Aluminium EN AW-5086: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Ikhtisar Lengkap

EN AW-5086 adalah anggota dari seri aluminium 5xxx, yang ditandai terutama oleh magnesium sebagai unsur paduan utama. Keluarga ini diklasifikasikan sebagai paduan yang tidak dapat dilakukan perlakuan panas (non-heat-treatable), di mana kekuatan mekaniknya diperoleh melalui penguatan larutan padat oleh Mg serta oleh deformasi plastik (work hardening) dan penuaan regangan pada temper tertentu.

Unsur paduan utama dalam EN AW-5086 adalah magnesium dengan tambahan signifikan mangan serta tingkat terkendali rendah besi, silikon, kromium, dan unsur jejak lainnya. Kandungan Mg memberikan peningkatan utama pada kekuatan dan memperbaiki ketahanan korosi pada lingkungan klorida, sementara Mn memperhalus struktur butir dan membantu mempertahankan kekuatan setelah proses kerja.

Ciri utama EN AW-5086 meliputi kombinasi yang baik antara kekuatan sedang hingga tinggi untuk aluminium yang tidak dapat perlakuan panas, ketahanan sangat baik terhadap air laut dan atmosfer laut, kemampuan las yang sangat baik dengan metode fusi konvensional, serta kemampuan bentuk yang wajar saat disuplai dalam temper lunak. Properti ini menjadikannya umum digunakan di bidang kelautan, transportasi, bejana tekan, dan aplikasi kriogenik.

Insinyur memilih EN AW-5086 dibandingkan paduan lain ketika keseimbangan antara ketahanan korosi, kemampuan las, dan ketangguhan lebih penting daripada kekuatan puncak absolut yang dapat dicapai oleh paduan yang dapat perlakuan panas. Paduan ini dipilih ketika integritas struktural di lingkungan air asin atau lingkungan agresif diperlukan tanpa siklus perlakuan panas yang rumit.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Kemampuan Bentuk	Kelaskaan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi	Excelente	Excelente	Sepenuhnya di-anneal; terbaik untuk pembentukan dan penarikan kompleks
H111	Sedang-Rendah	Sedang	Sangat Baik	Excelente	Sedikit pengerasan regangan; sering temper natural setelah penggilingan
H32	Sedang	Sedang	Baik	Excelente	Pengerasan regangan dan distabilkan; umum untuk lembaran struktural
H34	Sedang-Tinggi	Sedang-Rendah	Cukup	Excelente	Pengerasan regangan yang lebih tinggi untuk meningkatkan kekuatan
H36	Tinggi	Rendah-Sedang	Berkurang	Excelente	Kondisi pengerasan regangan yang lebih kuat untuk bagian berat
H116	Sedang	Sedang	Baik	Excelente	Distabilkan untuk perbaikan ketahanan korosi dan properti las; kelas kelautan
H321	Sedang	Sedang	Baik	Excelente	Distabilkan dengan penuaan suhu rendah untuk mencegah sensitisasi

Pemilihan temper sangat mempengaruhi respons mekanik dan perilaku pembentukan karena EN AW-5086 adalah paduan yang tidak bisa perlakuan panas; semua temper dengan kekuatan lebih tinggi dibuat melalui deformasi plastik dan stabilisasi natural atau terkendali. Perancang harus menyeimbangkan kekuatan luluh/tarik yang diinginkan dengan radius bengkok dan elongasi yang dibutuhkan, memilih temper yang lebih lunak untuk penarikan dalam dan temper H yang lebih keras untuk kekakuan struktural serta pengurangan springback.

Komposisi Kimia

Unsur	Rentang %	Catatan
Si	≤ 0.40	Silikon rendah terkendali untuk mengurangi intermetalik dan menjaga ketangguhan
Fe	≤ 0.50	Besi merupakan impuritas yang membentuk intermetalik keras; dibatasi untuk mempertahankan daktilitas
Mn	0.20–0.7	Memperhalus struktur butir dan mengimbangi sebagian kerapuhan Mg; meningkatkan kekuatan
Mg	3.5–4.5	Unsur penguat utama; sangat mempengaruhi ketahanan korosi dan kelaskaan las
Cu	≤ 0.10	Direndahkan agar tidak mengurangi ketahanan korosi dan mencegah kerentanan korosi tegangan
Zn	≤ 0.25	Minor; Zn berlebih dapat memicu korosi galvanik dan lokal
Cr	0.05–0.25	Ditambahkan untuk kontrol butir dan memperbaiki retensi kekuatan setelah pengerjaan panas
Ti	≤ 0.15	Penghalus butir dalam penambahan kecil; meningkatkan konsistensi mekanik
Lainnya (masing-masing)	≤ 0.05	Unsur jejak terkendali untuk menjaga sifat yang dapat diprediksi

Komposisi EN AW-5086 menempatkannya di antara seri 3xxx dengan kekuatan lebih rendah dan varian 5xxx dengan kandungan Mg lebih tinggi; magnesium memberikan penguatan larutan padat sedangkan mangan dan kromium mengontrol ukuran butir dan mengurangi rekristalisasi. Pengendalian ketat Fe, Si, dan Cu penting untuk mencegah intermetalik rapuh sekaligus mempertahankan ketahanan terhadap pitting dan kinerja las di lingkungan yang mengandung klorida.

Properti Mekanik

Perilaku tarik EN AW-5086 khas untuk paduan Al-Mg non-heat-treatable: pengerasan regangan menambah kekuatan tetapi mengurangi daktilitas. Paduan ini menunjukkan ketangguhan yang baik dan mempertahankan elongasi pada suhu rendah; ketebalan dan temper sangat mempengaruhi kurva tarik dan daktilitas yang diukur.

Kekuatan luluh bervariasi tergantung temper dan ketebalan; temper H yang dihasilkan dari pengerjaan dingin terkendali umumnya memiliki kekuatan luluh dan tarik lebih tinggi dibanding temper O atau H111. Kekerasan mengikuti tren serupa, dengan kondisi pengerasan regangan menunjukkan kenaikan nilai Vickers/Brinell; namun pengerasan kerja mengurangi kemampuan bentuk dan meningkatkan springback.

Kinerja kelelahan umumnya baik untuk struktur yang dilas maupun tidak karena daktilitas paduan dan ketahanan terhadap korosi-lelah di air laut bila perincian dilakukan dengan benar. Bagian tebal dapat mempertahankan kekakuan absolut lebih tinggi tetapi mungkin menunjukkan pola penuaan dan tegangan sisa berbeda setelah pengelasan dan pengerjaan dingin, sehingga pengujian kualifikasi diperlukan untuk komponen kritis.

Properti	O/Di-anneal	Temper Utama (H32 / H116)	Catatan
Kekuatan Tarik	~120–200 MPa	~220–330 MPa	Rentang luas akibat ketebalan dan pengerasan regangan; pilih temper sesuai kebutuhan desain
Kekuatan Luluh	~55–120 MPa	~140–260 MPa	Kekuatan luluh meningkat secara signifikan dengan pengerasan regangan/stabilisasi
Elongasi	~20–35%	~8–18%	Temper lebih lunak memberikan elongasi lebih tinggi untuk operasi pembentukan
Kekerasan	~30–45 HV	~60–95 HV	Kekerasan berkorelasi dengan tingkat pengerasan regangan dan mempengaruhi pemesinan serta pembentukan

Properti Fisik

Properti	Nilai	Catatan
Kepadatan	2.66 g/cm³	Tipikal untuk paduan Al-Mg; rasio kekuatan-terhadap-berat yang menguntungkan
Rentang Leleh	~570–650 °C	Rentang solidus-liquidus bervariasi sesuai komposisi dan impuritas
Konduktivitas Termal	~140–165 W/m·K	Lebih rendah dari aluminium murni namun masih baik untuk penyebaran panas
Konduktivitas Listrik	~30–40 %IACS	Berkurang dibanding Al murni karena Mg dalam larutan padat
Kalor Spesifik	~0.90 kJ/kg·K	Kalor spesifik aluminium tipikal pada suhu ambient
Ekspansi Termal	~23–24 µm/m·K	Ekspansi termal sedang; penting untuk desain sambungan dengan logam berbeda

Properti fisik menunjukkan EN AW-5086 mempertahankan banyak keuntungan aluminium: kepadatan rendah menghasilkan kekakuan spesifik dan penyerapan energi per massa yang tinggi. Konduktivitas termal dan listrik lebih rendah dari aluminium murni namun tetap memadai untuk tugas pendinginan dan pengelolaan panas; desain harus memperhitungkan ekspansi saat menggabungkan dengan baja atau komposit.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Umum	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Lembar	0.5–6.0 mm	Perilaku sangat dipengaruhi temper	O, H111, H32, H116	Sering digunakan untuk panel lambung, kulit struktural, dan bejana tekan
Plat	6–200+ mm	Bagian tebal memerlukan pengerasan regangan atau tempering melalui proses	H34, H36, H116	Plat tebal sering digunakan di kelautan dan perlindungan; pembentukan dingin terbatas
Ekstrusi	Penampang bervariasi	Profil ekstrusi dapat finishing dingin ke temper H	O, H111, H32	Umum untuk kerangka, pegangan, dan penguat
Tabung	Ø10 mm–300 mm	Lasan atau seamless; ketebalan dinding mempengaruhi kekuatan dan kestabilan	H32, H111	Digunakan pada sistem fluida, elemen struktural, dan saluran tekanan
Batang/Rod	Ø3 mm–200 mm	Batang dapat ditarik/digulung lalu pengerasan regangan	H111, H34	Digunakan untuk fitting, pengikat, dan komponen mesin

Proses pembuatan bervariasi tiap bentuk produk: lembar dan plat umumnya digulung lalu dikerjakan dingin atau distabilkan untuk memenuhi temper yang ditentukan, sedangkan ekstrusi memerlukan pengendalian suhu billet dan quenching agar distribusi Mg homogen. Plat cenderung kurang dapat dibentuk dan lebih sering dilas serta dikerjakan mesin, sedangkan lembar digunakan di tempat pembentukan dan penyambungan kompleks diperlukan.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA / ASTM	5086	USA	Penunjukan komersial umum; dicakup dalam beberapa spesifikasi ASTM
EN AW	5086	Eropa	Setara AlMg4.5Mn menurut standar EN dengan kontrol komposisi serupa
JIS	A5086 (atau seri Al-Mg)	Jepang	Penunjukan setara keluarga Al–Mg–Mn; standar proses bervariasi
GB/T	5086	China	Grade standar nasional China dengan rentang komposisi yang sebanding

Kesesuaian antar standar utama cukup dekat, namun terdapat perbedaan kecil pada tingkat kandungan kotoran yang diperbolehkan, definisi temper, dan protokol pengujian. Pembeli harus merujuk pada lembar spesifikasi spesifik (ASTM, EN, JIS, GB/T) yang digunakan dalam pengadaan untuk memastikan batas komposisi yang tepat, persyaratan pengujian mekanik, dan standar hasil permukaan.

Ketahanan Korosi

EN AW-5086 menunjukkan ketahanan korosi atmosferik yang sangat baik dan banyak digunakan di lingkungan laut karena kandungan Mg yang menguntungkan membentuk film oksida/hidroksida yang stabil. Ketahanan terhadap korosi titik di lingkungan yang mengandung klorida cukup baik dibandingkan dengan banyak paduan aluminium lainnya, meskipun korosi lokal masih bisa terjadi pada konsentrator tegangan atau permukaan yang persiapannya kurang baik.

Di air laut dan zona percikan, EN AW-5086 tahan terhadap korosi umum dan korosi lokal lebih baik dibandingkan banyak paduan aluminium yang dapat diperlakukan panas karena tidak mengandung presipitasi anod yang mendorong terjadinya korosi titik. Kerentanan terhadap retak korosi tegangan (SCC) umumnya rendah untuk 5086 dibandingkan dengan paduan aluminium berkekuatan tinggi, namun risiko SCC meningkat dengan kandungan Mg yang lebih tinggi dan dengan temper tertentu setelah pemanasan termal tertentu.

Interaksi galvanik harus dikelola saat 5086 dipasangkan dengan logam katodik seperti tembaga atau baja tahan karat; paduan ini bersifat anod terhadap banyak baja dan dapat dilindungi atau diisolasi dengan pelapis dan gasket isolasi. Dibandingkan dengan paduan seri 3xxx (Al-Mn), 5086 biasanya menawarkan kekuatan lebih tinggi sambil mempertahankan perilaku korosi yang serupa atau lebih baik; dibandingkan dengan paduan 6xxx dan 7xxx yang diperlakukan panas, 5086 jauh lebih unggul dalam ketahanan korosi laut.

Properti Fabrikasi

Kemudahan Pengelasan

EN AW-5086 dapat dilas dengan sangat baik menggunakan proses fusi umum termasuk TIG dan MIG; sambungan biasanya mencapai sifat yang mendekati logam induk jika filler dan prosedur yang sesuai digunakan. Filler yang direkomendasikan adalah paduan Al‑Mg (misalnya 5183, 5356) yang dipilih untuk kekuatan dan ketahanan korosi yang seimbang; pilihan filler dan perlakuan sebelum/selesai las mengendalikan perilaku daerah terpengaruh panas (HAZ). Risiko retak panas rendah untuk 5086 dibandingkan dengan paduan tembaga tinggi, namun porositas hidrogen dan kontaminasi harus dikontrol dengan perlindungan gas dan kebersihan yang baik.

Kemudahan Pemesinan

Kemudahan pemesinan EN AW-5086 sedang dan tidak semudah paduan 2xxx atau 6xxx yang dirancang untuk pemesinan kecepatan tinggi. Paduan ini paling baik dimesin pada temper lunak; pembentukan serpihan cenderung menghasilkan serpihan kontinu yang duktile sehingga membutuhkan pengaturan kecepatan makan dan pemutus serpihan yang tepat. Alat potong karbida direkomendasikan untuk pemesinan dengan volume tinggi, dengan kecepatan potong dan kecepatan makan dikurangi untuk temper H yang lebih keras guna membatasi aus alat dan pengerasan termal kerja.

Kemudahan Pembentukan

Pembentukan sangat baik pada temper anil (O) dan temper kerja ringan seperti H111, memungkinkan proses penarikan dalam (deep drawing), peregangan, dan stamping kompleks. Jari-jari tekuk harus dipilih sesuai dengan temper dan ketebalan; jari-jari tekuk minimum dalam berkisar antara 1× hingga 3× ketebalan untuk temper lunak, meningkat untuk kondisi H32/H36. Kerja dingin meningkatkan kekuatan namun mengurangi regangan dan meningkatkan pegas kembali (springback); pembentukan hangat atau deformasi bertahap kadang digunakan untuk mencapai jari-jari ketat pada bahan tebal.

Perilaku Perlakuan Panas

EN AW-5086 adalah paduan yang tidak dapat diperlakukan secara panas; paduan ini tidak merespon perlakuan panas pelarutan dan penuaan buatan untuk meningkatkan kekuatan seperti paduan 6xxx atau 7xxx. Sebagai gantinya, peningkatan kekuatan diperoleh dengan kerja dingin (strain hardening) diikuti oleh stabilisasi alami atau terkontrol untuk mengurangi tegangan sisa dan membatasi penuaan akibat regangan lebih lanjut.

Anil (temper O) digunakan untuk menghilangkan pengerasan kerja dan mengembalikan duktibilitas; siklus anil khas dilakukan pada suhu tinggi diikuti pendinginan terkontrol untuk menghindari distorsi dan pertumbuhan butir. Perlakuan stabilisasi (misalnya H116) melibatkan penuaan suhu rendah atau penyimpanan terkontrol untuk mencapai kombinasi kekuatan, ketahanan korosi, dan kemudahan pengelasan tanpa menimbulkan presipitat merugikan.

Performa Suhu Tinggi

EN AW-5086 mempertahankan sifat mekanik yang berguna hingga suhu tinggi sedang, namun layanan pada suhu tinggi secara signifikan mengurangi kekuatan luluh dan ketahanan lelah dibandingkan kondisi lingkungan. Penurunan kekuatan yang signifikan terjadi saat suhu mendekati 100–150 °C tergantung temper, sehingga aplikasi struktural jangka panjang harus dibatasi pada suhu sedang atau memerlukan kualifikasi empiris.

Oksidasi dan pengelupasan minimal untuk paduan aluminium di udara; namun, paparan lama terhadap atmosfer yang mengandung klorida panas dapat mempercepat proses korosi. Daerah terpengaruh panas (HAZ) pada las dapat mengalami pelunakan dan penurunan kekuatan pada suhu layanan tinggi, sehingga desain dan perlakuan pasca-las harus mempertimbangkan efek gabungan suhu, tegangan, dan spesies korosif.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Mengapa EN AW-5086 Digunakan
Kelautan	Plat lambung, dek, superstruktur	Ketahanan korosi air laut sangat baik dan rasio kekuatan-terhadap-berat yang baik
Otomotif / Transportasi	Panel trailer, tangki bahan bakar, anggota struktural	Kemudahan pengelasan, ketahanan benturan dan perilaku korosi yang baik
Dirgantara	Struktur sekunder, fitting	Ketangguhan baik, kemudahan pengelasan dan kekuatan struktural sedang
Peralatan Tekanan / Kriogenik	Tank penyimpanan, bejana kriogenik	Ketangguhan pada suhu rendah dan kemudahan pengelasan
Industri / Transfer Panas	Penukar panas, manifold	Konduktivitas termal dan ketahanan korosi yang memadai

EN AW-5086 dipilih ketika keseimbangan antara ketahanan korosi, kemudahan pengelasan, dan kekuatan struktural sedang dibutuhkan, khususnya di sektor kelautan dan transportasi. Kemampuan pembentukan pada temper lunak dan kemampuan disambung dengan metode pengelasan umum memperluas cakupan aplikasi untuk rakitan fabrikasi.

Wawasan Pemilihan

Pilih EN AW-5086 ketika desain membutuhkan ketahanan korosi tahan lama di lingkungan kaya klorida dikombinasikan dengan kemudahan pengelasan dan kekuatan struktural sedang. Ini adalah pilihan praktis untuk struktur kelautan dan fabrikasi las dimana paduan yang diperlakukan panas mungkin rentan terhadap korosi atau masalah terkait hidrogen.

Dibandingkan dengan aluminium komersial murni (1100), EN AW-5086 menukar sebagian konduktivitas listrik dan termal serta sedikit berkurangnya kemudahan pembentukan dengan kekuatan yang jauh lebih tinggi dan kinerja struktural yang lebih baik. Dibandingkan dengan paduan kerja keras umum seperti 3003 atau 5052, EN AW-5086 biasanya menawarkan kekuatan lebih tinggi dan ketahanan korosi laut yang setara atau lebih baik, dengan kenaikan biaya yang moderat.

Dibandingkan dengan paduan yang dapat diperlakukan panas seperti 6061, EN AW-5086 tidak mencapai kekuatan tarik puncak yang sama namun lebih disukai ketika ketahanan korosi air laut superior, kemudahan pengelasan tanpa siklus quench/temper, dan ketangguhan yang lebih baik dibutuhkan.

Ringkasan Akhir

EN AW-5086 tetap menjadi paduan aluminium yang banyak digunakan karena memberikan kombinasi kuat kemudahan pengelasan, ketahanan korosi, dan kekuatan pengerasan regangan tanpa kompleksitas perlakuan panas, membuatnya sangat berharga dalam konteks kelautan, bejana tekan, dan fabrikasi struktural.