Aluminium EN AW-6060: Komposisi, Sifat, Panduan Temper & Aplikasi

Gambaran Komprehensif

EN AW-6060 adalah paduan aluminium seri 6xxx (keluarga Al-Mg-Si) yang biasa disebut 6060 dalam standar Amerika dan EN AW-6060 dalam praktik Eropa. Paduan ini termasuk dalam kategori aluminium silikon-magnesium yang dapat diperlakukan dengan perlakuan panas, menggabungkan kekuatan sedang dengan kemudahan ekstrusi dan kualitas permukaan yang sangat baik. Unsur paduan utama adalah silikon dan magnesium, yang membentuk presipitat Mg2Si selama perlakuan panas untuk memperkuat material melalui pengerasan presipitasi. Ciri khasnya meliputi kekuatan sedang, ketahanan korosi yang sangat baik dalam kondisi atmosfer, kemampuan las yang baik, serta kemampuan dibentuk yang sangat baik pada kondisi temper annealed dan pengaruh penuaan alami.

Industri yang paling sering menggunakan EN AW-6060 meliputi ekstrusi arsitektur, bangunan dan konstruksi, komponen struktural sekunder otomotif, serta komponen teknik umum seperti profil, pipa, dan rel. Paduan ini dipilih ketika dibutuhkan keseimbangan antara kemudahan ekstrusi, kemampuan mesin, kualitas permukaan (perilaku anodisasi), dan rasio kekuatan-terhadap-berat yang memadai. Desainer sering lebih memilih 6060 dibandingkan paduan dengan kemurnian komersial yang lebih lunak ketika stabilitas mekanis diperlukan, dan memilihnya dibandingkan varian 6xxx dengan kekuatan lebih tinggi saat kualitas permukaan ekstrusi, toleransi dimensi, atau kemampuan bentuk lebih diutamakan.

Varian Temper

Temper	Tingkat Kekuatan	Regangan	Kemampuan Bentuk	Kemampuan Las	Catatan
O	Rendah	Tinggi	Sangat Baik	Sangat Baik	Sepenuhnya di-anneal, kelenturan dan kemampuan bentuk maksimum
H14	Sedang-Rendah	Sedang	Baik	Sangat Baik	Dikeraskan secara mekanis, pembentukan dingin terbatas, digunakan untuk bagian ringan
T5	Sedang	Sedang	Baik	Baik	Didinginkan dari kondisi kerja panas dan diperlakukan penuaan buatan, umum untuk ekstrusi
T6	Tinggi	Rendah-Sedang	Cukup	Sedang	Dilakukan perlakuan solusi dan penuaan buatan untuk kekuatan puncak
T651	Tinggi	Rendah-Sedang	Cukup	Sedang	Dilakukan perlakuan solusi, tekanan sisa dihilangkan dengan peregangan, digunakan untuk dimensi stabil

Temper yang dipilih untuk EN AW-6060 sangat mempengaruhi perilaku mekanik dan kemampuan membentuk. Temper annealed (O) memberikan kelenturan terbaik untuk proses bending dan deep drawing, sedangkan T6 memberikan kekuatan luluh dan tarik tertinggi dengan kompromi pada regangan dan kemampuan bentuk dingin.

Temper yang dapat diperlakukan dengan panas seperti T5 dan T6 juga mempengaruhi stabilitas dimensi dan distorsi setelah fabrikasi; T651 sering ditentukan ketika tegangan sisa harus diminimalkan setelah perlakuan solusi dan quenching.

Komposisi Kimia

Unsur	Rentang %	Catatan
Si	0.30–0.60	Silikon berkontribusi pada pembentukan Mg2Si dan meningkatkan kemudahan ekstrusi serta kualitas permukaan.
Fe	≤0.15	Besi adalah kotoran yang dapat membentuk intermetalik; dijaga rendah untuk mempertahankan kelenturan dan penampilan permukaan.
Mn	≤0.05	Mangan minimal dalam paduan ini; efek pengerasan sangat kecil.
Mg	0.35–0.50	Magnesium berikatan dengan silikon membentuk presipitat Mg2Si untuk pengerasan penuaan.
Cu	≤0.05	Tembaga sangat rendah untuk membatasi penurunan kekuatan di lingkungan korosif.
Zn	≤0.10	Seng dikontrol ketat; bukan unsur penguat utama pada paduan ini.
Cr	≤0.05	Kromium dibatasi; membantu mengontrol struktur butir pada beberapa varian.
Ti	≤0.10	Titanium mungkin hadir dalam jumlah jejak untuk pemurnian butir pada pengecoran atau ingot.
Lainnya (masing-masing)	≤0.05	Unsur residu dan jejak dibatasi untuk menjaga sifat paduan.

Rasio Mg dan Si sangat penting karena presipitat Mg2Si adalah fase penguat utama setelah perlakuan solusi dan penuaan. Kandungan besi dan kotoran lain dijaga rendah untuk melindungi kualitas permukaan, kemudahan ekstrusi, dan kelenturan; kandungan silikon juga memperbaiki aliran selama ekstrusi dan meningkatkan tampilan anodisasi.

Sifat Mekanik

Perilaku tarik EN AW-6060 mencerminkan respon pengerasan presipitasi klasik: material annealed menunjukkan kekuatan luluh rendah dengan regangan seragam tinggi, sementara temper penuaan puncak menunjukkan peningkatan signifikan pada kekuatan tarik dan luluh dengan pengurangan kelenturan. Titik luluh sensitif terhadap ketebalan penampang dan riwayat temper; ekstrusi yang lebih tipis dan perlakuan panas yang terkendali dengan baik menghasilkan kekuatan luluh dan tarik efektif yang lebih tinggi. Kekerasan mengikuti tingkat presipitasi sehingga menjadi metrik kontrol yang berguna selama proses penuaan.

Perilaku lelah cukup baik untuk aplikasi dengan tegangan sedang; kekuatan lelah sangat dipengaruhi oleh kualitas permukaan, cacat anodisasi, dan geometri profil ekstrusi. Fitur yang berlekuk atau bekas kerja dingin mengurangi umur lelah secara tidak proporsional dibandingkan spesimen mulus karena konsentrasi tegangan. Ketebalan dan geometri penampang mengubah kecepatan quench selama perlakuan panas sehingga mempengaruhi distribusi presipitat; bagian yang lebih tebal biasanya memiliki kekuatan puncak yang sedikit berkurang dan mungkin membutuhkan siklus perlakuan panas yang dimodifikasi.

Kondisi mikrostruktur, termasuk distribusi presipitat Mg2Si dan keberadaan intermetalik kasar, mengontrol perilaku patah dan transisi kelenturan antar temper. Sambungan las akan menunjukkan zona pengaruh panas yang lebih lunak dibandingkan material induk T6, mengurangi kekuatan statis dan lelah lokal kecuali dilakukan perlakuan panas pasca-las atau pemilihan logam isi yang kompatibel.

Sifat	O/Annealed	Temper Utama (T6)	Catatan
Kekuatan Tarik	95–140 MPa	170–230 MPa	Nilai tergantung pada ketebalan penampang dan praktek penuaan tepat.
Kekuatan Luluh	35–80 MPa	110–170 MPa	Kekuatan luluh sangat rendah pada temper O dan meningkat substansial dengan T6.
Regangan	12–25%	6–12%	Regangan menurun seiring meningkatnya kekuatan dan ketebalan bagian.
Kekerasan	~35–45 HV	~60–90 HV	Kekerasan berkorelasi dengan fraksi volume presipitat; digunakan sebagai pemeriksaan QA.

Sifat Fisik

Sifat	Nilai	Catatan
Density	2.70 g/cm³	Tipikal untuk paduan aluminium yang ditempa; berguna untuk perhitungan berat sensitif desain.
Rentang Leleh	~555–650 °C	Interval solidus-liquidus bergantung pada paduan dan unsur minor.
Konduktivitas Termal	~160–180 W/m·K	Lebih rendah dari aluminium murni tapi tinggi dibandingkan baja; baik untuk dissipasi panas.
Konduktivitas Listrik	~30–40 % IACS	Turun dibanding aluminium murni karena paduan; cukup untuk penggunaan konduktor non-kritis.
Kalor Jenis	~900 J/kg·K	Kalor jenis tipikal untuk paduan aluminium pada suhu ruang.
Ekspansi Termal	~23–24 ×10⁻⁶ /K	Ekspansi relatif tinggi; penting untuk rakitan dengan bahan berbeda.

EN AW-6060 menggabungkan kemampuan konduksi panas yang baik dengan bobot ringan, menjadikannya cocok untuk komponen yang memerlukan pelepasan panas dan bobot struktural penting. Konduktivitas listrik yang sedang membatasi penggunaannya di aplikasi yang membutuhkan konduktivitas maksimum, namun tetap cukup untuk banyak rumah elektronik dan komponen struktural konduktif.

Rentang leleh dan karakteristik ekspansi termal mengharuskan kehati-hatian saat pengelasan dan pemrosesan termal untuk menghindari distorsi serta memilih metode sambungan dan strategi penjepitan yang kompatibel pada rakitan bahan campuran.

Bentuk Produk

Bentuk	Ketebalan/Ukuran Tipikal	Perilaku Kekuatan	Temper Umum	Catatan
Sheet	0.5–6 mm	Kekuatan merata, sensitif terhadap kerja dingin	O, H14, T5	Digunakan pada panel, pelapis, dan bagian fabrikasi.
Plate	>6–50 mm	Kekuatan puncak lebih rendah karena laju quench yang lebih lambat	O, T6 (terbatas)	Pelat besar kurang umum namun digunakan untuk bagian struktural.
Ekstrusi	Dinding tipis sampai profil kompleks	Sangat baik, dioptimalkan berdasarkan temper	T5, T6, T651	Bentuk komersial utama untuk EN AW-6060 karena aliran baik dan kualitas permukaan.
Tube	1–10 mm tebal dinding, berbagai diameter	Mirip dengan ekstrusi, mungkin ditarik dingin	O, T6	Digunakan untuk pegangan, rangka dan aplikasi bertekanan rendah.
Bar/Rod	6–60 mm	Stabilitas dimensi baik	O, T6	Stok untuk mesin dan komponen bubut yang dibuat dari batang stok.

Ekstrusi adalah proses dominan untuk EN AW-6060 karena paduan ini mudah mengalir dan menghasilkan kualitas permukaan yang baik serta toleransi dimensi ketat. Pengolahan sheet dan plate memerlukan jadwal pengerolan dan perlakuan panas yang berbeda untuk menyeimbangkan kekuatan dan kemampuan bentuk, dan bagian tebal kurang dapat mencapai properti T6 puncak tanpa praktik quench khusus.

Proses pengerjaan dingin dan langkah fabrikasi sekunder seperti bending, punching, atau drawing paling efisien dalam kondisi O atau T4/T5; komponen T6 sering diproses dengan mesin atau digunakan di aplikasi yang memerlukan kekakuan dan kekuatan maksimum daripada pembentukan dalam.

Grade Setara

Standar	Grade	Wilayah	Catatan
AA	6060	USA	Penamaan umum AS yang sesuai dengan definisi ASTM untuk paduan 6xxx tempa.
EN AW	6060	Eropa	EN AW-6060 adalah penamaan Eropa berdasarkan standar EN; sifat mekanik biasanya ditentukan menurut temper.
JIS	A6060	Jepang	JIS menggunakan kimia serupa tetapi dengan batas impuritas yang sedikit berbeda.
GB/T	6060	Cina	Setara standar China; toleransi sedikit berbeda untuk produk ekstrusi.

Grade setara antar standar umumnya mirip dalam komposisi kimia, tapi toleransi dan sifat mekanik yang dijamin dapat berbeda berdasarkan spesifikasi tiap negara dan bentuk produk (profil ekstrusi vs lembar). Pembeli disarankan mengonfirmasi definisi temper dan persyaratan pengujian lot karena istilah seperti T6 atau T651 bisa berbeda di sertifikasi dan toleransi dimensional pada beberapa standar.

Ketahanan Korosi

EN AW-6060 menunjukkan ketahanan korosi atmosferik yang baik karena lapisan oksida aluminium pelindung dan kandungan tembaga yang relatif rendah dalam komposisinya. Di lingkungan perkotaan dan pedesaan, performanya baik, dan anodizing meningkatkan penampilan serta ketahanan korosi untuk aplikasi arsitektural dan terbuka. Kehadiran Mg dan Si tidak signifikan mengurangi performa pelindung korosi; serangan lokal paling mungkin terjadi di cacat permukaan atau kerusakan mekanis.

Di lingkungan laut, paduan ini cukup tahan, tetapi dapat mengalami pitting dan korosi celah jika paparan klorida berlangsung lama dan lapisan pelindung rusak. Desain untuk penggunaan laut biasanya menggabungkan lapisan pelindung, anodizing dan drainase untuk meminimalkan kontak air laut yang tergenang. Interaksi galvanik dengan logam lebih mulia seperti baja tahan karat atau paduan tembaga dapat mempercepat korosi aluminium saat ada kontak listrik dan elektrolit; isolasi yang tepat atau strategi anoda korban diperlukan.

Kerentanan terhadap stress corrosion cracking (SCC) rendah untuk paduan seri 6xxx dibandingkan beberapa keluarga paduan 2xxx dan 7xxx yang berdaya tahan tinggi, terutama pada temper yang umum digunakan untuk ekstrusi. Namun, SCC lokal atau eksfoliasi dapat terjadi di lingkungan ekstrim dengan tegangan tarik berkelanjutan; perlakuan pasca las dan desain yang tepat untuk mengurangi tegangan residual tarik mengurangi risiko tersebut.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

EN AW-6060 dapat dilas dengan baik menggunakan proses TIG dan MIG apabila pemilihan paduan pengisi dan prosedur yang tepat digunakan; kontrol masuknya panas dan persiapan sambungan mengendalikan porositas dan pelunakan HAZ. Material pengisi umum termasuk AlSi (misal 4043) dan AlMgSi yang dirancang menyesuaikan sifat mekanik dan mengurangi risiko retak panas; pemilihan pengisi bergantung pada kekuatan pasca-las yang dibutuhkan dan lingkungan layanan. Risiko panas retak sedang namun dapat diatasi dengan urutan las yang tepat, prapanaskan bila perlu, dan pengendalian pengekangan; perlu dicatat daerah las T6 biasanya lebih lunak di HAZ karena pelarutan presipitat.

Kemudahan Mesin

Kemudahan mesin EN AW-6060 umumnya baik, lebih baik dibanding banyak alumunium murni karena kandungan silikon yang memperbaiki kontrol serpihan. Alat potong karbida dengan geometri positif halus dan pendinginan/pelumasan yang baik memberikan hasil permukaan dan umur alat terbaik; kecepatan potong yang direkomendasikan sedang hingga tinggi dengan langkah makan besar untuk pengerjaan kasar dan kedalaman potong lebih kecil untuk finishing. Serpihan cenderung kontinu dan bisa menempel; pemutus serpihan dan strategi pendinginan sangat berguna untuk mencegah penyumbatan alat dan meningkatkan kontrol dimensi.

Kemampuan Bentuk

Kemampuan bentuk sangat baik dalam kondisi O atau T4, memungkinkan bending, drawing dalam, dan roll-forming dengan radius lentur kecil dan retak pegas yang minimal. Dalam kondisi T6 kemampuan bentuk berkurang signifikan dan stamping atau bending berat tidak dianjurkan tanpa annealing lokal atau solutionizing. Radius lentur bagian dalam minimal yang direkomendasikan untuk lembar dalam temper O biasanya sekitar 1–1,5× ketebalan untuk lenturan sederhana; tarikan atau bentuk yang lebih kompleks membutuhkan tooling yang sesuai dan kemungkinan pra-pemanasan atau pelumasan.

Perilaku Perlakuan Panas

EN AW-6060 adalah paduan yang dapat diperlakukan panas dengan penguatan utama melalui pengerasan presipitasi via pembentukan Mg2Si. Perlakuan larutan dilakukan pada suhu antara 520–550 °C untuk melarutkan presipitat yang ada, diikuti oleh quenching cepat untuk mempertahankan larutan padat jenuh. Penuaan buatan (perlakuan panas presipitasi) biasanya dilakukan antara 160–200 °C dengan waktu tergantung kekuatan yang diinginkan; T5 merujuk pada penuaan buatan tanpa perlakuan larutan sebelumnya (umumnya untuk ekstrusi yang didinginkan dari pekerjaan panas), sedangkan T6 menyatakan perlakuan larutan plus penuaan buatan.

Transisi temper dari penuaan alami (T4) ke penuaan buatan (T6) digunakan untuk menyesuaikan keseimbangan kekuatan dan keuletan; penuaan alami menghasilkan kekuatan sedang sementara penuaan buatan memberikan puncak kekuatan lebih tinggi. Overaging pada suhu tinggi memperbesar ukuran presipitat dan mengurangi kekuatan tapi meningkatkan ketangguhan patah dan stabilitas dimensi; sehingga perancang kadang memilih temper menengah untuk meminimalkan distorsi.

Untuk aplikasi di mana perlakuan panas tidak praktis, pengerjaan dingin dapat memberikan penguatan terbatas tetapi bukan mekanisme utama untuk 6060; annealing ke kondisi O mengembalikan material ke keuletan maksimum untuk pembentukan dan mesin lebih lanjut.

Performa Suhu Tinggi

EN AW-6060 mengalami penurunan kekuatan bertahap saat suhu meningkat; kehilangan kekuatan luluh dan tarik yang signifikan mulai terjadi di atas 120–150 °C untuk pemakaian jangka panjang. Paparan jangka pendek hingga sekitar 200 °C mungkin dapat ditoleransi tetapi mempercepat koarsening presipitat dan mengurangi performa temper puncak. Oksidasi minimal pada suhu ini karena lapisan oksida pelindung, tetapi paparan lama pada suhu tinggi akan mengubah sifat mekanik dan mungkin memerlukan re-kualifikasi.

Zona las dan perlakuan panas sangat rentan terhadap suhu layanan tinggi karena stabilitas presipitat di HAZ dan logam dasar mengendalikan perilaku mekanik. Untuk lingkungan thermal siklik, perbedaan ekspansi dan perubahan modulus harus diperhitungkan di sambungan baut dan rakitan multi-material untuk menghindari kelelahan atau pelonggaran.

Aplikasi

Industri	Contoh Komponen	Mengapa EN AW-6060 Digunakan
Otomotif	Trim, rel, profil struktural non-kritis	Ekstrudabilitas baik, hasil permukaan halus, dan kekuatan cukup untuk struktur sekunder
Kelautan	Rangka jendela, rel, fitting arsitektur	Ketahanan korosi dan kompatibilitas anodizing untuk lingkungan terbuka
Dirgantara	Fitting interior, ekstrusi struktural non-primer	Ringan dan kontrol dimensi baik untuk komponen sekunder
Elektronik	Heat sink, enclosure	Konduktivitas termal dipadukan dengan kemampuan bentuk dan kualitas permukaan

EN AW-6060 terutama dipilih untuk profil ekstrusi yang memerlukan penampilan permukaan, kualitas penampang konsisten, dan kekuatan mekanik wajar. Keseimbangan sifatnya membuatnya menjadi pilihan yang hemat biaya untuk banyak aplikasi arsitektural dan transportasi di mana kekuatan ultra tinggi tidak diperlukan.

Wawasan Pemilihan

EN AW-6060 adalah pilihan praktis saat Anda membutuhkan kekuatan lebih baik daripada aluminium komersial murni (1100) sambil mempertahankan kemudahan bentuk dan hasil permukaan yang baik. Dibandingkan 1100, 6060 menukar sedikit penurunan konduktivitas listrik dengan peningkatan signifikan pada kekuatan tarik dan luluh serta karakteristik ekstrusi lebih baik.

Dibandingkan dengan paduan pengerasan kerja seperti 3003 atau 5052, EN AW-6060 memiliki puncak kekuatan lebih tinggi setelah penuaan dan menawarkan tampilan anodizing yang superior; namun paduan 3xxx dan 5xxx mungkin memberikan keuletan lebih baik untuk pembentukan berat dan sering memiliki ketahanan lebih baik terhadap mode korosi laut tertentu. Jika dibandingkan dengan paduan perlakuan panas kekuatan lebih tinggi seperti 6061 atau varian kekuatan tinggi 6xxx lainnya, 6060 sering dipilih untuk ekstrusi kompleks dan hasil permukaan lebih baik meskipun kekuatan puncak lebih rendah; pilih 6060 saat ekstrudabilitas, hasil akhir dan biaya lebih diprioritaskan daripada kekuatan mutlak.

Saat memilih material, pertimbangkan kebutuhan untuk drawing dalam versus kekuatan akhir: spesifikasikan O atau T4/T5 untuk operasi pembentukan dan T6/T651 untuk komponen jadi yang memerlukan kekakuan dan kekuatan lebih tinggi, dengan mempertimbangkan zona terpengaruh las dan kemungkinan perlakuan pasca las.

Ringkasan Akhir

EN AW-6060 tetap menjadi paduan aluminium yang banyak digunakan karena menawarkan kombinasi seimbang antara performa ekstrusi, hasil permukaan, ketahanan korosi, dan kekuatan penuaan yang memadai untuk banyak aplikasi struktural dan arsitektural. Fleksibilitasnya di berbagai temper dan bentuk produk menjadikannya pilihan hemat biaya bagi engineer yang menginginkan performa andal tanpa kompleksitas atau biaya sistem aluminium berkekuatan tinggi.