Aluminium A365: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Ikhtisar Lengkap

A365 secara konvensional diklasifikasikan dalam keluarga aluminium cor baja kekuatan rendah dan paling umum dikelompokkan dengan paduan seri 3xxx yang mengandung mangan untuk diskusi rekayasa praktis. Penambahan paduan utamanya adalah mangan, dengan jumlah terkendali kecil dari silikon, besi, tembaga, magnesium, dan elemen jejak yang digunakan untuk mengatur kekuatan, kemampuan bentuk, dan ketahanan korosi. Penguatan untuk A365 terutama dilakukan melalui pengerasan deformasi (work-hardening) dan kontrol mikrostruktur selama pemrosesan termomekanik daripada pengerasan presipitasi klasik; oleh karena itu dianggap tidak dapat diperlakukan panas untuk peningkatan kekuatan yang signifikan. Sifat khas termasuk kekuatan tarik dan luluh sedang, kemampuan bentuk sangat baik dalam kondisi lunak, ketahanan korosi atmosfer yang dapat diterima, dan kemampuan las yang baik; atribut-atribut ini menjadikannya pilihan untuk komponen non-struktural dan semi-struktural yang dibentuk di mana keuletan dan ketahanan korosi menjadi prioritas.

A365 digunakan di berbagai industri yang membutuhkan kemampuan bentuk dan performa korosi yang baik dengan biaya sedang, termasuk panel arsitektur, rumah rangka ringan, komponen HVAC, dan beberapa trim otomotif serta bagian struktural sekunder tertentu. Paduan ini dipilih ketika faktor desain mengutamakan pembentukan, keuletan, dan hasil permukaan daripada kekuatan spesifik maksimum, atau ketika proses fabrikasi melibatkan banyak operasi bending dan drawing. Kemudahan mesin (machinability) paduan ini sedang dan konduktivitas termal serta listriknya tetap relatif tinggi dibandingkan dengan aluminium paduan tinggi yang diperlakukan panas. Insinyur memilih A365 dibandingkan paduan yang lebih kuat dan dapat diperlakukan panas ketika perlakuan panas pasca pembentukan tidak praktis atau ketika lingkungan pelayanan menuntut perilaku korosi umum yang lebih baik dari aluminium paduan mangan.

Variasi Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Kemampuan Bentuk	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi (20–35%)	Sangat baik	Sangat baik	Kondisi anil penuh untuk keuletan dan kemampuan bentuk maksimum
H14	Sedang	Rendah–Sedang (6–12%)	Baik	Sangat baik	Dideformasi hingga tingkat seperempat keras; umum untuk bagian yang dibentuk
H16	Sedang-Tinggi	Sedang (8–14%)	Baik	Sangat baik	Separuh keras; kekuatan lebih tinggi dengan kemampuan drawing berkurang
H18	Tinggi	Rendah (4–10%)	Cukup	Baik	Kondisi penuh keras untuk kekakuan lebih tinggi pada bagian yang dibentuk
T4 / T5 / T6 / T651	Tidak berlaku / Terbatas	Tidak tersedia	Tidak tersedia	Tidak tersedia	Temper klasik yang diperlakukan panas ini umumnya tidak berlaku; A365 tidak dapat diperlakukan panas untuk penguatan presipitasi
H22 / H24 dll	Variabel	Variabel	Variabel	Baik	Penggunaan pengerasan deformasi multi-tahap dan anil parsial untuk menyesuaikan keseimbangan kekuatan–keuletan

Temper memiliki pengaruh utama dan praktis pada performa A365: temper anil (O) memberi jendela pembentukan maksimum sementara temper H menukar keuletan dengan kekuatan melalui pengerasan dingin yang terkendali. Karena paduan ini tidak merespon pengerasan presipitasi seperti paduan 6xxx, perancang mengandalkan temper mekanis (seri H) dan siklus anil terkendali untuk mencapai target mekanis yang diperlukan.

Komposisi Kimia

Unsur	Rentang %	Catatan
Si	0.10–0.60	Dikendalikan untuk membatasi intermetalik rapuh dan mempertahankan kemampuan bentuk
Fe	0.20–0.70	Impuritas umum; kelebihan Fe mengurangi keuletan dan hasil permukaan
Mn	1.00–1.80	Unsur paduan utama untuk penguatan dan kontrol ukuran butir
Mg	0.05–0.50	Level rendah mungkin muncul; berkontribusi pada penguatan larutan padat yang moderat
Cu	0.02–0.20	Dipertahankan rendah untuk menjaga ketahanan korosi; meningkatkan kekuatan jika hadir
Zn	≤0.10	Dipertahankan minimal untuk menghindari pengerasan rapuh dan masalah galvanik
Cr	0.02–0.25	Jumlah kecil memperbaiki kontrol rekristalisasi dan stabilitas zona terpanaskan (HAZ)
Ti	0.02–0.15	Pemurni butir dalam pemrosesan cor/tempa; tingkat jejak membantu mikrostruktur
Lainnya	Seimbang Al, +elemen jejak (≤0.15 masing-masing)	Mencakup Zr atau tambahan langka; residu dibatasi oleh spesifikasi

Komposisi A365 diatur untuk menyeimbangkan respons pengerasan deformasi, ketahanan korosi, dan kemampuan bentuk. Mangan merupakan penguat yang disengaja yang memperhalus ukuran butir dan memberikan penguatan larutan padat dan dispersi yang moderat; besi dan silikon dikontrol untuk menghindari fase intermetalik kasar yang membuat rapuh selama pembentukan. Elemen jejak seperti krom dan titanium bertindak sebagai penghambat rekristalisasi dan pemurni butir, yang penting untuk menjaga konsistensi sifat mekanik setelah pemrosesan termomekanik.

Sifat Mekanik

A365 menunjukkan perilaku tarik khas paduan Mn yang tidak dapat diperlakukan panas: dalam kondisi anil menampilkan kekuatan tarik dan luluh yang relatif rendah tetapi elongasi tinggi dan penyerapan energi yang sangat baik dalam operasi pembentukan. Pengerasan dingin meningkatkan kekuatan luluh dan tarik secara proporsional sambil mengurangi elongasi uniform dan total; kurva pengerasan deformasi relatif linier hingga tingkat regangan sedang dan paduan menunjukkan stabilitas pengerasan deformasi pada suhu ruang. Kekerasan mengikuti temper dan pengerasan dingin: temper O menghasilkan angka Brinell/Vickers yang rendah yang mendukung pembentukan, sementara temper H dapat menggandakan kekerasan untuk peningkatan ketahanan aus atau kekakuan.

Performa kelelahan A365 sedang dan sebagian besar dipengaruhi oleh kondisi permukaan, hasil akhir, dan keberadaan inklusi atau intermetalik kaya Fe; shot-peening dan perlakuan permukaan dapat secara signifikan meningkatkan umur kelelahan. Efek ketebalan merupakan tipikal dari paduan aluminium: ketebalan tipis terdeformasi dingin dan lebih responsif terhadap pengerasan deformasi, sementara bagian yang lebih tebal mempertahankan keuletan tetapi mungkin mengandung heterogenitas mikrostruktur lebih besar yang mengurangi kelelahan dan kemampuan bentuk. Zona terpengaruh panas dari pengelasan dapat secara lokal mengurangi kekuatan akibat pemulihan dan rekristalisasi, namun keseluruhan ketangguhan dan keuletan tetap dapat diterima untuk banyak struktur fabrikasi.

Properti	O/Anil	Temper Kunci (misalnya H14)	Catatan
Kekuatan Tarik	~110–140 MPa	~200–260 MPa	Nilai bergantung pada tingkat pengerasan dingin dan ketebalan; rentang yang dilaporkan khas untuk grade tempa paduan Mn
Kekuatan Luluh	~45–80 MPa	~160–220 MPa	Batas luluh naik cepat dengan pengerasan deformasi; awal plateau luluh tergantung suhu dan pemrosesan
Elongasi	~20–35%	~6–12%	Keuletan menurun dengan peningkatan kekerasan; elongasi diukur pada gauge standar sesuai norma ASTM/EU
Kekerasan	~30–45 HB	~65–95 HB	Kekerasan berkorelasi dengan temper dan pengerasan dingin; perlakuan permukaan mempengaruhi hasil pengukuran

Sifat Fisik

Properti	Nilai	Catatan
Density	2.70 g/cm³	Tipikal untuk paduan aluminium; menguntungkan untuk desain kekakuan spesifik tinggi
Rentang Peleburan	~605–655 °C	Paduan sedikit menurunkan titik lebur relatif terhadap Al murni; rentang solidus–liquidus bergantung pada komposisi lokal
Konduktivitas Termal	~120–150 W/m·K	Tinggi relatif terhadap baja; sedikit berkurang dibandingkan aluminium murni akibat penambahan paduan
Konduktivitas Listrik	~25–35 % IACS	Lebih rendah dari Al murni dan grade kemurnian komersial karena paduan; cukup untuk banyak aplikasi listrik
Kalor Spesifik	~0.88–0.92 J/g·K	Tipikal untuk paduan aluminium pada suhu ruang
Ekspansi Termal	~23–24 ×10⁻⁶ /K	Mirip dengan paduan Al lain; penting diperhatikan dalam rakitan dengan material berbeda

Set sifat fisik menempatkan A365 dalam kelas material ringan dan konduktif termal yang cocok untuk aplikasi pelepasan panas, di mana konduktivitas listrik dan termal tetap berguna tetapi dikompromikan untuk performa mekanik. Ekspansi termal cukup signifikan dibanding baja dan harus diakomodasi dalam rakitan hidrid untuk menghindari tegangan termal atau kelelahan sambungan. Density dan kalor spesifik menjadikan paduan ini menguntungkan untuk manajemen termal sensitif massa.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Umum	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Plat Tipis	0,3–6,0 mm	Homogen sepanjang ketebalan; mudah dibentuk dingin	O, H14, H16	Umum untuk panel arsitektur dan fabrikasi; hasil permukaan sangat baik
Plat Tebal	6–25 mm	Bagian besar memerlukan penggilingan terkontrol untuk properti yang konsisten	O, H18	Ketebalan lebih besar mungkin menunjukkan daya lunak lebih rendah dan memerlukan gaya pembentukan lebih besar
Ekstrusi	Profil dengan penampang 5–80 mm	Kekuatan bervariasi tergantung rasio ekstrusi dan pengerjaan dingin selanjutnya	O, H1x	Bagian hasil ekstrusi dapat mengalami penuaan untuk stabilitas dimensi tetapi tidak menguatkan melalui presipitasi
Pipa	Ketebalan dinding 0,5–10 mm	Pipa tanpa sambungan/las mempertahankan sifat mekanik yang baik setelah pembentukan	O, H14	Digunakan untuk HVAC dan pipa struktural; kemampuan membengkok tergantung temper
Batang/Billet	Ø3–50 mm	Penggambaran dingin meningkatkan kekuatan dan mengurangi regangan	H12–H18	Umum untuk pengencang, fitting mesin dan pin struktural

Bentuk produk menentukan jendela proses: plat tipis dapat ditarik dan dibentuk putar dengan mudah dalam kondisi rekristalisasi (annealed), sementara plat tebal dan batang memerlukan metode pembentukan yang lebih berat atau proses rekristalisasi secara bertahap. Profil hasil ekstrusi memerlukan kontrol ketat pada komposisi billet dan homogenisasi untuk menghindari retak permukaan dan memperoleh sifat mekanik yang konsisten, terutama saat dilakukan penarikan atau pembengkokan setelah ekstrusi. Bentuk hasil las seperti pipa dan rakitan fabrikasi harus mempertimbangkan pelunakan zona pengaruh panas (HAZ) dan menyusun urutan pengelasan agar meminimalkan distorsi.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	A365	USA	Penunjukan Aluminum Association untuk paduan yang dibahas dalam dokumen ini
EN AW	Tidak ada setara pasti	Eropa	Grade EN terdekat adalah AW-3003 / AW-3004 dengan kandungan Mn serupa; terdapat perbedaan komposisi dan sifat
JIS	Terdekat: keluarga A3003	Jepang	JIS memiliki paduan seri 3000; tidak selalu ada padanan satu lawan satu langsung
GB/T	Terdekat: seri 3×××	China	Standar China menyediakan paduan seri 3xxx dengan rentang Mn serupa; periksa spesifikasi pemasok untuk mapping tepat

Tidak ada padanan global tunggal langsung untuk A365 karena standar regional menetapkan batas dan toleransi impuritas sedikit berbeda; jadi konversi bersifat perkiraan. Saat mengganti material antar wilayah atau pemasok, engineer harus membandingkan kimia rinci, jaminan sifat mekanik dan riwayat proses (misalnya rekristalisasi pabrik versus laboratorium) bukan hanya mengandalkan nama grade nominal.

Ketahanan Korosi

A365 memberikan ketahanan korosi atmosfer umum yang baik karena kandungan tembaga rendah dan paduan mangan sedang, yang membantu pembentukan film oksida pelindung di banyak lingkungan. Dalam atmosfir industri dan perkotaan paduan ini bekerja baik tanpa pelapis, tetapi korosi lokal dapat terjadi di lingkungan kaya klorida jika permukaan rusak atau terdapat intermetallic tinggi besi. Paparan laut memerlukan desain dan finishing pelindung yang cermat; meskipun A365 tahan terhadap korosi merata, korosi titik (pitting) dan cekungan (crevice) mungkin terjadi pada permukaan yang tidak terlindung, terutama di kondisi air garam tergenang.

Kerentanan terhadap retak akibat korosi tegangan (SCC) untuk A365 relatif rendah dibandingkan paduan kekuatan tinggi yang diolah panas, karena paduan ini tidak mencapai kekuatan luluh tinggi yang memicu SCC pada paduan aluminium-tembaga atau seri 7xxx berkekuatan tinggi. Interaksi galvanik mengikuti perilaku aluminium umum: A365 bersifat anod terhadap sebagian besar baja tahan karat, tembaga, dan paduan tinggi tembaga, sehingga lapisan isolasi atau desain katodik harus dipertimbangkan saat menggabungkan logam berbeda. Dibanding paduan magnesium seri 5xxx, A365 umumnya menunjukkan ketahanan korosi lokal serupa atau sedikit lebih baik, sementara paduan seri 6xxx dapat menunjukkan perilaku anodis lebih baik saat dianodis atau dilapisi dengan benar.

Properti Fabrikasi

Dapat Dilas

Pengelasan A365 relatif mudah dengan proses las fusi konvensional seperti TIG dan MIG jika logam isi dipilih sesuai; logam isi dengan komposisi serupa paduan seri 3xxx atau pengisi Al-Mn kekuatan rendah meminimalkan risiko retak panas. Karena A365 tidak menguatkan melalui presipitasi, pemulihan kekuatan pasca las bukan masalah, namun pelunakan lokal dan pertumbuhan butir di zona pengaruh panas (HAZ) dapat mengurangi kapasitas beban dibandingkan dengan logam induk yang sudah dikeraskan dingin. Pengendalian suhu pra-panas dan antar-pelaksanaan umumnya tidak diperlukan untuk ketebalan tipis, tetapi kebersihan, penghilangan oksida dan gas pelindung yang tepat sangat penting untuk mencegah porositas dan fusi buruk.

Kesulitan Mesin (Machinability)

A365 memiliki kesulitan mesin sedang dan sebanding dengan paduan aluminium non-penguat panas lainnya; mesin berjalan baik pada kecepatan spindel tinggi dengan pelumas dan alat karbida yang tajam. Alat harus dipilih dengan ketahanan termal baik dan geometri tepi yang menghasilkan serpihan pendek dan patah; pengendalian serpihan dibantu dengan pemecah serpihan dan optimasi kecepatan potong. Hasil permukaan yang diperoleh dari proses bubut dan frais cukup baik, tetapi getaran alat dan penjepitan benda kerja harus dikendalikan agar tidak terjadi nyering (chatter), terutama pada temper yang lunak dan direkristalisasi.

Daya Bentuk (Formability)

Daya bentuk adalah salah satu keunggulan utama A365, khususnya pada temper O di mana penarikan dalam, pembengkokan dan pembentukan regangan dapat dilakukan dengan radius yang relatif kecil. Radius tekukan minimum yang direkomendasikan tergantung pada ketebalan dan temper, tetapi plat rekristalisasi sering dapat dibentuk dengan radius serendah 1–2× tebal, tergantung pada geometri dan pelumasan; temper H memerlukan radius lebih besar untuk menghindari retak tepi. Respons pengerjaan dingin dapat diprediksi, memungkinkan perancang merencanakan pembentukan bertahap dengan rekristalisasi antara tahap untuk mengembalikan keuletan dan meminimalkan daya springback.

Perilaku Perlakuan Panas

Karena A365 secara efektif tidak bisa dikuatkan dengan perlakuan panas untuk presipitasi, proses termal terutama digunakan untuk rekristalisasi dan pengendalian ukuran butir. Siklus rekristalisasi biasanya dilakukan pada suhu yang memungkinkan pemulihan dan rekristalisasi tanpa meleleh sebagian, memulihkan keuletan untuk operasi pembentukan selanjutnya; proses rekristalisasi industri umum untuk paduan Mn serupa adalah pada kisaran 300–420 °C tergantung pada ketebalan bagian dan ukuran butir yang diinginkan. Stabilisasi dan pengendalian rekristalisasi dapat dicapai dengan tambahan paduan kecil (Cr, Ti) yang mengikat batas butir; elemen ini mengubah jendela suhu/waktu rekristalisasi.

Pengerasan kerja (work hardening) adalah jalur penguatan utama: pengerjaan dingin pada suhu kamar meningkatkan kepadatan dislokasi dan menaikkan kekuatan luluh serta tarik secara terprediksi, dan rekristalisasi parsial terkontrol dapat digunakan untuk mendapatkan temper menengah (H22, H24, dll.). Temper T yang dipakai pada paduan Al yang dikuatkan perlakuan panas (T6, T5, dsb.) tidak menghasilkan mekanisme penguatan yang sama pada A365 sehingga tidak efektif untuk menghasilkan kondisi penguatan presipitasi tinggi.

Performa Suhu Tinggi

Pada suhu tinggi, A365 mengalami penurunan kekuatan progresif karena aktivasi termal memungkinkan pemulihan dislokasi dan pergeseran batas butir; batas penggunaan kontinu praktis biasanya di bawah ~150–200 °C untuk aplikasi menahan beban. Oksidasi terbatas karena aluminium membentuk oksida stabil, tetapi paparan lama pada suhu tinggi atau atmosfer agresif dapat mengubah kimia permukaan dan mempercepat pertumbuhan intermetallic kasar, memengaruhi keuletan dan ketahanan lelah. Zona las dan daerah pengerjaan dingin intens lebih rentan terhadap perubahan sifat akibat siklus termal karena struktur dislokasi dan tegangan residual yang ada melonggar, mengurangi kekuatan lokal.

Untuk paparan suhu tinggi jangka pendek (misalnya pembentukan atau operasi brazing), perancang harus memperhitungkan kemungkinan pelunakan dan perubahan dimensi; creep jangka panjang minimal pada suhu sedang namun dapat signifikan jika suhu layanan mendekati 200–250 °C, terutama di bawah beban berkelanjutan.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan A365
Otomotif	Trim, rumah komponen, panel non-struktural	Daya bentuk baik, hasil permukaan baik dan ketahanan korosi dengan biaya terjangkau
Kelautan	Saluran HVAC dan pelindung	Ketahanan korosi dan kemudahan fabrikasi untuk komponen terlindung
Aeroangkasa	Fitting interior dan braket non-kritis	Berat ringan dengan daya bentuk baik dan performa mekanik yang dapat diterima
Elektronika	Rumah perangkat dan penyebar panas	Konduktivitas termal baik dan kemampuan dibentuk menjadi bentuk kompleks

A365 berguna ketika diperlukan keseimbangan antara daya bentuk, ketahanan korosi dan kekuatan sedang. Paduan ini khususnya efektif untuk bagian produksi yang membutuhkan kualitas permukaan bagus dan toleransi bentuk ketat, tetapi tidak memerlukan kekuatan puncak atau umur lelah tinggi seperti paduan kekuatan tinggi yang diolah panas.

Wawasan Pemilihan

Pilih A365 ketika prioritas desain menekankan pada kemampuan pembentukan, ketahanan korosi, dan efisiensi biaya dibandingkan dengan kekuatan spesifik maksimum. Ini adalah pilihan yang sangat baik untuk komponen yang ditarik, dicetak, atau dibentuk dalam-dalam yang tidak akan mengalami beban tahan lama tinggi atau lingkungan korosi tegangan yang agresif.

Dibandingkan dengan aluminium murni komersial (1100), A365 menukar konduktivitas listrik dan termal yang sedikit lebih rendah dengan kekuatan yang jauh lebih baik dan stabilitas dimensi yang lebih baik selama proses fabrikasi. Dibandingkan dengan paduan kerja keras seperti 3003 atau 5052, A365 biasanya memiliki kekuatan yang serupa atau sedikit lebih tinggi sambil mempertahankan ketahanan korosi dan perilaku pembentukan yang sebanding. Dibandingkan dengan paduan yang dapat perlakuan panas seperti 6061 atau 6063, A365 tidak dapat mencapai kekuatan puncak yang sama melalui proses aging, tetapi lebih disukai ketika diperlukan pembentukan yang luas sebelum sifat akhir dibutuhkan atau ketika diinginkan perilaku korosi yang lebih baik dan kemampuan pengelasan dengan perlakuan pasca las minimal.

Ringkasan Penutup

A365 tetap relevan dalam rekayasa modern sebagai paduan aluminium serbaguna yang mudah difabrikasi yang menyeimbangkan kemampuan pembentukan yang baik, kinerja mekanik yang dapat diterima, dan ketahanan korosi yang andal untuk banyak aplikasi industri, otomotif, dan konsumen. Respons kerja kerasnya, dikombinasikan dengan perilaku termal dan mekanik yang dapat diprediksi