Apa itu Paduan Aluminium?
Paduan aluminium adalah komposisi kimia yang menambahkan unsur-unsur lain ke dalam aluminium murni untuk meningkatkan sifat-sifatnya, terutama untuk meningkatkan kekuatannya. Unsur-unsur lain ini meliputi besi, silikon, tembaga, magnesium, mangan, dan seng, dengan kadar yang jika digabungkan dapat mencapai 15 persen dari berat paduan. Paduan diberi nomor empat digit, dengan digit pertama mengidentifikasi kelas umum, atau seri, yang dicirikan oleh unsur-unsur paduan utamanya.
Aluminium Murni
Seri 1xxx
Paduan seri 1xxx terbuat dari aluminium dengan kemurnian 99 persen atau lebih tinggi. Seri ini memiliki ketahanan korosi yang sangat baik, kemampuan pengerjaan yang sangat baik, serta konduktivitas termal dan listrik yang tinggi. Inilah sebabnya mengapa seri 1xxx umumnya digunakan untuk saluran transmisi atau jaringan listrik. Sebutan umum untuk paduan dalam seri ini adalah 1350 untuk aplikasi kelistrikan, dan 1100 untuk wadah kemasan makanan.
Paduan yang Dapat Diolah dengan Panas
Beberapa paduan diperkuat dengan perlakuan panas larutan dan kemudian pendinginan cepat (quenching). Perlakuan panas ini mengambil logam paduan padat dan memanaskannya hingga titik tertentu. Unsur-unsur paduan, yang disebut zat terlarut, terdistribusi secara homogen dengan aluminium yang menempatkannya dalam larutan padat. Logam tersebut kemudian dipadamkan (quenching), atau didinginkan dengan cepat, yang membekukan atom-atom zat terlarut di tempatnya. Atom-atom zat terlarut kemudian bergabung menjadi endapan yang terdistribusi halus. Proses ini terjadi pada suhu ruangan yang disebut penuaan alami atau dalam operasi tungku suhu rendah yang disebut penuaan buatan.
Seri 2xxx
Pada seri 2xxx, tembaga digunakan sebagai elemen paduan utama dan dapat diperkuat secara signifikan melalui perlakuan panas larutan. Paduan ini memiliki kombinasi kekuatan dan ketangguhan yang baik, tetapi tidak memiliki tingkat ketahanan korosi atmosferik seperti banyak paduan aluminium lainnya. Oleh karena itu, paduan ini biasanya dicat atau dilapisi untuk paparan tersebut. Paduan ini umumnya dilapisi dengan paduan dengan kemurnian tinggi atau paduan seri 6xxx untuk ketahanan korosi yang lebih baik. Paduan 2024 mungkin merupakan paduan pesawat terbang yang paling dikenal luas.
Seri 6xxx
Seri 6xxx serbaguna, dapat diolah dengan panas, sangat mudah dibentuk, dapat dilas, dan memiliki kekuatan yang cukup tinggi serta ketahanan korosi yang sangat baik. Paduan dalam seri ini mengandung silikon dan magnesium untuk membentuk magnesium silisida di dalamnya. Produk ekstrusi dari seri 6xxx merupakan pilihan utama untuk aplikasi arsitektur dan struktural. Paduan 6061 adalah paduan yang paling banyak digunakan dalam seri ini dan sering digunakan pada rangka truk dan kapal. Selain itu, beberapa casing ponsel dibuat dari paduan seri 6xxx.
Seri 7xxx
Seng merupakan agen paduan utama untuk seri ini, dan ketika magnesium ditambahkan dalam jumlah yang lebih sedikit, hasilnya adalah paduan yang dapat diolah dengan panas dan berkekuatan sangat tinggi. Unsur lain seperti tembaga dan kromium juga dapat ditambahkan dalam jumlah kecil. Paduan yang paling umum dikenal adalah 7050 dan 7075, yang banyak digunakan dalam industri pesawat terbang.
Paduan yang Tidak Dapat Diolah dengan Panas
Paduan yang tidak mengalami perlakuan panas diperkuat melalui pengerjaan dingin. Pengerjaan dingin terjadi selama proses penggulungan atau penempaan dan merupakan tindakan "mengerjakan" logam untuk membuatnya lebih kuat. Misalnya, ketika aluminium digulung hingga ketebalan yang lebih tipis, logam tersebut akan menjadi lebih kuat. Hal ini karena pengerjaan dingin menciptakan dislokasi dan kekosongan dalam struktur, yang kemudian menghambat pergerakan atom relatif satu sama lain. Hal ini meningkatkan kekuatan logam. Unsur paduan seperti magnesium memperkuat efek ini, menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi.
Seri 3xxx
Mangan merupakan unsur paduan utama dalam seri ini, seringkali dengan sedikit tambahan magnesium. Namun, hanya sedikit mangan yang dapat ditambahkan secara efektif ke aluminium. 3003 merupakan paduan yang populer untuk keperluan umum karena memiliki kekuatan sedang dan kemampuan kerja yang baik, serta dapat digunakan dalam aplikasi seperti penukar panas dan peralatan masak. Paduan 3004 dan modifikasinya digunakan dalam badan kaleng minuman aluminium.
Seri 4xxx
Paduan seri 4xxx dikombinasikan dengan silikon, yang dapat ditambahkan dalam jumlah yang cukup untuk menurunkan titik leleh aluminium, tanpa menyebabkan kerapuhan. Karena itu, seri 4xxx menghasilkan kawat las dan paduan brazing yang sangat baik di mana titik leleh yang lebih rendah diperlukan. Paduan 4043 adalah salah satu paduan pengisi yang paling banyak digunakan untuk pengelasan paduan seri 6xxx untuk aplikasi struktural dan otomotif.
Seri 5xxx
Magnesium merupakan agen paduan utama dalam seri 5xxx dan merupakan salah satu elemen paduan yang paling efektif dan banyak digunakan untuk aluminium. Paduan dalam seri ini memiliki karakteristik kekuatan sedang hingga tinggi, serta kemampuan las dan ketahanan korosi yang baik di lingkungan laut. Karena itu, paduan aluminium-magnesium banyak digunakan dalam konstruksi bangunan, tangki penyimpanan, bejana tekan, dan aplikasi kelautan. Contoh aplikasi paduan yang umum meliputi: 5052 dalam elektronik, 5083 dalam aplikasi kelautan, lembaran 5005 anodized untuk aplikasi arsitektur, dan 5182 dalam pembuatan tutup kaleng minuman aluminium.
