Aluminium EN AW-5052: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Ulasan Komprehensif

EN AW-5052 adalah anggota dari seri paduan aluminium 5xxx yang menggunakan magnesium sebagai elemen paduan utamanya. Seri ini tidak dapat diberikan perlakuan panas dan penguatannya terutama diperoleh melalui paduan larutan padat dengan magnesium serta pengerasan kerja, bukan melalui perlakuan panas endapan.

Unsur paduan utama pada 5052 meliputi magnesium (sekitar 2,2–2,8%) dengan kromium sebagai tambahan minor (sekitar 0,15–0,35%) untuk mengontrol struktur butir dan meningkatkan ketahanan korosi. Paduan ini menawarkan rangkaian sifat yang seimbang: kekuatan sedang di antara paduan aluminium tempa, ketahanan korosi sangat baik (terutama di lingkungan laut dan yang mengandung klorida), kemampuan las yang baik dengan metode fusi dan resistance welding, serta kemampuan bentuk dingin yang dapat diterima tergantung pada temper.

Industri utama yang menggunakan EN AW-5052 meliputi struktur kelautan dan offshore, transportasi dan bodi truk, bejana tekan, tangki bahan bakar, dan komponen arsitektural yang terpapar atmosfer korosif atau semprotan garam. Insinyur memilih 5052 ketika dibutuhkan kombinasi kekuatan lebih tinggi dari aluminium murni, ketahanan korosi superior dibanding banyak paduan lain, serta kemampuan bentuk dan las yang baik dengan biaya yang wajar.

Dibandingkan banyak paduan yang dapat diperlakukan panas, 5052 menukar kekuatan puncak dengan konsistensi ketahanan korosi dan proses produksi yang lebih sederhana. Pemilihan sering dipengaruhi oleh eksposur lingkungan, kebutuhan las dan pembentukan, serta kebutuhan menghindari siklus pengerasan yang dapat mempersulit fabrikasi atau menyebabkan distorsi.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Kemampuan Bentuk	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi (12–25%)	Istimewa	Istimewa	Sepenuhnya di-anneal; duktilitas maksimum untuk pembentukan berat.
H14	Sedang	Sedang (8–15%)	Baik	Istimewa	Kondisi pengerasan dingin setengah keras; umum untuk plat dengan kekuatan sedang.
H16	Sedang-Tinggi	Sedang (6–12%)	Baik	Istimewa	Pengerasan regangan lebih tinggi dari H14; keseimbangan antara bentuk dan kekuatan.
H18	Tinggi	Rendah (3–8%)	Cukup	Istimewa	Pengerasan dingin penuh; kekuatan kerja dingin tertinggi, duktilitas dikurangi.
H32	Sedang-Tinggi	Rendah-Sedang (4–10%)	Baik	Istimewa	Pengerasan regangan dan distabilisasi; temper yang banyak digunakan untuk plat dan lembaran 5052.
H34	Tinggi	Rendah (3–8%)	Cukup	Istimewa	Pengerasan regangan lebih berat dari H32; digunakan bila kekuatan gulung tinggi diperlukan.
H111	Variabel	Variabel	Variabel	Istimewa	Temper yang tidak terpengaruh panas dengan sifat bergantung pada riwayat pengolahan; digunakan untuk pembentukan terbatas dengan kekuatan konsisten.

Temper secara langsung mengontrol trade-off antara kekuatan dan duktilitas pada EN AW-5052. Temper anil O memberikan kemampuan bentuk maksimum untuk deep drawing dan pembentukan kompleks, sementara temper H memperkenalkan kepadatan dislokasi untuk meningkatkan kekuatan luluh dan tarik dengan pengorbanan elongasi.

Pemilihan temper harus mempertimbangkan operasi selanjutnya: temper yang sangat dikeraskan dingin lebih kuat tetapi lebih rentan terhadap springback dan retak saat pembentukan dengan bengkokan tajam, sedangkan temper O dan pengerasan ringan dapat dilas dan dibentuk dengan risiko retak tepi yang lebih kecil.

Komposisi Kimia

Unsur	Rentang %	Catatan
Si	≤ 0.25	Impuritas dari peleburan; silikon rendah membantu mempertahankan duktilitas dan kemampuan bentuk.
Fe	≤ 0.4	Impuritas umum; besi berlebih membentuk intermetallic yang dapat menurunkan ketangguhan dan duktilitas.
Mn	≤ 0.1	Jumlah kecil diterima; Mn tinggi tidak khas untuk 5052.
Mg	2.2–2.8	Elemen penguat utama; meningkatkan kekuatan dan meningkatkan ketahanan korosi di lingkungan klorida.
Cu	≤ 0.1	Dipertahankan sangat rendah untuk menjaga ketahanan korosi; Cu tinggi mengurangi ketahanan SCC.
Zn	≤ 0.1	Zinc rendah untuk menghindari kompromi ketahanan korosi dan menjaga kemampuan las.
Cr	0.15–0.35	Pemurni butir dan peningkat ketahanan korosi; mengontrol rekrutalisasi dan mempertahankan kekuatan setelah pembentukan.
Ti	≤ 0.15	Penambahan jejak kadang digunakan untuk kontrol butir, biasanya rendah.
Lainnya (masing-masing)	≤ 0.05	Unsur jejak dan residu; sisanya aluminium

Magnesium adalah pengendali utama komposisi pada 5052: ia meningkatkan kekuatan pada suhu kamar melalui larutan padat dan meningkatkan ketahanan terhadap pitting di media yang mengandung klorida. Kromium berfungsi untuk menahan batas butir dan menghambat rekrutalisasi saat annealing dan pembentukan, menjaga kombinasi kekuatan dan duktilitas yang diinginkan.

Level tembaga, zinc, dan besi yang rendah sengaja dipertahankan untuk menghindari kerusakan pada korosi umum atau perilaku galvanik; keseimbangan aluminium memastikan konduktivitas yang baik dan densitas rendah yang cocok untuk struktur yang sensitif terhadap berat.

Sifat Mekanik

EN AW-5052 menunjukkan perilaku tarik yang didominasi oleh penguatan larutan padat dan pengerasan kerja. Dalam kondisi anil, paduan ini menunjukkan luluh dan regangan yang merata dengan elongasi relatif tinggi, menjadikannya cocok untuk deep drawing dan bentuk kompleks. Pengerasan kerja meningkatkan kekuatan luluh dan tarik tetapi mempersempit rentang elongasi seragam dan total, meningkatkan springback selama pembentukan.

Kekuatan luluh dan tarik sangat bergantung pada ketebalan dan temper; lembaran tipis pada temper H menunjukkan kekuatan luluh lebih tinggi dibandingkan plat yang lebih tebal dengan temper serupa. Kekerasan meningkat dengan pengerasan dingin dan berkorelasi dengan kekuatan; performa fatigue umumnya baik untuk paduan aluminium kelas ini namun sensitif terhadap finishing permukaan, tegangan sisa, dan paparan klorida yang dapat mempercepat inisiasi retak.

Umur lelah menurun dengan peningkatan tegangan rata-rata dan dengan tegangan tarik sisa yang dihasilkan oleh pembentukan atau pengelasan. Ketebalan memengaruhi sifat mekanik melalui tekstur dan distribusi regangan dari proses penggulungan; penampang yang lebih tipis biasanya mencapai kekuatan terkait pengerasan kerja yang lebih tinggi pada temper nominal yang sama.

Sifat	O/Anil	Temper Kunci (misal H32/H34)	Catatan
Kekuatan Tarik	110–155 MPa	200–260 MPa	Nilai tergantung ketebalan dan pengerasan spesifik; temper H jauh lebih kuat.
Kekuatan Luluh	35–85 MPa	120–210 MPa	Kekuatan luluh meningkat tajam dengan pengerasan regangan; definisi luluh tergantung offset yang digunakan.
Elongasi	12–25%	3–12%	Duktilitas menurun seiring pengerasan temper; bahan anil terbaik untuk deep drawing.
Kekerasan	~25–50 HB	~60–95 HB	Kekerasan Brinell meningkat dengan pengerasan kerja dan berkorelasi dengan kenaikan kekuatan tarik.

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Density	2.68 g/cm³	Tipikal untuk paduan aluminium tempa; memberikan kekuatan spesifik tinggi dibanding baja.
Rentang Peleburan	~605–645 °C	Rentang solidus/liquidus sedikit bervariasi tergantung paduan; perlu kehati-hatian saat pengelasan fusi dan brazing.
Konduktivitas Termal	~120–135 W/m·K	Lebih rendah dari aluminium murni tapi tetap baik untuk dissipasi panas; berguna untuk komponen manajemen panas.
Konduktivitas Listrik	~34–38 % IACS	Menurun dari aluminium murni karena Mg; cukup untuk bus bars dan bonding yang tidak memerlukan konduktivitas tinggi.
Kalor Spesifik	~880–900 J/kg·K	Sebanding dengan paduan aluminium lain; berguna untuk perhitungan massa termal.
Ekspansi Termal	~23–24 ×10⁻⁶ /°C	Koefisien tinggi dibanding baja; perlu diperhitungkan pada sambungan dengan logam berbeda.

Gabungan densitas rendah dan konduktivitas termal sedang membuat 5052 menarik untuk struktur ringan yang juga memerlukan disipasi panas. Ekspansi dan konduktivitas termal harus diperhitungkan saat mendesain sambungan dengan material yang memiliki sifat termal berbeda signifikan.

Konduktivitas listrik cukup untuk banyak aplikasi rangka atau grounding, tetapi lebih rendah dibanding paduan yang lebih murni khusus untuk penghantar; perancang harus mempertimbangkan kebutuhan mekanik dan listrik saat memilih 5052 untuk enclosure elektronik.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Tipikal	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Plat tipis (Sheet)	0,2–6,0 mm	Kekuatan terhadap ketebalan baik; merespon dengan baik terhadap pengerjaan dingin	O, H14, H16, H32	Sangat umum digunakan untuk panel dan bagian terbentuk; tersedia dalam bentuk coil dan ukuran potong.
Plat (Plate)	6–200 mm	Percepatan pengerasan regangan rendah pada ketebalan besar; diproduksi dengan penggulungan terkendali	O, H111, H32	Digunakan saat diperlukan sifat melalui ketebalan dan kekakuan lentur.
Ekstrusi (Extrusion)	Profil hingga penampang besar	Kekuatan tergantung pada temper dan pengerjaan dingin pasca ekstrusi	O, H32	Bentuk ekstrusi untuk rangka struktural dan sasis.
Tabung (Tube)	Diameter luar dan ketebalan dinding bervariasi	Perilaku mirip plat tipis/plat tergantung proses fabrikasi	O, H32	Tabung tanpa sambungan dan sambungan las digunakan untuk saluran bahan bakar dan rangka.
Batang / Rod	3–200 mm	Sifat mekanik massa dipengaruhi oleh proses sebelumnya	O, H111	Digunakan untuk komponen yang diproses dengan mesin dan komponen struktural.

Rute proses mempengaruhi performa akhir: pembuatan plat tipis dan plat menghasilkan tekstur gulungan yang memengaruhi kemampuan bentuk dan sifat arah, sementara ekstrusi dapat dirancang untuk mengoptimalkan kekuatan penampang. Input panas selama pengelasan dan pengerjaan dingin selanjutnya seperti bending atau flanging mungkin memerlukan pemilihan temper khusus untuk menghindari degradasi sifat.

Ketersediaan rantai pasokan seringkali lebih mengutamakan plat tipis dan coil untuk 5052 di banyak pasar, dan pemrosesan paduan khusus (misalnya anodizing, pengelasan arus pulsa) umum tersedia untuk pelanggan di bidang kelautan dan arsitektur.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	5052	USA	Penamaan asosiasi aluminium umum untuk paduan tempa.
EN AW	5052	Eropa	EN AW-5052 adalah penamaan Eropa yang sesuai dengan komposisi AA5052.
JIS	A5052	Jepang	Umumnya setara dengan batas komposisi dan temper yang diterima serupa.
GB/T	5182-5052	China	Spesifikasi GB/T untuk paduan magnesium serupa; mungkin ada sedikit perbedaan proses atau toleransi.

Standar setara biasanya dapat dipertukarkan untuk keperluan rekayasa umum, tetapi toleransi pabrik, kondisi permukaan, dan batasan impuritas yang diperbolehkan dapat berbeda. Pembeli harus memverifikasi nomor standar dan kode temper khusus saat membeli material untuk aplikasi kritis atau saat diperlukan keterlacakan ke spesifikasi tertentu.

Standar regional mungkin menetapkan bentuk produk, persyaratan pengujian, atau rentang unsur minor yang berbeda yang dapat memengaruhi korosi atau perilaku pembentukan; selalu konfirmasi sertifikasi untuk pengujian penerimaan.

Ketahanan Korosi

EN AW-5052 menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap korosi umum di lingkungan atmosfer dan banyak lingkungan kelautan. Magnesium meningkatkan ketahanan pitting pada media yang mengandung klorida, dan kehadiran kromium membantu menstabilkan film oksida pelindung, menjadikan 5052 pilihan utama untuk lambung kapal, dek, dan elemen arsitektural eksternal yang terkena percikan air asin.

Saat direndam dalam jangka panjang di air laut dan zona percikan, 5052 menunjukkan kinerja yang jauh lebih baik dibandingkan paduan seri 2xxx dan 7xxx yang rawan terhadap pitting dan retak korosi tegangan (SCC). Namun, di lingkungan yang sangat asam atau basa, serangan lokal tetap dapat terjadi sehingga pengujian spesifik lingkungan disarankan untuk komponen kritis.

Kerentanan stress corrosion cracking (SCC) pada 5052 rendah dibandingkan dengan paduan yang dapat diperlakukan panas dengan kekuatan lebih tinggi; meskipun begitu, tegangan tarik sisa tinggi dikombinasikan dengan spesies korosif dapat mengakibatkan SCC pada semua kelas paduan. Interaksi galvanik dengan bahan lebih mulia seperti tembaga dan beberapa baja tahan karat dapat mempercepat korosi 5052, oleh karena itu material isolasi atau desain yang tepat pada antarmuka basah/kering diperlukan.

Dibandingkan paduan seri 3003 dan 1100, 5052 menawarkan kekuatan lebih tinggi dengan ketahanan pitting jauh lebih baik karena kandungan Mg; dibandingkan seri 6xxx atau 7xxx, 5052 mengorbankan kekuatan mekanik puncak tetapi mendapatkan performa korosi kelautan dan kemampuan las yang lebih unggul.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

EN AW-5052 mudah dilas dengan metode TIG, MIG/GMAW, dan pengelasan tahanan dengan kecenderungan rendah terhadap retak panas. Material pengisi yang direkomendasikan meliputi seri 5183 dan 5556 untuk sambungan yang memerlukan kinerja korosi dan kekuatan yang sepadan; pengisi 5356 sering digunakan untuk sambungan umum. Zona terpengaruh panas akan mengalami pelunakan lokal jika logam induk dalam temper pengerasan regangan, sehingga peredaan regangan pasca las atau pengerjaan ulang mungkin diperlukan untuk toleransi dimensi kritis.

Kemampuan Mesin

Kemampuan mesin 5052 tergolong sedang hingga cukup baik dan lebih rendah dibandingkan paduan aluminium yang mudah dikerjakan mesin; pemotong harus menggunakan alat carbide atau baja berkecepatan tinggi berlapis dengan sudut rake positif. Kecepatan potong sedang dan kontrol serbuk dapat dikendalikan dengan kecepatan potong dan geometri alat yang tepat; tepi hasil pengerasan dapat terjadi jika kecepatan terlalu rendah atau pelumasan kurang memadai. Untuk bagian presisi, pertimbangkan pengerasan awal atau menentukan temper yang meminimalkan deformasi selama pengerjaan mesin.

Kemampuan Bentuk

Performa pembentukan sangat baik pada temper anil (O) dan baik pada temper pengerasan ringan seperti H14 dan H32; paduan ini mendukung proses deep drawing, bending, stretch forming, dan roll forming. Radius lentur minimum tergantung pada temper dan ketebalan, tetapi lembaran anil dapat menerima lentur relatif tajam (sekitar 0,5–1,0× ketebalan untuk banyak operasi), sedangkan temper fully-hard mungkin membutuhkan radius lebih besar dan anil antara proses untuk menghindari retak pinggir. Pengerasan kerja selama urutan pembentukan berturut-turut harus dipantau untuk mencegah kegagalan rapuh dalam proses pembentukan kompleks.

Perilaku Perlakuan Panas

EN AW-5052 adalah paduan yang tidak dapat diperlakukan panas; siklus termal tidak menghasilkan presipitasi penguatan seperti pada seri 6xxx atau 7xxx. Peningkatan kekuatan dicapai terutama melalui pengerjaan dingin (strain hardening) dan pengendalian rekristalisasi melalui penambahan kromium minor.

Proses anil (temper O) dilakukan dengan rendaman suhu tinggi (umumnya sekitar 345–415 °C tergantung bentuk produk dan ketebalan) dan pendinginan terkendali untuk mengembalikan keuletan dan mengurangi tegangan sisa. Temper stabilisasi seperti H32 dibuat dengan pengerasan regangan diikuti stabilisasi termal ringan untuk membatasi pelunakan selama suhu layanan sedang.

Karena pengerasan presipitasi tidak memungkinkan, perancang harus menggunakan rute pemrosesan mekanis (pengerjaan dingin, penggulungan terkendali, dan temper paduan) untuk memenuhi kebutuhan kekuatan dan keuletan, bukan siklus pelarutan dan penuaan.

Performa pada Suhu Tinggi

Pada suhu tinggi, EN AW-5052 mengalami penurunan progresif kekuatan luluh dan tarik karena efektivitas penguatan larutan padat menurun dan proses pemulihan termal aktif terjadi. Suhu layanan kontinuitas hingga sekitar 100–125 °C umum tanpa degradasi berat, namun paparan lama di atas 150 °C akan secara signifikan mengurangi kekuatan dan stabilitas dimensi.

Ketahanan oksidasi baik, dengan lapisan Al2O3 alami yang melindungi permukaan, tetapi tahan skala suhu tinggi bukan merupakan keunggulan utama untuk paduan ini. Zona hangus las dan zona terpengaruh panas (HAZ) sangat rentan terhadap penurunan kekuatan saat terkena siklus termal, dan perlu kehati-hatian saat bagian akan mengalami suhu tinggi siklik atau gradien termal.

Ketahanan creep terbatas dibandingkan paduan aluminium dan baja suhu tinggi; perancang harus menghindari mengandalkan 5052 untuk komponen pembawa beban pada suhu tinggi tanpa pengujian khusus suhu tinggi.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan EN AW-5052
Otomotif	Tangki bahan bakar, bodi truk, panel	Ketahanan korosi, kemampuan bentuk, dan kemudahan las dengan kekuatan sedang.
Kelautan	Lambung kapal, atap perahu, sekat	Ketahanan pitting di air asin dan rasio kekuatan terhadap berat yang baik.
Dirgantara	Fitting interior, fairing	Ketahanan korosi, kemampuan manufaktur, dan kekuatan yang memadai untuk struktur sekunder.
Elektronik	Pelindung, heat sink	Konduktivitas termal dipadukan dengan ketahanan korosi dan kemampuan bentuk.
Arsitektur	Atap, cladding, talang air	Ketahanan cuaca, finishing estetis, dan kemudahan fabrikasi.

EN AW-5052 sering dipilih untuk komponen yang menggabungkan paparan lingkungan korosif dengan kebutuhan pembentukan dan pengelasan, seperti fitting dek laut dan sistem bahan bakar transportasi. Sifat seimbang paduan ini membuatnya pilihan serbaguna di banyak industri di mana kegagalan katastrofik kecil kemungkinannya dan performa korosi menjadi prioritas.

Wawasan Pemilihan

Ketika memilih EN AW-5052, prioritaskan ketahanan korosi di atmosfer yang mengandung klorida, kemampuan las yang baik, dan kekuatan struktural yang sedang sambil menjaga berat tetap rendah. Jika konduktivitas listrik maksimum atau duktisitas tertinggi yang mungkin diperlukan, aluminium murni (1100) atau paduan yang diproses khusus mungkin lebih disukai, namun kekuatannya akan jauh lebih rendah dibandingkan 5052.

Dibandingkan dengan 3003, 5052 menawarkan kekuatan lebih tinggi dan ketahanan pitting akibat klorida yang jauh lebih baik karena kandungan magnesium yang lebih tinggi; pilih 5052 ketika tambahan kekuatan dan ketahanan korosi laut lebih penting daripada sedikit pengurangan kemampuan pembentukan. Jika dibandingkan dengan paduan yang dapat diperlakukan panas seperti 6061, 5052 menukarkan kekuatan puncak yang lebih rendah dengan performa korosi yang unggul dan proses fabrikasi yang lebih sederhana (tanpa perlakuan solusi/penuaan), menjadikannya pilihan utama untuk aplikasi las di lingkungan laut atau arsitektur.

Untuk pembeli, seimbangkan biaya dan ketersediaan dengan lingkungan layanan yang dibutuhkan: 5052 tersedia luas dalam bentuk lembaran, plat, dan tabung serta sering menawarkan kombinasi properti praktis terbaik untuk penggunaan di bidang kelautan, transportasi, dan arsitektur dimana korosi dan kemampuan las menjadi faktor desain utama.

Ringkasan Penutup

EN AW-5052 tetap menjadi paduan teknik yang sangat relevan karena secara unik menggabungkan kekuatan yang didorong oleh magnesium, ketahanan korosi yang sangat baik di lingkungan yang mengandung klorida, dan kemampuan fabrikasi luas melalui pembentukan dan pengelasan. Sifatnya yang tidak dapat diperlakukan panas menyederhanakan proses fabrikasi sekaligus memberikan layanan yang tahan lama di aplikasi kelautan, transportasi, dan arsitektural dimana keseimbangan properti yang andal sangat penting.