Aluminium A136: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Gambaran Komprehensif

A136 berada dalam seri 1xxx dari paduan aluminium tempa dan paling tepat digambarkan sebagai grade murni secara komersial dengan mikro-paduan yang dioptimalkan untuk formabilitas tinggi dan ketahanan korosi dengan kekuatan yang sedang. Komposisi nominal didominasi oleh aluminium (>99 wt%), dengan konsentrasi jejak terkendali silikon, besi, tembaga, dan titanium untuk menstabilkan struktur butir dan meningkatkan konsistensi mekanik tanpa mengubah sifat dasar logam induk yang tidak dapat diperkuat dengan perlakuan panas. Penguatan dicapai terutama melalui pengerasan kerja (strain hardening) dan kontrol mikro-paduan, bukan pengerasan presipitasi; ini bukan paduan yang dapat diperkuat secara termal dalam arti T6 konvensional.

Ciri utama A136 termasuk formabilitas yang sangat baik, konduktivitas listrik dan termal yang tinggi dibandingkan dengan grade paduan yang lebih berat, serta ketahanan korosi atmosfer yang superior karena film oksida asli yang stabil. Kemudahan pengelasan untuk proses fusi umum cukup baik, dan kemampuan mesin CNC sedang—lebih baik dari banyak paduan 5xxx/6xxx dalam kondisi annealed tetapi berkurang setelah pengerasan kerja signifikan. Industri tipikal yang menggunakan A136 meliputi produk arsitektural dan bangunan, rumah tahan tekanan, konduktor listrik dan busbar, panel dekoratif dan membentuk, serta pelindung ringan di mana performa pembentukan dan ketahanan korosi lebih diutamakan daripada kekuatan maksimum.

Engineer memilih A136 dibandingkan paduan kekuatan lebih tinggi ketika prioritas desain menekankan kemampuan cetak dalam (deep drawability), konduktivitas, tampilan permukaan, dan ketahanan korosi umum dibandingkan kekuatan struktural maksimum. Paduan ini sering dipilih sebagai material yang ekonomis dan mudah dibentuk untuk komponen yang memerlukan stamping kompleks, estetika permukaan ketat, atau bekerja dalam atmosfer yang sedikit korosif di mana biaya dan bobot paduan berkekuatan tinggi yang dapat diperkuat secara termal tidak dapat dibenarkan.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Formabilitas	Kemudahan Pengelasan	Catatan
O	Rendah	Tinggi (30–50%)	Sangat Baik	Sangat Baik	Annealed penuh, duktualitas dan konduktivitas maksimum
H12	Rendah-Sedang	Sedang-Tinggi (20–35%)	Sangat Baik	Sangat Baik	Pengerasan kerja parsial, tetap mempertahankan formabilitas baik
H14	Sedang	Sedang (10–25%)	Baik	Sangat Baik	Pengerasan kerja ringan untuk kekuatan lebih baik
H16	Sedang-Tinggi	Lebih Rendah (6–15%)	Cukup	Sangat Baik	Temper pengerasan dingin lebih kuat, formabilitas tarik berkurang
H18	Tinggi (dikeraskan dingin)	Rendah (3–8%)	Terbatas	Sangat Baik	Sangat keras karena pengerasan strain berat untuk kekuatan maksimum pada suhu kamar

Temper yang dipilih untuk A136 secara langsung mengontrol keseimbangan antara kekuatan dan duktualitas karena paduan ini tidak dapat diperkuat dengan perlakuan panas. Perpindahan dari O ke H18 secara progresif meningkatkan kekuatan tarik dan luluh melalui peningkatan kerapatan dislokasi akibat deformasi, sambil mengurangi elongasi dan kemampuan stretch-form. Area las yang terpengaruh panas biasanya kembali ke kondisi lebih lunak, sehingga perancang harus mempertimbangkan pelunakan lokal saat menentukan temper untuk rakitan yang dibentuk dan kemudian dilas.

Komposisi Kimia

Elemen	Rentang %	Catatan
Al	Balance (~99.0–99.9)	Elemen dominan; memberikan konduktivitas dan ketahanan korosi
Si	0.05–0.25	Dikendalikan untuk memperbaiki fluiditas pada varian cor dan membatasi intermetalik getas
Fe	0.05–0.8	Impurity residual; Fe tinggi sedikit meningkatkan kekuatan tapi mengurangi duktualitas
Mn	≤0.05	Sangat sedikit; ditambahkan dalam jejak untuk kontrol struktur butir
Mg	≤0.05	Ditahan rendah untuk menghindari pengerasan presipitasi; menjaga konduktivitas
Cu	≤0.05	Sangat rendah untuk menjaga ketahanan korosi dan konduktivitas
Zn	≤0.1	Ditahan minimal untuk menghindari sensitifitas terhadap korosi tegangan
Cr	≤0.05	Tambahan jejak untuk kontrol rekristalisasi pada beberapa bentuk produk
Ti	≤0.03	Refiner butir pada varian produk cor atau cor-dan-dikerjakan
Lainnya (termasuk residu)	≤0.15	Termasuk jejak elemen seperti Ni, Pb, Bi; dikontrol untuk konsistensi proses

Komposisi kimia menekankan aluminium dengan impuritas dan mikro-paduan yang dikontrol ketat untuk menjaga karakteristik seri 1xxx. Kandungan kecil Si dan Fe membantu menstabilkan proses dan mengurangi kecenderungan pertumbuhan butir besar selama langkah termomekanik, sementara pembatasan Mg, Cu, dan Zn mencegah alloy ini berperilaku seperti komposisi yang dapat diperkuat secara termal. Tambahan jejak Ti atau Cr dapat digunakan pada beberapa bentuk produk untuk memperhalus ukuran butir dan meningkatkan keseragaman mekanik tanpa mempengaruhi konduktivitas secara signifikan.

Sifat Mekanik

A136 menunjukkan perilaku tarik khas aluminium murni secara komersial: kekuatan luluh dan kekuatan tarik akhir relatif rendah pada kondisi annealed dengan elongasi seragam tinggi dan kemampuan pengerasan kerja menonjol. Dalam kondisi annealed (O), kurva tegangan-regangan bersifat duktile dengan daerah plastik panjang, memungkinkan drawing dalam dan pembentukan dingin yang kompleks. Saat material dikeraskan hingga temper seri H, kekuatan luluh dan tarik meningkat sedangkan elongasi dan serapan energi menurun; kegagalan cenderung menjadi lebih terlokalisasi.

Kekerasan pada A136 mengikuti pola yang sama: nilai Brinell atau Vickers rendah dalam kondisi O dan meningkat secara progresif dengan pengerasan dingin. Performansi lelah bergantung pada finishing permukaan, tegangan residual dari proses pembentukan, dan hadirnya lekukan; bagian yang dipoles dan dikeraskan strain sering menunjukkan umur inisiasi kelelahan lebih baik dibandingkan komponen berbentuk kasar. Efek ketebalan signifikan untuk pembentukan dan kekuatan—tebal tipis memberikan formabilitas lebih tinggi dan pengurangan springback pada pembengkokan, sedangkan ketebalan besar menghasilkan kekakuan absolut lebih tinggi tetapi formabilitas drawing dalam berkurang.

Sifat	O/Annealed	Temper Kunci (misal H14)	Catatan
Kekuatan Tarik	60–120 MPa	110–170 MPa	Rentang tergantung komposisi tepat dan tingkat pengerasan dingin
Kekuatan Luluh	20–60 MPa	60–130 MPa	Kekuatan luluh naik signifikan dengan pengerasan strain sedang
Elongasi	30–50%	10–25%	Duktualitas menurun dengan bertambahnya pengerasan dingin
Kekerasan	15–35 HB	25–55 HB	Kekerasan berkorelasi dengan pengerasan kerja dan memengaruhi kemampuan mesin

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Kerapatan	~2.70 g/cm³	Tipikal aluminium; kekuatan spesifik baik saat dipadu atau dikeraskan dingin
Rentang Leleh	~660–657 °C	Rentang leleh aluminium fasa tunggal; solidus/liquidus berdekatan
Konduktivitas Termal	~200–235 W/(m·K)	Tinggi, tergantung kemurnian; sedikit berkurang oleh paduan dan pengerasan dingin
Konduktivitas Listrik	~55–65% IACS	Tinggi relatif terhadap seri paduan; kondisi annealed mendekati rentang atas
Kalor Jenis	~0.90 J/(g·K)	Kalor jenis tinggi berguna untuk buffering termal
Koefisien Ekspansi Termal	~23–24 µm/m·K	Ekspansi isotropik tipikal; pertimbangkan untuk rakitan dengan toleransi ketat

Konduktivitas termal dan listrik tinggi A136 bermanfaat dalam aplikasi heat sinking dan konduktor, dan sifat ini menurun seiring peningkatan paduan dan pengerasan kerja. Kerapatan memberikan rasio kekuatan terhadap bobot yang menguntungkan untuk pelindung yang dibentuk dan busbar konduktif, dan rentang leleh relatif rendah mempermudah proses pengelasan namun membatasi layanan suhu tinggi.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Umum	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Sheet (Plat Tipis)	0,2–6,0 mm	Konsisten; formabilitas terbaik pada ketebalan tipis	O, H12, H14	Sering digunakan untuk deep drawing dan panel dekoratif
Plate (Plat Tebal)	6–25 mm	Kekakuan lebih tinggi; kemampuan deep drawing terbatas	O, H16	Digunakan untuk bagian yang memerlukan ketebalan lebih, sering dikerjakan machining setelah pembentukan
Extrusion (Ekstrusi)	Ketebalan dinding 1–20 mm	Sifat mekanik bervariasi tergantung ketebalan penampang	O, H14, H16	Profil kompleks untuk trim arsitektural dan enclosure
Tube (Pipa)	OD 6–200 mm	Kekuatan tergantung ketebalan dinding dan pengerjaan dingin	O, H14	Pipa tarik atau las untuk rangka ringan dan conduit
Bar/Rod (Batang)	DIA 3–50 mm	Kekuatan meningkat dengan penarikan dingin	O, H16	Digunakan untuk konektor, pin, dan komponen machining

Perbedaan proses mendorong pemilihan aplikasi: bentuk sheet dioptimalkan untuk stamping dan roll-forming, sedangkan ekstrusi memungkinkan penampang kompleks namun mungkin memerlukan kontrol perlakuan penuaan pasca-ekstrusi dan pelurusan. Plat memberikan kekakuan struktural tapi mengurangi operasi pembentukan yang tersedia. Pipa dan ekstrusi yang dilas dapat dibuat dengan distorsi pasca-proses minimal jika pemilihan temper dan jigs diatur dengan baik.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	A136	USA	Grade paduan khusus atau kurang umum dalam keluarga AA 1xxx
EN AW	1050A / 1070	Eropa	Grade setara dalam standar Eropa yang banyak digunakan untuk Al kemurnian tinggi
JIS	A1050 / A1070	Jepang	Penamaan komersial murni serupa dengan formabilitas tinggi
GB/T	Al99.5 / Al99.7	China	Grade setara kemurnian komersial umum dalam standar China

Grade setara antar standar berbeda terutama pada kandungan minimum aluminium dan batas impuritas yang ketat; varian EN/JIS/GB memberi baseline mekanik dan batas impuritas tersertifikasi yang sedikit berbeda. Saat substitusi, engineer harus memverifikasi konduktivitas, crosswalk penamaan temper, dan riwayat proses cast-dan-worked pemasok guna memastikan formabilitas dan kualitas permukaan setara. Sertifikasi dan laporan uji pabrik disarankan bila konduktivitas atau estetika permukaan ketat diperlukan.

Ketahanan Korosi

A136 menunjukkan ketahanan korosi atmosfer umum yang sangat baik berkat lapisan aluminium oksida (Al2O3) yang kontinu dan sistem self-healing yang cepat terbentuk kembali setelah kerusakan mekanis. Dalam atmosfer netral dan industri ringan, paduan ini bertahan dengan serangan seragam minimal, dan finishing cat atau anodizing memperpanjang umur untuk aplikasi arsitektural. Di lingkungan laut, paduan ini berperforma baik untuk banyak aplikasi, namun paparan klorida pekat dan zona semprotan dapat menyebabkan pitting dan korosi celah; pilihan desain seperti pelapis sacrificial, anodizing, dan detailing yang cermat diperlukan untuk performa jangka panjang.

Kerentanan stress corrosion cracking rendah untuk A136 dibandingkan paduan seri 2xxx dan 7xxx karena kandungan tembaga dan seng yang rendah; namun area las atau pengerjaan dingin tinggi dengan tegangan residual tarik butuh perhatian untuk menghindari kegagalan lokal di lingkungan agresif. Interaksi galvanik harus dipertimbangkan saat menggabungkan A136 dengan paduan lebih mulia atau baja tahan karat: aluminium bertindak anodis dan akan korosi secara preferensial kecuali terisolasi listrik atau dilindungi pelapis. Dibanding seri 5xxx dan 6xxx, A136 menawarkan konduktivitas dan formabilitas unggul dengan ketahanan korosi umum serupa atau sedikit lebih baik jika penambahan paduan pada seri tersebut moderat.

Properti Fabrikasi

Kemampuan Las

A136 mudah dilas dengan metode TIG, MIG/GMAW, dan las titik tahan saat praktik aluminium standar diterapkan, termasuk desain sambungan yang tepat dan pra-pembersihan permukaan dari oksida dan minyak. Logam isi dari keluarga 4xxx (Al-Si) atau 5xxx (Al-Mg) lazim digunakan bergantung performa korosi dan kekuatan pasca las yang diinginkan, dengan pilihan tipikal 4043 dan 5356. Risiko hot-cracking rendah dibanding sistem paduan tinggi, namun penyesuaian sambungan las dan kontrol distorsi termal penting untuk menghindari porositas dan cacat permukaan; zona terpengaruh panas akan kembali ke kondisi lebih lunak, yang harus dipertimbangkan pada desain kritis kekuatan.

Kemampuan Mesin

Kemampuan mesin A136 sedang dalam kondisi anneal tetapi menurun saat bahan mengalami pengerasan regangan; secara keseluruhan lebih mudah dimesin dibanding banyak seri paduan tinggi karena eksponen pengerasan kerja rendah dan karakteristik pembentukan serpihan yang baik. Peralatan karbida dan geometri khusus aluminium (misal sudut positif, heliks tinggi) menghasilkan serpihan bersih dan hasil permukaan yang bagus; kecepatan potong tipikal tinggi relatif terhadap baja dan kontrol pendingin diperlukan untuk menghindari smearing. Untuk bubut dan frais presisi, pra-anneal atau penggunaan temper H12/H14 dapat mengurangi beban alat dan meningkatkan kontrol dimensi.

Formabilitas

Formabilitas adalah kekuatan utama A136: temper anneal (O) memungkinkan radius lengkungan kecil, deep drawing, dan pembentukan kompleks dengan efek springback rendah. Radius lengkung minimum pada sheet tergantung ketebalan dan temper namun dapat serendah 1–1,5× ketebalan untuk temper O pada lengkungan sederhana; H14/H16 membutuhkan radius lebih besar dan langkah pembentukan bertahap. Respons pengerjaan dingin dapat diprediksi memungkinkan pembentukan bertahap; saat pembentukan berat diperlukan, anneal antar tahap mengembalikan duktibilitas dan mengurangi retak pada radius ketat atau cangkir deep-draw.

Perilaku Perlakuan Panas

Karena A136 termasuk keluarga 1xxx non-heat-treatable, ia tidak merespon perlakuan larutan dan penuaan buatan untuk memperkuat dengan presipitasi. Modifikasi kekuatan mekanik dicapai melalui pengerasan kerja dan siklus recovery/anneal. Anneal penuh (O) digunakan untuk memaksimalkan duktibilitas dan konduktivitas biasanya dengan pemanasan pada suhu di mana rekristalisasi terjadi (umumnya 300–420 °C tergantung bentuk produk) diikuti pendinginan terkendali.

Untuk kontrol produksi, anneal antar tahap sering diterapkan setelah deformasi dingin signifikan untuk mengembalikan formabilitas; ini adalah proses berdurasi pendek pada suhu lebih rendah (misal 300–350 °C) yang disesuaikan dengan geometri bagian dan mikrostruktur yang diinginkan. Anneal stabilisasi atau relief tegangan digunakan selektif untuk mengurangi tegangan residual sebelum machining presisi atau meminimalkan distorsi sebelum perakitan akhir.

Performa Suhu Tinggi

A136 mempertahankan sifat mekanik yang dapat digunakan hanya hingga suhu tinggi sedang; kekuatan tarik dan luluh menurun signifikan di atas ~100 °C dan berkurang substansial pada 200–300 °C saat proses recovery dan pelunakan berlangsung. Oksidasi pada suhu layanan tipikal terbatas pada pembentukan lapisan oksida pelindung dan bukan mekanisme kegagalan utama pada kisaran suhu yang umum di aplikasi arsitektural dan kelistrikan. Untuk layanan kontinu di atas ~150 °C, perancang harus memvalidasi ketahanan creep dan stabilitas dimensi karena aluminium murni komersial menunjukkan deformasi bergantung waktu signifikan di bawah beban tahan lama pada suhu tinggi.

Pada rakitan las, pelunakan zona terpengaruh panas menjadi lebih nyata dengan kenaikan suhu layanan dan siklus termal berulang dapat menyebabkan relaksasi kondisi pengerasan kerja. Untuk komponen yang terekspos panas siklik, pertimbangkan paduan alternatif yang dirancang untuk kekuatan suhu tinggi atau terapkan margin desain mekanik.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan A136
Otomotif	Panel trim dekoratif, emblem	Formabilitas tinggi dan hasil permukaan baik
Kelautan	Housing non-struktural, trim	Ketahanan korosi baik dan bobot ringan
Aerospace	Fitting interior, fairing	Konduktivitas tinggi dan kemudahan pembentukan untuk bagian non-kritis
Elektronik	Heat sink, pelindung EMI, busbar	Konduktivitas termal/elektrik sangat baik
Arsitektur	Cladding, soffit, fasad	Permukaan anodizable dan ketahanan korosi

A136 umum dipilih pada aplikasi yang menuntut deep drawing, kualitas visual, dan konduktivitas sementara beban strukturalnya moderat. Peranannya terlihat pada trim luar yang dibentuk, komponen konduktif, serta housing furnitur atau peralatan di mana pasca-proses seperti anodizing atau pengecatan diperlukan untuk finishing akhir dan perlindungan lingkungan.

Wawasan Pemilihan

Pilih A136 ketika prioritas desain adalah formabilitas maksimum, konduktivitas listrik/termal tinggi, dan kualitas permukaan superior pada tingkat kekuatan rendah hingga sedang. Ini sangat ekonomis untuk bagian deep-drawn volume tinggi dan aplikasi konduktor yang meminimalkan perlakuan termomekanik.

Dibandingkan dengan aluminium komersial murni (1100), A136 biasanya menukarkan sebagian kecil konduktivitas dan kemampuan pembentukan untuk kontrol proses yang lebih ketat serta kekuatan hasil fabrikasi yang sedikit lebih tinggi. Jika dibandingkan dengan paduan yang dikeraskan secara kerja seperti 3003 atau 5052, A136 menawarkan kemampuan pembentukan yang sebanding atau lebih baik dan terkadang konduktivitas yang lebih baik, tetapi paduan seri 5xxx akan memberikan kekuatan struktural dan ketahanan terhadap klorida laut yang lebih unggul apabila kandungan Mg yang lebih tinggi dapat diterima. Dibandingkan dengan paduan yang dapat diperlakukan panas seperti 6061 atau 6063, A136 lebih disukai ketika pembentukan, konduktivitas, hasil permukaan, dan biaya lebih diprioritaskan dibandingkan kekuatan puncak maksimum yang dapat dicapai.

Ringkasan Penutup

A136 tetap menjadi pilihan praktis dalam rekayasa modern di mana kombinasi kemampuan pembentukan yang luar biasa, konduktivitas tinggi, ketahanan korosi yang baik, dan biaya rendah lebih bernilai daripada kekuatan absolut tertinggi. Respon pengerjaan dinginnya yang dapat diprediksi, kompatibilitas dengan proses fabrikasi umum, dan potensi hasil permukaan yang sangat baik membuatnya tetap relevan di berbagai industri arsitektur, elektronika, dan perakitan ringan.