakan untuk deep drawing, foil, dan cladding
Plate (plat tebal)	>6 mm sampai ~25 mm	Pengerasan kerja lebih rendah per penampang; ketebalan lebih besar mengurangi keuletan	O, H18	Digunakan untuk penampang konduktif yang lebih tebal
Ekstrusi	Berbagai penampang	Kekuatan tergantung pada pengerjaan dingin pasca-ekstrusi	O, H12/H14	Terbatas oleh kemurnian untuk profil kompleks, hasil permukaan baik
Tube (tabung)	Ø kecil sampai besar	Tabung dinding tipis mudah dibentuk; risiko kolaps pada pembentukan berat	O, H14	Digunakan untuk penanganan kimia, tabung arsitektural
Batang/Rod	Diameter < 200 mm	Penampang padat kurang merespon pembentukan dingin	O, H18	Digunakan sebagai stock untuk machining dan batang konduktor

Sheet dan coil adalah bentuk produk paling umum untuk A1050 karena paduan ini memiliki kemampuan bentuk yang sangat baik pada temper O. Ekstrusi memungkinkan tapi kurang umum dibandingkan paduan seri 6xxx karena kekuatan dan toleransi lebih rendah; namun, ekstrusi A1050 digunakan saat konduktivitas dan hasil permukaan dibutuhkan. Plat dan batang spesifik digunakan untuk aplikasi yang memerlukan konduktivitas massa atau komponen machining, dengan tempering melalui pengerjaan dingin untuk menambah kekuatan yang diperlukan.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	A1050 / 1050A	USA	Penamaan paduan tempa untuk kelas Al 99,5%
EN AW	1050A	Europa	EN AW-1050A sesuai dengan keluarga 1xxx kemurnian tinggi
JIS	A1050	Jepang	JIS juga mengakui grade 1050 dengan kemurnian komersial
GB/T	1050	China	Standar China untuk keluarga Al 99,5%

Grade setara antar standar sebagian besar dapat dipertukarkan dari segi komposisi massa dan penggunaan, tetapi ada perbedaan dalam hasil akhir, pengujian sifat mekanik, batas impuritas yang diperbolehkan, dan persyaratan kualitas permukaan. Spesifikasi Eropa dan Jepang mungkin memiliki batas maksimum impuritas sedikit berbeda atau definisi subgrade yang berbeda (misalnya, 1050A vs 1050), yang dapat memengaruhi konduktivitas atau kemampuan bentuk dalam aplikasi dengan spesifikasi ketat. Pembeli harus selalu memeriksa nomor standar spesifik dan toleransi yang diperlukan untuk aplikasi kritis.

Ketahanan Korosi

A1050 memberikan ketahanan korosi atmosferik yang sangat baik berkat terbentuknya lapisan oksida aluminium yang stabil pada permukaan terbuka. Dalam kebanyakan atmosfer industri dan perkotaan, material ini berkinerja sangat baik; korosi lokal jarang terjadi pada permukaan bersih dan saat kontaminan penyebab pitting dikendalikan. Dalam lingkungan laut, A1050 menunjukkan perilaku baik untuk banyak aplikasi struktural dan sekunder, meskipun korosi pada celah bisa terjadi di kondisi air asin tergenang dan langkah perlindungan atau pertimbangan desain dianjurkan.

Retak korosi akibat tegangan (stress corrosion cracking) bukan masalah utama untuk A1050 dibandingkan dengan beberapa paduan aluminium kekuatan tinggi lainnya; kandungan paduan yang rendah dan matriks yang ulet mengurangi kerentanan terhadap SCC. Namun, kopling galvanik dengan material yang lebih mulia (misal tembaga, baja tahan karat) akan membuat A1050 menjadi pasangan anodik dan mempercepat korosi aluminium kecuali langkah isolasi diterapkan.

Dibandingkan paduan seri 3xxx dan 5xxx, A1050 seringkali memiliki ketahanan korosi umum lebih unggul karena kemurniannya, meskipun beberapa paduan 5xxx (paduan Mg) menunjukkan ketahanan laut sangat baik dikombinasikan dengan kekuatan lebih tinggi. Dibandingkan paduan yang dapat perlakuan panas seri 6xxx/7xxx, A1050 menukar kekuatan puncak untuk perilaku korosi seragam yang lebih baik serta opsi finishing permukaan yang lebih sederhana.

Properti Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

A1050 sangat mudah las dengan teknik TIG, MIG, dan resistance welding berkat tidak adanya presipitat pengerasan. Kawat pengisi seperti ER1100 (komposisi seragam) umum digunakan untuk menjaga konduktivitas dan ketahanan korosi, sementara pengisi Al-Si (misal ER4043) dapat dipakai untuk memperbaiki aliran dan mengurangi retak panas pada beberapa geometri. Risiko retak panas rendah, namun desain sambungan dan pembersihan yang teliti diperlukan untuk mencegah porositas akibat hidrogen; daerah pengaruh panas (HAZ) akan melunak pada temper pengerjaan dingin sebelumnya, mengembalikan sifat area las mendekati temper O.

Kemampuan Mesin

Karena A1050 relatif lunak dan ulet, indeks machinability lebih rendah dibanding banyak paduan aluminium yang mengandung silikon atau tembaga. Material cenderung menghasilkan serpihan panjang dan ductile serta dapat menyebabkan buildup edge pada alat potong pada kecepatan potong rendah. Alat carbide dengan sudut rake tinggi, insert geometri positif, dan pemecah serpihan efektif direkomendasikan; kecepatan spindle sedang hingga tinggi dengan pendinginan atau pelumasan tepat meningkatkan umur alat dan hasil permukaan. Hasil permukaan dan pembentukan burr harus diperhatikan saat machining bagian tipis.

Kemampuan Bentuk

Kemampuan bentuk adalah salah satu kekuatan utama A1050, khususnya pada temper O di mana material dapat digunakan untuk deep drawing, bending, dan stamping kompleks dengan radius bending kecil. Radius lentur minimum tipikal bisa serendah 0,5–1,0× tebal pada plat yang dianil. Pengerjaan dingin (temper H) meningkatkan kekuatan luluh dan mengurangi kemampuan bentuk, sehingga pemilihan temper harus sesuai dengan operasi pembentukan; temper H menengah berguna untuk pembentukan bertahap dengan kontrol springback sebagian. Pembentukan dengan bantuan panas jarang diperlukan kecuali untuk bagian sangat kompleks atau saat penipisan material menjadi perhatian.

Perilaku Perlakuan Panas

A1050 adalah paduan yang tidak dapat diperlakukan panas dan tidak merespon perlakuan panas pelarutan maupun aging buatan untuk peningkatan kekuatan. Upaya menggunakan metode pengerasan presipitasi tradisional tidak menghasilkan pengerasan berarti karena unsur paduan utama hanya dalam kadar jejak.

Pengerasan dicapai secara eksklusif melalui pengerasan kerja oleh deformasi dingin; temper H dihasilkan lewat proses rolling dan pengerjaan dingin terkontrol. Pelunakan penuh dicapai dengan annealing (temper O), yang biasanya dilakukan pada suhu tinggi untuk mendorong rekristalisasi dan memulihkan keuletan. Siklus annealing terkontrol (biasanya dalam rentang beberapa ratus derajat Celsius, sesuai panduan pemasok) digunakan untuk mengoptimalkan ukuran butir dan sifat permukaan guna pembentukan dan finishing.

Kinerja Suhu Tinggi

A1050 kehilangan kekuatan mekanik dengan cepat saat suhu meningkat di atas suhu kamar, mencerminkan matriks aluminium tanpa paduan. Penggunaan struktural pada suhu di atas sekitar 100–150 °C harus dievaluasi secara hati-hati karena kekuatan luluh dan tarik menurun serta creep mungkin menjadi signifikan untuk beban berkelanjutan. Oksidasi pada suhu tinggi terutama terbatas pada pembentukan lapisan oksida aluminium stabil; oksidasi katastropik tidak menjadi masalah, tetapi pengelupasan permukaan dan perubahan emisivitas dapat memengaruhi aplikasi termal.

Zona pengaruh panas las menunjukkan annealing lokal dan pengurangan kekuatan di sekitar las saat bagian terekspos suhu tinggi; desain harus mempertimbangkan wilayah yang melunak ini. Untuk aplikasi yang membutuhkan kemampuan suhu tinggi lebih baik atau kekuatan berkelanjutan pada suhu tinggi, biasanya dipilih keluarga paduan dengan presipitat pengerasan atau konstituen titik leleh lebih tinggi daripada A1050.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan A1050
Otomotif	Trim dekoratif dan reflektor	Kemampuan bentuk dan hasil permukaan sangat baik
Kelautan	Saluran udara dan fitting ringan	Ketahanan korosi dan ringan
Aerospace	Fitting interior non-struktural	Kemampuan bentuk bagus dan berat rendah
Elektronik	Busbar dan heat sink	Konduktivitas listrik dan termal tinggi
Pengolahan Kimia	Tank dan saluran untuk media non-agresif	Kemurnian dan ketahanan korosi
Pengemasan	Foil dan kaleng (penggunaan menengah)	Kemampuan bentuk, kualitas permukaan, dan biaya rendah

A1050 tetap menjadi material yang dicari saat konduktivitas, hasil permukaan, dan kemampuan bentuk ekstrem menjadi pendorong utama desain. Kombinasi kemurnian sangat tinggi, pengerasan kerja prediktif, dan ketersediaan luas dalam berbagai bentuk produk membuatnya pilihan praktis untuk komponen dengan beban struktural sederhana tetapi kebutuhan fabrikasi dan finishing tinggi.

Wawasan Pemilihan

Pilih A1050 bila konduktivitas listrik atau termal, kemampuan bentuk maksimal, dan ketahanan korosi sangat tinggi lebih penting dibanding kekuatan puncak. Biaya rendah dan ketersediaan luas dalam bentuk sheet dan coil menjadikannya material praktis untuk pembentukan volume tinggi dan aplikasi konduktif.

Dibandingkan dengan aluminium murni komersial seperti 1100, A1050 biasanya menawarkan kemurnian dan konduktivitas yang setara atau sedikit lebih tinggi dengan pengorbanan yang sangat kecil pada kemampuan pembentukannya; material ini menukar sedikit peningkatan kekuatan untuk konduktivitas dan hasil permukaan yang sedikit lebih baik. Jika dibandingkan dengan paduan pengerasan kerja seperti 3003 atau 5052, A1050 memiliki kekuatan lebih rendah tetapi seringkali konduktivitas listrik yang lebih unggul dan ketahanan korosi yang serupa atau lebih baik di lingkungan tertentu; para engineer memilih A1050 ketika kemampuan pembentukan dan konduktivitas lebih diutamakan daripada kebutuhan akan kekuatan tinggi. Saat dibandingkan dengan paduan yang dapat diperkuat dengan perlakuan panas seperti 6061 atau 6063, A1050 tetap dipilih meskipun memiliki kekuatan puncak yang lebih rendah ketika kesederhanaan fabrikasi, konduktivitas, penampilan permukaan, atau kemampuan cetakan dalam menjadi prioritas utama.

Ringkasan Penutup

A1050 tetap menjadi aluminium kemurnian tinggi yang praktis untuk rekayasa modern karena secara unik menyeimbangkan konduktivitas yang sangat baik, kemampuan pembentukan yang unggul, dan ketahanan korosi yang dapat diandalkan dengan biaya rendah serta perilaku fabrikasi yang sederhana. Kegunaannya jelas: di mana pun performa aluminium kemurnian tinggi sangat penting dan persyaratan kekuatan struktural bersifat moderat, A1050 tetap menjadi bahan pilihan utama.