Aluminium EN AW-5754: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Gambaran Umum Lengkap

EN AW-5754 termasuk dalam seri 5xxx paduan aluminium, khususnya grade Al–Mg yang sering disebut AlMg3 dalam banyak standar. Keluarga ini ditandai oleh magnesium sebagai elemen paduan utama yang memberikan penguatan solid-solution dan peningkatan ketahanan korosi dibandingkan dengan seri 1xxx dan 3xxx.

Elemen paduan utama dalam EN AW-5754 adalah magnesium, dengan tambahan minor mangan, kromium, dan jejak pengotor seperti besi dan silikon. Penguatan dicapai terutama melalui pengerasan kerja dan penguatan solid-solution dari magnesium; paduan ini tidak dapat diperlakukan panas untuk meningkatkan kekuatan lebih tinggi melalui pengerasan presipitasi.

Sifat utama termasuk kombinasi yang menguntungkan dari kekuatan sedang hingga tinggi, ketahanan yang sangat baik terhadap korosi umum dan lokal di lingkungan atmosfer dan laut, serta kemampuan las yang sangat baik dengan pemilihan filler yang sesuai. Kemampuan bentuknya baik pada temper annealed dan sedikit pengerasan regangan, menjadikan paduan ini menarik untuk lembaran berbentuk dan komponen terbentuk di berbagai industri.

Industri aplikasi tipikal meliputi panel bodi dan struktur otomotif, peralatan dan kapal laut, bejana tekan, serta fabrikasi umum untuk produk transportasi dan konsumen. Para engineer sering memilih EN AW-5754 saat dibutuhkan keseimbangan antara ketahanan korosi, kemampuan las, dan kekuatan terhadap berat sedang serta saat perlakuan panas tidak praktis atau tidak diperlukan.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Elongasi	Formabilitas	Lasabilitas	Catatan
O	Rendah	Tinggi	Sangat Baik	Sangat Baik	Kondisi annealed penuh; formabilitas terbaik
H111	Rendah–Sedang	Tinggi	Sangat Baik	Sangat Baik	Sedikit pengerasan regangan; baik untuk pembentukan kompleks
H14	Sedang	Sedang	Baik	Sangat Baik	Pengerasan regangan seperempat keras; kekuatan meningkat
H22	Sedang	Sedang	Cukup	Baik	Pengerasan regangan, kemudian sebagian annealed untuk keseimbangan
H32	Sedang–Tinggi	Lebih Rendah	Berkurang	Baik	Pengerasan regangan dan distabilkan; kekuatan lebih tinggi, ductilitas berkurang

Temper mempunyai pengaruh utama dan dapat diprediksi pada EN AW-5754 dengan menggeser paduan di antara trade-off formabilitas dan kekuatan. Kondisi annealed (O) memaksimalkan ductilitas untuk proses deep drawing dan hammer-forming sementara temper H memberikan peningkatan kekuatan luluh dan tarik yang terkontrol melalui pengerasan dingin.

Pemilihan temper harus mempertimbangkan operasi pembentukan akhir, nilai springback yang dibutuhkan, dan penggunaan akhir pada rakitan las, sebab tingkat pengerasan regangan yang lebih tinggi mengurangi formabilitas dan dapat meningkatkan springback serta resistensi terhadap pembengkokan.

Komposisi Kimia

Elemen	Kisaran %	Catatan
Si	≤ 0.40	Pengotor; dikontrol untuk membatasi intermetalik dan mempertahankan ductilitas
Fe	≤ 0.40	Pengotor umum; sedikit meningkatkan kekuatan tapi dapat mengurangi ketahanan korosi
Mn	0.50–1.00	Memperhalus struktur butir dan meningkatkan kekuatan serta ketangguhan
Mg	2.6–3.6	Penguat utama; meningkatkan ketahanan korosi di lingkungan laut
Cu	≤ 0.10	Dijaga minimal untuk menghindari penurunan ketahanan korosi
Zn	≤ 0.20	Pengotor minor; pengaruh kecil pada kekuatan
Cr	0.05–0.25	Pengontrol butir dan ketahanan terhadap sensitasi selama pemrosesan
Ti	≤ 0.15	Penghalus butir pada produk cor/semifabrikasi
Others (masing-masing)	≤ 0.05	Residu termasuk V, Zr; total ≤ 0.15

Komposisi kimia EN AW-5754 didesain untuk memprioritaskan magnesium sebagai penguat solid-solution dan performa ketahanan korosi dengan menjaga kadar tembaga dan besi rendah guna menghindari kerentanan galvanik dan pitting yang didorong oleh intermetalik. Mangan dan kromium memberikan kontrol struktur butir dan stabilitas terhadap rekristalisasi selama pemrosesan termomekanik, menjaga konsistensi sifat mekanik pada ketebalan yang berbeda.

Kontrol silikon dan besi sangat penting pada produk lembaran karena intermetalik kasar dapat membuat material menjadi rapuh saat pembengkokan dan mengurangi ketahanan kelelahan; oleh karena itu spesifikasi manufaktur biasanya menetapkan batas kualitas ketat untuk kebersihan dan ukuran inklusi.

Sifat Mekanik

EN AW-5754 menunjukkan perilaku tarik yang sangat bergantung pada temper dan tingkat pengerasan dingin. Dalam kondisi annealed, paduan ini menampilkan kekuatan luluh yang relatif rendah dan kekuatan tarik akhir sedang dengan elongasi tinggi, yang berarti terjadi patahan progresif yang ductile saat beban berlebih serta penyerap energi yang baik saat pembentukan.

Kekuatan luluh dan tarik meningkat secara signifikan dengan pengerasan regangan; temper H biasanya diproduksi melalui penggilingan dingin terkontrol atau stretch leveling untuk mencapai tegangan luluh target sambil tetap mempertahankan ductilitas cukup untuk pembentukan. Kekerasan bertambah seiring pengerasan regangan dan berkorelasi dengan peningkatan kekuatan luluh 0.2% dan kekuatan tarik akhir pada lembaran dan ekstrusi.

Perilaku kelelahan umumnya baik untuk paduan 5xxx saat permukaan selesai dengan baik dan lubang korosi dihindari; ketebalan memengaruhi umur kelelahan melalui distribusi tegangan sisa dan gradien mikrostruktur pada ketebalan yang disebabkan oleh proses menggiling. Plat yang lebih tebal cenderung menunjukkan variasi lebih besar pada sifat mekanik karena laju pendinginan lebih lambat dan potensi terbentuknya tekstur, sehingga data spesifik ketebalan penting untuk desain.

Sifat	O/Annealed	Temper Utama (misalnya H32/H111)	Catatan
Kekuatan Tarik (UTS)	95–145 MPa	160–260 MPa	Nilai bervariasi menurut temper dan ketebalan; pemasok menyediakan nilai bersertifikat
Kekuatan Luluh (bukti 0.2%)	35–85 MPa	120–240 MPa	Peningkatan kekuatan tergantung pada pengerasan dingin dan tingkat pengerasan regangan
Elongasi (A%)	20–35%	6–18%	Elongasi menurun signifikan saat temper dipengeraskan
Kekerasan (HB)	20–40 HB	45–90 HB	Korelasi dengan kekuatan tarik/luluh; dilaporkan dalam Brinell atau Vickers sesuai spesifikasi

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Density (Massa Jenis)	2.66 g/cm³	Tipe untuk paduan Al–Mg; digunakan untuk perhitungan massa dan berat
Rentang Leleh	~ 640–650 °C (solidus sampai liquidus kira-kira)	Rentang leleh paduan mendekati aluminium murni; hindari overheating saat pengelasan
Konduktivitas Termal	~ 120–140 W/m·K	Lebih rendah dibanding aluminium murni secara moderat karena paduan; baik untuk penyebar panas
Konduktivitas Listrik	~ 30–38 % IACS	Menurun dari aluminium murni tetapi masih dapat menghantarkan untuk aplikasi bus-bar dan penghantar
Kalor Jenis	~ 900 J/kg·K	Nilai tipikal pada temperatur 20–100 °C untuk paduan aluminium
Koefisien Ekspansi Termal	~ 23–24 µm/m·K (20–100 °C)	Koefisien ekspansi relatif tinggi perlu diperhatikan dalam desain untuk siklus termal

EN AW-5754 mempertahankan banyak sifat termal dan listrik yang menguntungkan dari aluminium, meski paduan menurunkan konduktivitas dibanding aluminium murni. Data konduktivitas termal dan ekspansi penting untuk aplikasi pertukaran panas dan elektronika karena memengaruhi gradien termal dan batasan mekanik saat operasi.

Perilaku leleh dan termal juga memengaruhi parameter pengelasan serta proses brazing/pewarnaan, karena suhu solidus/liquidus paduan menentukan jendela proses yang aman untuk menghindari pencairan awal atau pertumbuhan butir yang berlebihan.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Tipikal	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Lembaran	0.3–4.0 mm	Seragam pada ketebalan tipis; pengerjaan dingin meningkatkan kekuatan	O, H111, H14, H32	Umum digunakan untuk panel bodi dan komponen kelautan
Plat	>4.0–100+ mm	Produk tebal dapat memiliki sifat yang sedikit berbeda	O, H111, H32	Digunakan untuk komponen struktural yang memerlukan kekakuan
Ekstrusi	Profil hingga ukuran penampang 200 mm	Kekuatan bergantung pada penuaan/tegangan berikutnya	O, H32, H111	Biasa untuk rel, rangka, dan ekstrusi struktural
Tabung	OD 6 mm–200 mm	Respons mekanik mirip dengan lembaran/plat dengan temper setara	O, H111, H32	Sering digunakan dalam penanganan fluida dan pipa kelautan
Batang	Diameter hingga 100 mm	Kemampuan mesin dan kekuatan bergantung pada temper	O, H111	Digunakan untuk fitting, poros, dan komponen bubut

Proses fabrikasi memengaruhi mikrostruktur akhir, stabilitas dimensi, dan tekstur. Lembaran dan plat biasanya diproduksi melalui hot rolling diikuti dengan rolling dingin terkontrol untuk mencapai temper sasaran dan kualitas permukaan. Ekstrusi dibentuk melalui proses ekstrusi langsung atau tidak langsung, sering kali diikuti dengan solusianisasi billet cor dan pendinginan terkontrol untuk menghasilkan mikrostruktur homogen.

Pemilihan produk harus mencerminkan metode pembentukan dan penyambungan yang diinginkan; misalnya, lembaran deep-drawn sebaiknya dipilih dalam temper O atau H111 sementara ekstrusi struktural yang memerlukan kekuatan statis lebih tinggi dapat dipasok dalam temper H32 atau kondisi strain-hardened.

Grade Ekivalen

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	5754	USA	Penamaan umum di USA yang sejalan dengan seri internasional 5xxx
EN AW	5754	Europe	Penamaan Eropa; komposisi dan temper sesuai standar EN
JIS	A5054 (perkiraan)	Jepang	Ekivalen JIS ada tetapi perlu verifikasi silang langsung sesuai spesifikasi
GB/T	5754	China	Standar China yang nominalnya sesuai dengan penamaan EN/AA namun periksa toleransi

Standar antar wilayah sangat mirip untuk paduan Al–Mg, tetapi terdapat perbedaan kecil dalam rentang sifat mekanik yang dijamin, kualitas permukaan, dan kadar impuritas yang diperbolehkan. Saat substitusi antar standar, tinjau sertifikat material dan nomor heat untuk memastikan kepatuhan dengan syarat tarik, regangan, dan uji korosi yang spesifik proyek.

Karena perbedaan kecil ini, engineer pengadaan sebaiknya meminta analisis komposisi bersertifikat dan laporan uji mekanik untuk mengonfirmasi ekivalensi pada aplikasi kritis seperti pressure vessel atau fitting kelautan.

Ketahanan Korosi

EN AW-5754 menunjukkan ketahanan korosi atmosfer yang sangat baik dan secara khusus tahan terhadap pitting dan korosi celah di lingkungan yang mengandung klorida dibandingkan banyak paduan yang dapat diperlakukan panas. Kandungan magnesium meningkatkan stabilitas film pasif paduan di air laut dan meningkatkan ketahanan jangka panjang dibandingkan grade Al hampir murni.

Dalam aplikasi kelautan, 5754 bekerja baik untuk pelat lambung, fitting, dan pengikat saat dilengkapi dengan pelapis dan strategi proteksi katodik yang tepat. Serangan lokal masih bisa terjadi jika kerusakan pelapis atau galvani merugikan terjadi; persiapan permukaan dan penyegelan sambungan secara efektif mengurangi risiko tersebut.

Sensitivitas terhadap stress corrosion cracking umumnya rendah untuk paduan 5xxx yang diproses dengan benar dan mengandung magnesium sedang seperti 5754, asalkan paduan tidak mengalami overaging dan tegangan tarik sisa dikendalikan. Interaksi galvanik harus diperhatikan dengan mengisolasi logam yang berbeda dan memilih pengikat yang kompatibel, karena aluminium akan berperilaku anod terhadap banyak baja dan paduan tembaga.

Dibandingkan dengan paduan seri 6xxx, EN AW-5754 biasanya menawarkan performa lebih baik di lingkungan klorida namun kekuatan puncak lebih rendah, sementara dibandingkan seri 1xxx dan 3xxx memberikan kekuatan lebih tinggi dengan pengurangan modest pada konduktivitas listrik.

Properti Fabrikasi

EN AW-5754 mudah difabrikasi menggunakan teknik pengerjaan logam konvensional; kombinasi duktibilitas dan strain-hardening pada paduan memungkinkan stamping, bending, roll forming, dan spin forming. Kemampuan las dan pembentukan dingin adalah dua keunggulan paduan ini, tetapi parameter proses harus disesuaikan dengan temper dan ketebalan agar menghindari pelunakan HAZ atau springback berlebihan.

Kemampuan Las

Pengelasan TIG dan MIG pada EN AW-5754 sudah mapan dan menghasilkan sambungan berkualitas tinggi dengan risiko retak panas rendah saat menggunakan kawat las yang tepat. Pengisi umum termasuk 5356 dan 5183 (paduan Al-Mg) untuk menyamai atau sedikit meningkatkan kandungan Mg dan mengurangi kehilangan duktibilitas pada logam las; pra-pemanasan jarang diperlukan tetapi pengendalian input panas penting untuk membatasi pelunakan HAZ dan distorsi.

Kemampuan Mesin

Performa machining pada 5754 sedang dan biasanya lebih rendah dibandingkan paduan seri 6xxx karena pengerasan kerja lebih tinggi dan kecenderungan chip lebih sedikit terputus. Alat carbide, penjepitan kaku, dan pendingin yang cukup direkomendasikan; kecepatan pakan biasanya dikurangi dibanding paduan lebih lunak dan perhatian pada evakuasi chip menghindari terbentuknya paku (built-up edge) dan permukaan kasar.

Kemampuan Bentuk

Memungkinkan pembentukan dingin yang sangat baik pada temper O dan H111, EN AW-5754 memperbolehkan radius lentur kecil dan geometri kompleks dengan springback rendah bila dianil dengan benar. Untuk bending atau deep-drawing berat, temper O atau strain hardening sangat ringan lebih disukai, dan radius alat harus ditetapkan konservatif (radius dalam minimum ~ 1.5–3 × ketebalan material tergantung temper dan finishing).

Perilaku Perlakuan Panas

EN AW-5754 adalah paduan yang tidak dapat diperlakukan panas secara efektif, dan perubahan sifat mekanik hampir seluruhnya dicapai melalui pengerjaan dingin (strain hardening) dan anil termal. Perlakuan solusi dan pengerasan usia yang umum pada seri 6xxx dan 7xxx tidak efektif untuk menghasilkan penguatan presipitasi stabil pada paduan ini.

Anil industri tipikal untuk melunakkan penuh 5754 dilakukan pada suhu antara 300–415 °C diikuti pendinginan udara; ini memulihkan duktibilitas dan mengurangi tegangan sisa tetapi menurunkan kekuatan. Perlakuan panas stabilisasi yang melepaskan tegangan sisa tanpa anil penuh digunakan pada beberapa temper H untuk menyediakan stabilitas dimensi sambil mempertahankan sebagian besar kekuatan pengerjaan dingin.

Karena sifatnya yang tidak bisa diperlakukan panas, perancang harus mengandalkan kontrol proses yang cermat pada rolling, pembentukan, dan pengelasan untuk mencapai sifat mekanik yang disyaratkan; anil pasca-fabrikasi sering diterapkan untuk kemampuan bentuk atau mengembalikan sifat tetapi harus dijadwalkan untuk menghindari kehilangan kekerasan pada komponen kritis layanan.

Performa Suhu Tinggi

EN AW-5754 mulai kehilangan kekuatan mekanik signifikan jauh di bawah titik lelehnya, dengan pengurangan nyata pada kekuatan luluh dan kekuatan tarik maksimum di atas 100–150 °C tergantung temper dan durasi beban. Untuk layanan kontinu pada suhu tinggi, engineer harus memverifikasi perilaku creep dan luluh karena paduan ini tidak dioptimalkan untuk kekuatan suhu tinggi atau ketahanan creep jangka panjang.

Oksidasi bukan mode kegagalan utama karena aluminium membentuk oksida pelindung, tetapi suhu tinggi dapat mempercepat perubahan antar butir dan pembesaran fitur mikrostruktur, yang memengaruhi umur lelah dan ketangguhan. Pada rakitan las, daerah HAZ dapat mengalami pengurangan kekuatan dan harus dinilai untuk paparan termal serta kemungkinan restorasi pasca-las jika suhu operasi tinggi.

Perancang harus membatasi suhu operasi ke rentang konservatif untuk komponen struktural dan mempertimbangkan paduan alternatif atau baja tahan karat jika kekuatan berkelanjutan di atas 150 °C diperlukan, atau menerapkan sistem pendinginan dan penghalang termal untuk melindungi komponen aluminium.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Alasan Penggunaan EN AW-5754
Otomotif	Panel bodi, tangki bahan bakar	Kemampuan bentuk, kemampuan las, dan ketahanan korosi yang baik
Kelautan	Pelat lambung, perangkat dek	Ketahanan klorida sangat baik dan kemampuan las
Aerospace	Struktur sekunder, fitting interior	Kekuatan terhadap berat tinggi dan performa korosi baik
Elektronik	Penyebar panas, enclosure	Konduktivitas termal menguntungkan dan kemampuan mesin
Pressure vessel	Tangki dan pipa	Kemampuan las dan kekuatan pada ketebalan menengah

EN AW-5754 umum dipilih ketika dibutuhkan keseimbangan ketahanan korosi, kemampuan fabrikasi, dan kekuatan sedang pada rentang ketebalan luas. Sifatnya cocok untuk komponen yang memerlukan pembentukan dan penyambungan dalam atmosfer korosif atau di mana pengurangan bobot penting.

Wawasan Pemilihan

Pilih EN AW-5754 bila Anda memerlukan kekuatan lebih tinggi dan ketahanan korosi yang lebih baik dibanding aluminium hampir murni sambil mempertahankan kemampuan las dan bentuk yang baik. Ini adalah kandidat kuat untuk lembaran struktural dan perangkat kelautan di mana paduan yang dapat diperlakukan panas tidak diperlukan atau tidak praktis.

Dibandingkan dengan aluminium murni komersial (1100), 5754 menukar sebagian konduktivitas listrik dan termal serta sedikit berkurang