Aluminium EN AW-6082: Komposisi, Properti, Panduan Temper & Aplikasi
Bagikan
Table Of Content
Table Of Content
Gambaran Komprehensif
EN AW-6082 adalah bagian dari seri 6xxx paduan aluminium, yang ditandai dengan keberadaan magnesium dan silikon sebagai elemen paduan utama. Kelas paduan ini dapat mengalami perlakuan panas dan membentuk fasa intermetallic Mg2Si saat penuaan, yang menjadi mekanisme penguatan utama pada kondisi temper T.
6082 memiliki karakteristik kekuatan sedang hingga tinggi yang seimbang, ketahanan korosi yang baik di lingkungan atmosferik dan korosi ringan, serta kemampuan las yang lebih baik dibandingkan paduan Al–Zn atau Al–Cu dengan kekuatan lebih tinggi. Paduan ini menunjukkan kemampuan bentuk yang sedang pada kondisi anil atau T4 dan mempertahankan kemudahan mesin serta stabilitas struktural pada produk ekstrusi dan plat, menjadikannya pilihan utama untuk aplikasi struktural.
Industri yang biasanya menggunakan EN AW-6082 meliputi komponen struktural otomotif, trailer transportasi, superstruktur kapal, fabrikasi rekayasa umum, dan profil arsitektural. Para engineer sering memilih 6082 dibandingkan 6061 saat dibutuhkan kekuatan lebih tinggi dan kemudahan mesin yang lebih baik pada profil ekstrusi, serta memilihnya dibandingkan paduan 6xxx dengan kandungan Mn/Mg lebih rendah saat diperlukan ketahanan lebih baik terhadap pengeroposan stres (stress-corrosion cracking) dan stabilitas mekanik yang lebih baik pada bagian tebal.
Varian Temper
| Temper | Tingkat Kekuatan | Elongasi | Formabilitas | Kemampuan Las | Catatan |
|---|---|---|---|---|---|
| O | Rendah | Tinggi | Istimewa | Istimewa | Kondisi anil penuh untuk duktisitas maksimal |
| T4 | Sedang | Tinggi | Sangat Baik | Sangat Baik | Diproses perlakuan panas pelarutan dan penuaan alami |
| T6 | Tinggi | Rendah–Sedang | Cukup | Baik | Diproses perlakuan panas pelarutan dan penuaan buatan untuk kekuatan puncak |
| T651 | Tinggi | Rendah–Sedang | Cukup | Baik | T6 dengan relief tegangan melalui peregangan; digunakan untuk meminimalkan distorsi sisa |
| H14 | Sedang | Sedang | Baik | Baik | Dikeraskan secara plastis hingga tingkat tertentu; mempertahankan beberapa kemampuan bentuk |
Temper sangat mempengaruhi sifat statis dan kelelahan karena mengontrol keadaan presipitasi Mg2Si dan kerapatan dislokasi dalam matriks. Pemilihan antara O/T4 dan T6/T651 adalah kompromi antara duktisitas/formabilitas dengan kekuatan luluh dan kekuatan tarik; praktik mesin dan pengelasan harus mempertimbangkan pelunakan zona terpengaruh panas (HAZ) serta tegangan sisa tergantung temper.
Komposisi Kimia
| Elemen | Rentang % | Catatan |
|---|---|---|
| Si | 0,7 – 1,3 | Memberikan silikon untuk presipitasi Mg2Si; penting untuk penguatan melalui perlakuan panas |
| Fe | ≤ 0,50 | Impuritas yang membentuk intermetallic (β-AlFeSi) yang memengaruhi ketangguhan dan kemudahan mesin |
| Mn | 0,4 – 1,0 | Meningkatkan kekuatan dan ketangguhan melalui dispersi; mengontrol struktur butir |
| Mg | 0,6 – 1,2 | Bergabung dengan Si membentuk presipitat Mg2Si yang bertanggung jawab atas pengerasan akibat penuaan |
| Cu | ≤ 0,10 – 0,20 | Jumlah kecil meningkatkan kekuatan namun dapat mengurangi ketahanan korosi dan kemampuan las |
| Zn | ≤ 0,20 | Level rendah; Zn berlebih meningkatkan kerentanan terhadap stress-corrosion cracking di lingkungan tertentu |
| Cr | ≤ 0,25 | Mengontrol struktur butir dan dapat membatasi rekristalisasi selama pemrosesan |
| Ti | ≤ 0,10 | Perefin butir pada produk cor atau tempa; digunakan dalam jumlah kecil |
| Lainnya | Seimbang / residu | Mencakup elemen jejak dan impuritas yang dikontrol untuk memenuhi standar |
Perimbangan Mg dan Si menentukan fraksi volume dan distribusi presipitat Mg2Si, yang pada gilirannya menetapkan sifat mekanik puncak setelah penuaan buatan. Elemen minor seperti Mn dan Cr mengatur perilaku rekristalisasi dan ukuran butir, meningkatkan ketangguhan dan rasio ketangguhan terhadap berat pada profil ekstrusi dan bagian tebal.
Sifat Mekanik
Perilaku tarik EN AW-6082 sangat bervariasi tergantung temper dan ketebalan bagian karena keadaan presipitasi dan kemampuan pengerasan plastis menentukan kekuatan luluh maupun kekuatan tarik maksimum. Pada kondisi T6/T651, paduan umumnya menunjukkan perilaku elastis-linear hingga batas luluh tertentu diikuti dengan regangan plastis seragam dan leheran konvensional; paduan ini mempertahankan sensitivitas notch yang moderat dibandingkan dengan paduan Al–Zn berdaya tinggi.
Kekuatan luluh pada temper penuaan puncak tinggi untuk paduan seri 6xxx, memberikan kapasitas struktural yang baik tanpa penalty berat seperti pada baja yang lebih padat. Duktisitas adalah kompromi: material anil atau T4 menunjukkan elongasi tinggi yang cocok untuk pembentukan, sedangkan T6 mengurangi elongasi dan meningkatkan kekerasan, menguntungkan proses mesin dan umur kelelahan pada beberapa kondisi desain.
Ketahanan lelah cukup baik untuk aplikasi struktural dan mendapatkan manfaat dari permukaan halus serta kontrol tegangan sisa; zona terpengaruh panas (HAZ) yang terbentuk saat pengelasan dapat mengurangi umur lelah akibat pelunakan HAZ. Efek ketebalan signifikan karena mikrostruktur dengan butir kasar pada bagian tebal dan laju pendinginan lebih lambat dapat menurunkan kekuatan dan menunda pengerasan presipitasi penuh dibandingkan ekstrusi tipis.
| Sifat | O/Anil | Temper Utama (misal, T6/T651) | Catatan |
|---|---|---|---|
| Kekuatan Tarik | 115 – 185 MPa | 300 – 340 MPa | T6 mencapai kekuatan hampir puncak untuk penggunaan struktural; rentang tergantung ketebalan dan spesifikasi pemasok |
| Kekuatan Luluh | 55 – 130 MPa | 260 – 300 MPa | Kekuatan luluh meningkat signifikan dengan penuaan buatan dan pengerasan dingin |
| Elongasi | 15 – 30% | 8 – 12% | Duktisitas menurun dengan peningkatan presipitasi dan pengerasan plastis |
| Kekerasan | 40 – 70 HB | 95 – 120 HB | Kekerasan berkorelasi dengan kerapatan presipitat dan dislokasi |
Sifat Fisik
| Sifat | Nilai | Catatan |
|---|---|---|
| Density | 2,70 g/cm³ | Tipe umum untuk paduan aluminium tempa; menguntungkan perhitungan rasio kekuatan terhadap berat |
| Rentang Leleh | ~555 – 650 °C | Rentang solidus/liquidus bervariasi sesuai komposisi dan kandungan jejak eutektik |
| Konduktivitas Termal | ~170 W/m·K | Lebih rendah dari aluminium murni karena paduan; masih baik untuk aplikasi pelepasan panas |
| Konduktivitas Listrik | ~28–34 % IACS | Berkurang dibanding aluminium murni; tergantung temper dan kandungan impuritas |
| Kalor Jenis | ~0,90 J/g·K | Umum di suhu kamar untuk paduan aluminium |
| Ekspansi Termal | ~23,4 µm/m·K (20–100 °C) | Koefisien tinggi khas aluminium; desain harus mengakomodasi pergerakan termal |
Sifat termal dan listrik membuat 6082 cocok untuk aplikasi yang memerlukan konduktivitas termal sedang dan bobot rendah, misalnya pada komponen struktural penyebar panas atau housing. Kombinasi densitas rendah dan konduktivitas wajar sering dimanfaatkan dalam aplikasi transportasi dan kelautan di mana penghematan berat sangat penting tetapi pengelolaan panas tetap diperlukan.
Bentuk Produk
| Bentuk | Ketebalan/Ukuran Tipikal | Perilaku Kekuatan | Temper Umum | Catatan |
|---|---|---|---|---|
| Sheet | 0,5 – 6 mm | Seragam; sheet tipis cepat mencapai homogenitas presipitasi penuh | O, T4, T6 | Digunakan untuk panel, penutup, dan elemen struktural ringan |
| Plate | 6 – 200+ mm | Gradien kekuatan sepanjang ketebalan mungkin terjadi; presipitat lebih kasar di bagian tebal | O, T651 | Plat besar memerlukan pendinginan terkontrol dan perlakuan tungku |
| Extrusion | Ketebalan dinding 1 – 50 mm; penampang kompleks | Kekuatan arah tinggi sepanjang profil; mikrostruktur dikontrol oleh desain profil | T6, T651, T4 | Banyak digunakan untuk profil struktural, pagar, dan rangka |
| Tube | OD 10 – 300 mm | Kekuatan tergantung ketebalan dinding dan pengerasan kerja | O, T6 | Dibuat melalui ekstrusi atau proses pengelasan |
| Bar/Rod | Diameter hingga 200 mm | Homogen; dapat diproses penuaan ke T6 setelah pelarutan tergantung ukuran bagian | O, T6 | Digunakan untuk komponen mesin dan bahan baku pengikat |
Bentuk produk berbeda karena massa termal dan sejarah deformasi mengubah laju pendinginan, rekristalisasi, dan distribusi presipitat yang memengaruhi sifat akhir setelah perlakuan panas. Ekstrusi sering disuplai dalam kondisi pra-penuaian ke temper stabil untuk meminimalkan distorsi selama proses mesin, sementara plat tebal mungkin mengalami relief tegangan (T651) guna mengontrol tegangan sisa dan stabilitas dimensi pada fabrikasi berat.
Setara Grade
| Standar | Grade | Wilayah | Catatan |
|---|---|---|---|
| AA | 6082 | Internasional | Penamaan umum untuk logam tempa yang sesuai dengan EN AW-6082; sering digunakan dalam literatur industri |
| EN AW | 6082 | Eropa | Penamaan standar Eropa yang merujuk pada paduan menurut standar EN |
| JIS | ~A6061 (perkiraan) | Jepang | Tidak ada padanan tepat JIS satu-satu; A6061 memiliki kesamaan tetapi dengan rasio Mg/Si berbeda |
| GB/T | ~6061 / 6063 (perkiraan) | Tiongkok | Standar Tiongkok sering mencantumkan paduan seri 6xxx dengan sifat serupa namun batas komposisi berbeda |
Tabel kesetaraan ini bersifat kira-kira karena standar nasional dan konvensi penamaan berbeda dalam tingkat kandungan impuritas yang diizinkan, pengujian wajib, dan definisi temper. Insinyur harus memverifikasi sertifikat mekanik dan kimiawi daripada hanya mengandalkan nama grade nominal saat melakukan substitusi antar standar.
Ketahanan Korosi
EN AW-6082 memiliki ketahanan korosi atmosfer yang baik di lingkungan industri dan perkotaan karena lapisan pelindung oksida aluminium dan kandungan Cu yang sedang. Dalam atmosfir laut atau yang mengandung klorida, paduan ini berperforma cukup baik, meskipun pitting dapat terjadi pada permukaan yang terbuka jika lapisan pelindung tergores; anodizing atau pelapis organik sering ditentukan untuk lingkungan agresif.
Kerentanan terhadap retak akibat korosi mekanis (stress-corrosion cracking, SCC) pada 6082 lebih rendah dibandingkan beberapa paduan Al–Zn berdaya tahan tinggi, namun tidak kebal; tegangan tarik tinggi yang dipadukan dengan media korosif dan suhu tinggi dapat memicu SCC, terutama pada kondisi overaged atau yang mengalami cold-working berat. Interaksi galvanik dengan logam lebih mulia (baja tahan karat, tembaga) akan mempercepat korosi lokal jika terdapat kontinuitas listrik dan elektrolit; desainer biasanya menghindari kontak langsung atau menggunakan penghalang isolasi.
Dibandingkan seri 5xxx (misalnya 5052), EN AW-6082 secara umum memiliki ketahanan korosi intrinsik lebih rendah di lingkungan laut tetapi memiliki kekuatan lebih tinggi dan kemampuan mesin yang lebih baik. Jika dibandingkan paduan seri 3xxx (misalnya 3003), 6082 menawarkan kekuatan yang lebih tinggi dengan sedikit pengorbanan dalam kemampuan bentuk dan ketahanan korosi di lingkungan sangat agresif.
Properti Fabrikasi
Kemampuan Las
EN AW-6082 dapat dilas dengan mudah menggunakan proses pengelasan fusi umum seperti TIG dan MIG dengan pemilihan aloi pengisi yang sesuai; pengisi dari keluarga 4043 (Al-Si) atau 5356 (Al-Mg) biasa dipilih untuk menyeimbangkan kekuatan dan ketahanan retak. Zona pengaruh panas (HAZ) mengalami overaging dan pelunakan pada temper usia puncak, yang dapat menurunkan kekuatan lokal; perlakuan panas pasca las (PWHT) atau memilih temper T6 di daerah non-kritis membantu mengurangi penurunan kekuatan. Risiko retak panas sedang dan dapat dikendalikan dengan desain sambungan, pilihan pengisi, pemanasan awal jika perlu, serta pengendalian impuritas dan laju pendinginan las.
Kemampuan Mesin
Kemampuan mesin 6082 baik untuk aloi aluminium struktural, dengan indeks kemampuan mesin sekitar 70–85% dibandingkan aluminium mudah potong tergantung temper. Alat potong karbida dengan sudut positif dan pendinginan yang cukup pada kecepatan sedang memberikan permukaan halus dan umur alat yang baik; operator harus waspada terhadap terbentuknya built-up edge pada temper lunak dan menyesuaikan laju pemberian makan. Kontrol serpihan umumnya baik, menghasilkan serpihan kontinu atau tersegmentasi tergantung kondisi pemotongan dan temper; pemotongan dalam dan terputus-putus mendapat manfaat dari penjepitan kaku untuk menghindari getaran.
Kemampuan Bentuk
Kemampuan bentuk sangat tergantung temper: temper O dan T4 memungkinkan tekukan rapat dan profilasi kompleks dengan risiko retak rendah, sementara temper T6 dan H14 mengurangi radius tekuk minimum dan meningkatkan kelenturan kembali (springback). Radius tekuk minimum khas untuk plat dalam kondisi anil bisa serendah 1–2× ketebalan untuk operasi tekuk udara, namun desainer harus memverifikasi melalui uji coupon untuk profil dan perilaku yang tergantung ketebalan. Pembentukan dingin dan tekukan ekstrusi mendapat keuntungan dari pra-pemanasan dan jalur regangan terkontrol untuk penampang tebal agar mencegah retak permukaan dan menjaga toleransi dimensi.
Perilaku Perlakuan Panas
Sebagai aloi dapat diperlakukan panas, EN AW-6082 merespons dengan baik pada perlakuan larutan, quenching, dan aging. Perlakuan larutan biasanya dilakukan di suhu sekitar 535–565 °C untuk melarutkan Mg2Si dan menghomogenisasi larutan padat, dilanjutkan dengan pendinginan cepat (quenching) untuk mempertahankan matriks superjenuh; efektivitas quenching sangat bergantung pada ketebalan penampang dan peralatan.
Suhu aging buatan biasanya antara 160–185 °C untuk kondisi T6, dengan waktu aging dioptimalkan untuk mencapai keseimbangan kekerasan/kekuatan puncak sementara menghindari overaging; T651 adalah T6 dengan regangan terkendali tambahan atau pelurusan untuk mengurangi tegangan sisa. Quenching yang tidak tepat atau lambat dan aging yang kurang dapat menghasilkan mikrostruktur kurang matang atau heterogen, sedangkan aging berlebih atau paparan suhu tinggi dapat membuat presipitat mengeras dan menurunkan kekuatan serta ketangguhan.
Kinerja Suhu Tinggi
EN AW-6082 mengalami penurunan kekuatan secara progresif saat suhu naik melewati suhu operasi normal karena presipitat Mg2Si melarut atau membesar serta mobilitas dislokasi meningkat. Kekuatan struktural efektif tetap terjaga hingga kira-kira 100–150 °C untuk durasi singkat, tetapi paparan jangka panjang di atas ~150 °C akan menurunkan sifat mekanik dan bisa memicu overaging serta pelunakan.
Oksidasi terbatas di udara karena lapisan pelindung Al2O3, namun peningkatan suhu mempercepat perubahan kimia presipitat dan film batas butir yang dipicu difusi, yang dapat memengaruhi sifat seperti creep dan fatigue pada suhu tinggi. Desainer harus mempertimbangkan pelunakan HAZ pada sambungan las dan menghindari paparan suhu tinggi secara terus-menerus pada komponen yang menahan beban kecuali dilakukan re-aging dan prosedur stabilisasi.
Aplikasi
| Industri | Komponen Contoh | Alasan Penggunaan EN AW-6082 |
|---|---|---|
| Otomotif | Ekstrusi struktural, rel chassis | Kekuatan terhadap berat tinggi, kemampuan mesin baik, dapat dilas |
| Marine | Struktur dek, profil superstruktur | Ketahanan korosi cukup, kemampuan ekstrusi untuk profil kompleks |
| Aerospace | Pemasangan sekunder, fitting kargo | Keseimbangan kekuatan, penghematan berat, dan ketahanan korosi |
| Elektronik | Rumah pendingin panas | Konduktivitas termal sedang dan kemudahan fabrikasi |
| Konstruksi | Rangka jendela, curtain wall | Stabilitas dimensi pada ekstrusi dan finishing permukaan estetis |
EN AW-6082 dipilih di pasar ini karena menawarkan kombinasi menguntungkan antara kapasitas mekanik, kemampuan fabrikasi, dan performa ketahanan korosi dalam sistem aloi yang ekonomis. Kemampuan menyediakan profil dalam temper T651 stabil dan menghasilkan bagian mesin kekuatan tinggi dari batang membuatnya sangat serbaguna untuk komponen struktural kecil maupun besar.
Wawasan Pemilihan
Pilih EN AW-6082 ketika aplikasi membutuhkan kekuatan struktural lebih tinggi daripada aluminium murni komersial (misalnya 1100) sekaligus tetap mendapatkan keuntungan konduktivitas termal yang baik dan kemudahan fabrikasi relatif. Dibanding 1100, 6082 mengorbankan sedikit konduktivitas listrik dan kemampuan bentuk ekstrem untuk kekuatan yang jauh lebih tinggi dan performa struktural yang lebih baik.
Dalam evaluasi terhadap aloi pengerasan kerja seperti 3003 atau 5052, EN AW-6082 memberikan kekuatan puncak lebih tinggi dan sering kemampuan mesin lebih unggul tapi ketahanan terhadap pitting laut sedikit menurun; pilih 6082 saat kekuatan dan kekakuan adalah prioritas utama, dan gunakan 5xxx jika ketahanan korosi mentah tanpa perlakuan panas sangat penting.
Dibanding aloi perlakuan panas lain seperti 6061 atau 6063, 6082 dapat diunggulkan untuk ekstrusi tebal dan aplikasi yang menuntut kekuatan alami lebih tinggi serta kemampuan mesin lebih baik; 6061 mungkin lebih konsisten dalam kemudahan las dalam beberapa kasus dan 6063 dipilih untuk finishing permukaan unggul dan kemampuan ekstrusi.
Ringkasan Akhir
EN AW-6082 tetap menjadi aloi aluminium struktural yang banyak digunakan karena menggabungkan penguatan dengan perlakuan panas, kemampuan las yang baik, dan ketahanan korosi praktis dalam bentuk yang mudah diekstrusi dan dikerjakan mesin. Komposisi kimia seimbang dan opsi temper memungkinkan desainer menyesuaikan kekuatan, keuletan, dan stabilitas dimensi untuk berbagai aplikasi transportasi, kelautan, dan teknik umum, menjadikannya sangat relevan dalam manufaktur dan konstruksi modern.