magenta45ipb.files.wordpress.com · web viewalumunium cair dari hasil elektrolisa akan turun ke...
TRANSCRIPT
MAKALAHALUMUNIUM MURNI DAN PADUAN
OLEH :KELOMPOK 5
Muhammad Rasyid (F14070110)Ghulam Aspar (F14080022)Bhekti Ayu Hidayati (F14080058)Siti Trinurasih (F14080060)Ernawati (F14080065)Faiz Ridhan Faroka (F14080074)Dwi Nugroho P (F14080086)Ignatius Indrawan (F14080101)
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR2009
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Alloh swt yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-
Nya sehingga makalah ini dapat diselesaikan dengan tepat waktu. Makalah ini
berisi tentang informasi-informasi yang berhubungan dengan alumunium. Di
dalam makalah ini berisi struktur mikro aluminium, cara pembuatan aluminium,
klasifikasi aluminium, standardisasi aluminium, sifat-sifat yang berhubungan
dengan aluminium baik sifat mekanik, fisik, dan kimiawi, dan aplikasi serta
barang yang tersedia dipasaran.
Kami kelompok 5 mengucapkan selamat membaca makalah ini semoga
bermanfaat dan dapat dijadikan sumber referensi bagi anda yang membutuhkan
informasi tentang aluminium.
Desember 2009
Penulis
DAFTAR ISI
Kata Pengantar
Daftar Isi
1. Pengertian Alumunium
2. Struktur mikro Alumunium
3. Kandungan Atom atau Unsur
4. Cara Pembuatan Alumunium
5. Klasifikasi Alumunium
6. Sifat-sifat Teknis Alumunium
7. Standardisasi dan Pengkodean Alumunium
8. Aplikasi Alumunium
9. Bentuk, Ukuran, dan Harga yang Tersedia di Pasaran
10. Daftar Pustaka
1. Pengertian Alumunium
Alumunium merupakan unsur non ferrous yang paling banyak terdapat di bumi
yang merupakan logam ringan yang mempunyai sifat yang ringan, ketahanan
korosi yang baik serta hantaran listrik dan panas yang baik, mudah dibentuk baik
melalui proses pembentukan maupun permesinan, dan sifat-sifat yang baik
lainnya sebagai sifat logam. Di alam, alumunium berupa oksida yang stabil
sehingga tidak dapat direduksi dengan cara seperti mereduksi logam lainnya.
Pereduksian alumunium hanya dapat dilakukan dengan cara elektrolisis. Sebagai
tambahan terhadap kekuatan mekaniknya yang sangat meningkat dengan
penambahan Cu, Mg, Si. Mn, Zn, Ni, dan sebagainya, secara satu persatu atau
bersama-sama, memberikan juga sifat-sifat baik lainnya seperti ketahanan korosi,
ketahanan aus, koefisien pemuaian rendah dan sebagainya. Paduan aluminium
dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu alumunium wronglt alloy (lembaran)
dan alumunium costing alloy (batang cor). Alumunium (99,99%) memiliki berat
jenis sebesar 2,7 g/cm3, densitas 2,685 kg/m3, dan titik leburnya pada suhu 6600C,
alumunium memiliki strength to weight ratio yang lebih tinggi dari baja. Sifat
tahan korosi alumunium diperoleh dari terbentuknya lapisan oksida alumunium
dari permukaan alumunium. Lapisan oksida ini melekat kuat dan rapat pada
permukaan, serta stabil(tidak bereaksi dengan lingkungan sekitarnya) sehingga
melindungi bagian dalam.
Unsur- unsur paduan dalam almunium antara lain:
1. Copper (Cu), menaikkan kekuatan dan kekerasan, namun menurunkan
elongasi (pertambahan panjang pangjangan saat ditarik). Kandungan Cu
dalam alumunium yang paling optimal adalah antara 4-6%.
2. Zink atau Seng (Zn), menaikkan nilai tensile.
3. Mangan (Mn), menaikkan kekuatan dalam temperature tinggi.
4. Magnesium (Mg), menaikkan kekuatan alumunium dan menurunkan nilai
ductility-nya. Ketahanan korosi dan weldability juga baik.
5. Silikon (Si), menyebabkan paduan alumunium tersebut bisa diperlakukan
panas untuk menaikkan kekerasannya.
6. Lithium (Li), ditambahkan untuk memperbaiki sifat tahan oksidasinya.
2. Struktur Mikro Alumunium
Alumunium memiliki struktur
logam membentuk FCC (Face
Centered Cubic)
Gambar struktur mikro Alumunium murni dan paduan
(Alumunium murni) (Alumunium dengan Cu, Mn, Mg) (Alumunium dengan Cu)
(Alumunium dengan Si) (Alumunium dengan Ti)
(Alumunium dengan Zn) (Alumunium dengan Mg)
3. Kandungan Atom atau Unsur
Alumunium murni mempunyai kemurnian hingga 99,96% dan minimal 99%.
Zat pengotornya berupa unsur Fe dan Si. Alumunium paduan memiliki
berbagai kandungan atom-atom atau unsur-unsur utama (mayor) dan minor.
Unsur mayor seperti Mg, Mn, Zn, Cu, dan Si sedangkan unsur minor seperti
Cr, Ca, Pb, Ag, Fe, Sn, Zr, Ti, Sn, dan lain-lain. Unsur- unsur paduan yang
utama dalam almunium antara lain:
1. Copper (Cu), menaikkan kekuatan dan kekerasan, namun menurunkan
elongasi (pertambahan panjang pangjangan saat ditarik). Kandungan Cu
dalam alumunium yang paling optimal adalah antara 4-6%.
2. Zink atau Seng (Zn), menaikkan nilai tensile.
3. Mangan (Mn), menaikkan kekuatan dalam temperature tinggi.
4. Magnesium (Mg), menaikkan kekuatan alumunium dan menurunkan nilai
ductility-nya. Ketahanan korosi dan weldability juga baik.
5. Silikon (Si), menyebabkan paduan alumunium tersebut bisa diperlakukan
panas untuk menaikkan kekerasannya.
4. Cara Pembuatan :
Ada beberapa proses yang dapat dilakukan untuk membuat alumunium murni dan
alumunium paduan, yaitu :
1. Proses Penambangan Alumunium
Alumunium ditambang dari biji bauksit yang banyak terdapat di permukaan
bumi. Bauksit yang ditambang untuk keperluan industry mempunyai kadar
alumunium40-60%. Setelah ditambang biji bauksit digiling dan dihancurkan
secara halus dan merata. Kemudian dilakukan proses pemanasan untuk
mengurangi kadar air yang ada. Selanjutnya bauksit mengalami proses
pemurnian.
2. Proses Pemurnian Alumunium
Proses pemurnian bauksit dilakukan dengan metode bayer dan hasil akhir
adalah alumina.
Pertama-tama bauksit dicampur dengan larutan kimia seperti kaustik soda.
Campuran tersebut kemudian dipompa ke tabung tekan dan kemudian
dilakukan pemanasan. Proses selanjutnya dilakukan penyaringan dan diikuti
dengan proses penyemaian untuk membentuk endapan alumina basah
(hydrated alumina). Alumina basah kemudian dicuci dan diteruskan dengan
proses pengeringan dengan cara memanaskan sampai suhu 1200oC. Hasil
akhir adalah partikel-partikel alumina dengan rumus kimianya adalah Al2O3.
3. Proses Peleburan Alumunium
Alumina yang dihasilkan dari proses pemurnian masih mengandung oksigen
sehingga harus dilakukan proses selanjutnya yaitu peleburan. Peleburan
alumina dilakukan dengan proses reduksi elektrolitik. Proses peleburan ini
memakai metode Hall-Heroult. Alumina dilarutkan dalam larutan kimia yang
disebut kriolit pada sebuah tungku yang disebut pot.
Pot ini mempunyai dinding yang dibuat dari karbon. Bagian luar pot terbuat
dari baja. Aliran listrik diberikan melalui anoda dan katoda. Proses reduksi
memerlukan karbon yang diambil dari anoda. Pada proses ini dibutuhkan arus
listrik searah sebesar 50-150 kiloampere.
Arus listrik akan memgelektrolisa alumina menjadi alumunium dan oksigen
bereaksi membentuk senyawa CO2. Alumunium cair dari hasil elektrolisa
akan turun ke dasar pot dan selanjutnya dialirkan dengan prinsip siphon ke
krusibel yang kemudian diangkut menuju tungku-tungku pengatur(holding
furnace).
Kebutuhan listrik yang dihabiskan untuk menghasilkan 1kg alumunium
berkisar sekitar 12-15 kWh. Satu kilogram alumunium dihasilkan dari 2kg
alumina dan 1/2 kg karbon. Reaksi pemurnian alumina menjadi alumunium
adalah sebagai berikut:
2Al2O3 + 3C → 4Al + 3CO2
4. Klasifikasi Alumunium
1. Alumunium Murni
Alumunium didapat dalam keadaan cair melalui proses elektrolisa, yang
umumnya mencapai kemurnian 99,85% berat. Namun, bila dilakukan proses
elektrolisa lebih lanjut, maka akan didapatkan alumunium dengan kemurnian
99,99% yaitu dicapai bahan dengan angka sembilannya empat.
Ketahanan korosi berubah menurut kemurnian, pada umumnya untuk
kemurnian 99,0% atau diatasnya dapat dipergunakan di udara tahan dalam
waktu bertahun-tahun. Hantaran listrik Al, kira-kira 65% dari hantaran listrik
tembaga, tetapi massa jenisnya kurang lebih sepertiga dari tembaga sehingga
memungkinkan untuk memperluas penampangnya. Oleh karena itu, dapat
dipergunakan untuk kabel dan dalam berbagai bentuk. Misalnya sebagai
lembaran tipis (foil). Dalam hal ini dapat dipergunakan Al dengan kemurnian
99,0%. Untuk reflector yang memerlukan reflektifitas yang tinggi juga untuk
kodensor elektrolitik dipergunakan Al dengan angka Sembilan empat.
komposisi Aluminium seri 1xxx
Designation Si,% Fe,% Cu,% Mn,
%Mg,% Zn,% Ti,% Others,
%Al, % min
1050 0,25 0,4 0,05 0,05 0,05 0,05 0,03 0,03 99,51060 0,25 0,35 0,05 0,03 0,03 0,05 0,03 0,03 99,6
1100 0.95 Si + Fe 0.05-0.2 0,05 - 0,1 - 0,15 99
1145 0.55 Si + Fe 0,05 0,05 0,05 0,05 0,03 0,03 99,45
1200 1.00 Si + Fe 0,05 0,05 - 0,1 0,05 0,15 991230 0.70 Si + Fe 0,1 0,05 0,05 0,1 0,03 0,03 99,31350 0,1 0,4 0,05 0,01 - 0,05 - 0,11 99,5
2. Alumunium paduan
Alumunium paduan dikelompokkan dalam berbagai standard oleh
berbagai Negara di dunia. Namun, pengklasifikasian yang paling terkenal dan
sempurna adalah standard Alumunium Association (AA) di Amerika yang
didasarkan pada standard sebelumnya daro Alcoa ( Alumunium Company of
America).
a. Alumunium copper alloy (seri 2xxx)
Paduan ini dapat di heat treatment terutama yang mengandung (2,5-
5%) Cu. Dari seri ini yang terkenal seri 2017 dikenal dengan nama
“duralimin” mengandung 4%Cu, 0,5%Mg, 0,5%Mn pada komposisi
standard. Paduan ini Mg ditingkatkan pada komposisi standard dari
Al, 4,5%Cu, 1,5%Mg, 0,5%Mn, dinamakan paduan 2024 yang
bernama Duralumin Super. Paduan yang memiliki Cu mempunyai
ketahanan korosi yang jelek, jadi apabila ketahanan korosi khusus
diperlukan permukaannya dilapisi dengan Al murni atau paduan Al
yang tahan korosi yang disebut pelat alkad. Paduan ini banyak
digunakan untuk alat-alat yang bekerja pada temperatur tinggi
misalnya pada piston dan silinder head motor bakar.
komposisi Aluminium seri 2xxx
Designation Si,% Cu,% Mn,% Mg,% Ni,% Ti,% Others,
%
2011 0.4 max 5.0-6.0 - - - - Pb=0.4, Bi=0.4
2014 0.5-1.2 3.9-5.0 0.4-1.2 0.2-0.8 - 0.15 max -
2017 0.2-0.8 3.5-4.5 0.4-1.0 0.4-0.8 - 0.15 max -
2018 0.9 max 3.5-4.5 - 0.4-0.9 1.7-2.3 - -
2024 0. 5 max 3.8-4.9 0.3-0.9 1.2-1.8 - 0.15
max -
2025 0.5-1.2 3.9-5.0 0.4-1.2 - - 0.15 max -
2036 0. 5 max 2.2-3.0 0.1-0.4 0.3-0.6 - 0.15
max -
2117 0. 8 max 2.2-3.0 0.2-0.5 - - - -
2124 0. 2 max 3.8-4.9 0.3-0.9 1.2-1.8 - 0.15
max -
2218 0. 9 max 3.5-4.5 - 1.2-1.8 1.7-
2.3 - -
2219 0. 2 max 5.6-6.8 0.2-0.4 - - 0.02-0.1 V=0.1,
Zr=0.18
2319 0. 2 max 5.6-6.8 0.2-0.4 - - 0.1-0.2 V=0.1,
Zr=0.18
b. Alumunium magnese alloy (seri 3xxx)
Mn adalah unsur yang memperkuat Al tanpa mengurangi ketahanan
korosi dan dipakai untuk membuat paduan yang tahan korosi. Dalam
diagram fasa, Al-Mn yang ada dalam keseimbangan dengan larutan
padat Al adalah Al6Mn(25,3%). Sebenarnya paduan Al-1,2%Mn dan
Al-1,2%Mn-1,0%Mg dinamakan paduan 3003 dan 3004 yang
dipergunakan sebagai paduan tanpa perlakuan panas. Paduan dalam
seri ini tidak dapat dikeraskan dengan heat treatment. Seri 3003
dengan 1,2%Mn mudah dibentuk, tahan korosi, dan (weldability) baik.
Banyak digunakan untuk pipa dan tangki minyak.
komposisi Aluminium seri 3xxx
Designation Cu,% Mn,% Mg,%3003 0.05-0.20 1.0-1.5 -3004 0.25 max 1.0-1.5 0.8-1.33005 0.30 max 1.0-1.5 0.2-0.63105 0.30 max 0.3-0.8 0.2-0.8
c. Alumunium silikon alloy (seri 4xxx)
Paduan Al-Si sangat baik kecairannya, yang mempunyai permukaan
yang sangat bagus, tanpa kegetasan panas, dan sangat baik untuk
paduan coran. Sebagai tambahan, paduan ini memiliki ketahanan
korosi yang baik, sangat ringan, koefisien pemuaian yang sangat kecil,
dan sebagai penghantar panas dan listrik yang baik. Karena memiliki
kelebihan yang baik, paduan ini sangat banyak dipakai. Tetapi dalam
hal ini modifikasi tidak perlu dilakukan. Sifat-sifat silumin sangat
diperbaiki oleh perlakuan panas dan sedikit diperbaiki oleh unsur
paduan. Umumnya dilakukan paduan dengan 0,15-0,4%Mn dan
0,5%Mg. Paduan yang diberi perlakuan pelarutan dan dituakan
dinamakan silumin gamma dan yang hanya ditemper dinamakan
silumin beta. Paduan yang memerlukan perlakuan panas ditambah
dengan Mg juga Cu serta Ni untuk memberikan kekerasan pada saat
panas, bahan ini biasa digunakan untuk torak motor.
Koefisien pemuaian termal Si yang sangat rendah membuat koefisien
termal paduannya juga rendah apabila ditambah Si lebih banyak.
Telah dikembangkan paduan hypereutektik Al-Si sampai 29% Si
untuk memperhalus butir primer Si. Proses penghalusan akan lebih
efektif dengan penambahan P oleh paduan Cu-P atau penambahan
fosfor klorida (PCl5) untuk mencapai presentasi 0,001%P, dapat
tercapai penghalusan primer dan homogenisasi. Paduan Al-Si banyak
dipakai sebagai elektroda untuk pengelasan yaitu terutama
mengandung 5%Si.
Paduan seri ini non heat treatable. Paduan seri 4032 yang mengandung
12,5%Si mudah ditempa dan memiliki koefisien muai panas sangat
rendah digunakan untuk piston yang ditempa.
komposisi Aluminium seri 4xxx
Designation Si,% Cu,% Mg,% Ni,% Be,%4032 11.0-13.5 0.5-1.3 0.8-1.3 0.5-1.3 -4043 4.5-6.0 0.30 max 0.05 max - 0,00084045 9.0-11.0 0.30 max 0.05 max - -4145 9.3-10.7 3.3-4.7 0.15 max - 0,00084343 6.8-8.2 0.25 max - - -4643 3.6-4.6 0.10 max 0.1-0.3 - 0,0008
d. Alumunium magnesium alloy (seri 5xxx)
Dalam paduan biner Al-Mg satu fasa yang ada dalam keseimbangan
dengan larutan padat Al adalah larutan padat yang merupakan
senyawa antar logam Al3Mg2. Sel satuannya merupakan hexagonal
susunan rapat (eph) tetapi ada juga yang sel satuannya kubus berpusat
muka (fcc) rumit. Titik eutetiknya adalah 450ºC, 35%Mg dan batas
kelarutan padatnya pada temperature eutektik adalah 17,4% yang
menurun pada temperature biasa sampai kira-kira 1,9%Mg, jadi
kemampuan penuaan dapat diharapkan.
Paduan Al-Mg mempunyai ketahanan korosi yang sangat baik disebut
hidrinalium. Paduan dengan 2-3%Mg dapat mudah ditempa, dirol dan
diekstrusi. Paduan Al-Mg umumnya non heat tretable. Seri 5052
dengan 2,5%Mg banyak digunakan untuk campuran minyak dan
bahan bakar pesawat terbang. Seri 5052 biasa digunakan sebagai
bahan tempaan. Paduan 5056 adalah paduan paling kuat setelah
dikeraskan oleh pengerasan regangan apabila diperlakukan kekerasan
tinggi. Paduan 5083 yang dianil adalah paduan antara (4,5%Mg) yang
kuat dan mudah dilas sehingga banyak digunakan sebagai bahan untuk
tangki LNG. Seri 5005 dengan 0,8%Mg banyak digunakan sebagai
batang profil extrusi. Seri 5050 dengan 1,2%Mg dipakai sebagai pipa
saluran minyak dan gas pada kendaraan.
komposisi Aluminium seri 5xxx
Designation Mn,% Mg,% Cr,% Ti,% Others,%
5005 0.2 max 0.5-1.1 0.1 max - -
5050 0.1 max 1.1-1.8 0.1 max - -
5052 0.1 max 2.2-2.8 0.15-0.35 - -
5056 0.05-0.2 4.5-5.6 0.05-0.20 - -
5083 0.4-1.0 4.0-4.9 0.05-0.25 0.15 max -
5086 0.2-0.7 3.5-4.5 0.05-0.25 0.15 max -
5154 0.1 max 3.1-3.9 0.15-0.35 0.20 max -
5183 0.5-1.0 4.3-5.2 0.05-0.25 0.15 max Be=0.0008
5252 0.1 max 2.2-2.8 - V=0.05 -
5254 0.01 max 3.1-3.9 0.15-0.35 0.05 max -
5356 0.05-0.2 4.5-5.5 0.05-0.20 0.06-0.20 Be=0.0008
5454 0.5-1.0 2.4-3.0 0.05-0.20 0.20 max -
5456 0.5-1.0 4.7-5.5 0.05-0.20 0.20 max -
5457 0.15-0.45 0.8-1.2 - - V=0.05
5554 0.5-1.0 2.4-3.0 0.05-0.20 0.05-0.20 Be=0.0008
5556 0.5-1.0 4.7-5.5 0.05-0.20 0.05-0.20 Be=0.0008
5652 0.01 max 2.2-2.8 0.15-0.35 - -
5654 0.01 max 3.1-3.9 0.15-0.35 0.05-0.15 Be=0.0008
5657 0.03 max 0.6-1.0 - - Ga=0.03
e. Alumunium magnesium silikon alloy (seri 6xxx)
Penambahan sedikit Mg pada Al akan menyebabkan pengerasan
penuaan sangat jarang terjadi, namun apabila secara simultan
mengandung Si, maka dapat diperkeras dengan penuaan panas setelah
perlakuan pelarutan. Hal ini dikarenakan senyawa M2Si berkelakuan
sebagai komponen murni dan membuat keseimbangan dari sistem
biner semu dengan Al. Paduan dalam sistem ini memiliki kekuatan
yang lebih kecil dibanding paduan lainnya yang digunakan sebagai
bahan tempaan, tetapi sangat liat, sangat baik kemampuan bentuknya
untuk penempaan, ekstrusi dan sebagai tambahan dapat diperkuat
dengan perlakuan panas setelah pengerjaan. Paduan 6063 banyak
digunakan sebagai rangka konstruksi. Karena paduannya memiliki
kekuatan yang cukup baik tanpa mengurangi hantaran listrik maka
dipergunakan untuk kabel tenaga. Dalam hal ini percampuran dengan
Cu, Fe, dan Mn perlu dihindari karena unsur-unsur tersebut
menyebabkan tahanan listrik menjadi tinggi. Magnesium dan Silikon
membentuk senyawa Mg2Si (Magnesium Silisida) yang memberikan
kekuatan tinggi pada paduan ini setelah proses heat treatment. Seri
6053, 6061, 6063 memiliki sifat tahan korosi sangat baik dari pada
heat treatable aluminium lainnya. Penggunaan aluminium seri 6xxx
banyak digunakan untuk piston motor dan silinder head motor bakar.
komposisi Aluminium seri 6xxx
Designation Si,% Cu,% Mn,% Mg,% Cr,% Others,%
6003 0.35-1.0 0.10 max. 0.8 max. 0.8-1.5 0.35 max. -
6005 0.6-0.9 0.10 max. 0.10 max. 0.4-0.6 0.10 max. -
6053 * 0.10 max. - 1.1-1.4 0.15-0.35 -
6061 0.4-0.8 0.15-0.40 0.15 max. 0.8-1.2 0.04-0.35 -
6063 0.2-0.6 0.10 max. 0.10 max. 0.45-0.9 0.10 max. -
6066 0.9-1.8 0.7-1.2 0.6-1.1 0.8-1.4 0.40 max. -
6070 1.0-1.7 0.15-0.40 0.4-1.0 0.50-1.2 0.10 max. -
6101 0.3-0.7 0.10 max. 0.03 max. 0.35-0.8 0.03 max. B 0.06% max.
6105 0.6-1.0 0.10 max. 0.10 max. 0.45-0.8 0.10 max. -
6151 0.6-1.2 0.35 max. 0.20 max. 0.45-0.8 0.15-0.35 -
6162 0.4-0.8 0.20 max. 0.10 max. 0.7-1.1 0.10 max. -
6201 0.5-0.9 0.10 max. 0.03 max. 0.6-0.9 0.03 max. B 0.06% max.
6253 * 0.10 max. - 1.0-1.5 0.04-0.35 Zn 1.6-2.4%
6262 0.4-0.8 0.15-0.40 0.15 max. 0.8-1.2 0.04-0.14Pb and Bi 0.4-0.7%
each
6351 0.7-1.3 0.10 max. 0.4-0.8 0.4-0.8 - -
6463 0.2-0.6 0.20 max. 0.05 max. 0.4-0.9 - -
f. Alumunium zink alloy (seri 7xxx)
Aluminium menyebabkan keseimbangan biner semu dengan senyawa
antar logam MgZn2 dan kelarutannya menurun apabila temperaturnya
turun. Telah diketahui sejak lama bahwa paduan sistem ini dapat
dibuat keras sekali dengan penuaian setelah perlakuan pelarutan.
Tetapi sejak lama, tidak dipakai sebab mempunyai sifat patah getas
oleh retakan korosi tegangan. Di Jepang pada permulaan tahun 1940,
Iragashi dkk mengadakan studi dan berhasil dalam pengembangan
suatu paduan dengan penambahan kira-kira 0,3%Mn atau Cr, dimana
bitur Kristal padat diperhalus, dan mengubah bentuk presipitasi serta
retakan korosi tegangan tidak terjadi. Pada saat itu paduan tersebut
dinamakan ESD, Duralumin, superekstra. Selama perang dunia ke II,
di Amerika Serikat dengan maksud yang hampir sama telah
dikembangkan pula suatu paduan, yaitu suatu paduan yang terdiri dari
Al-5, 5%Zn-2,5%Mn-1,5%Cu-0,3%Cr-0,2%Mn, sekarang dinamakan
paduan 7075. Paduan ini mempunyai kekuatan tertinggi diantara
paduan-paduan lainnya. Penggunaan paduan ini paling besar adalah
untuk konstruksi pesawat udara. Di samping itu penggunaannya
menjadi lebih penting sebagai bahan konstruksi.
komposisi Aluminium seri 7xxx
Designation Cu,% Mn,% Mg,% Cr,% Zn,% Zr,%
7001 1.6-2.6 0.2 max. 2.6-3.4 0.18-0.35 6.8-8.0 -
7005 0.10 max. 0.2-0.7 b 1.0-1.8 0.06-
0.20 4.0-5.0 0.08-0.20
7008 0.05 max.
0.05 max. 0.7-1.4 0.12-
0.25 4.5-5.5 -
7039 0.10 max. 0.1-0.4 2.3-3.3 0.15-
0.25 3.5-4.5 -
7049 1.2-1.9 0.20 max. 2.0-2.9 0.10-
0.22 7.2-8.2 -
7050 2.0-2.6 0.10 max. 1.9-2.6 0.04
max. 5.7-6.7 0.08-0.15
7072 0.10 max.
0.10 max.
0.10 max. - 0.8-1.3 -
7075 1.2-2.0 0.30 max. 2.1-2.9 0.18-
0.28 5.1-6.1 -
7108 0.05 max.
0.05 max. 0.7-1.4 - 4.5-5.5 0.12-
0.25
7178 1.6-2.4 0.30 max. 2.4-3.1 0.18-
0.28 6.7-7.3 -
Klasifikasi Paduan Alumunium Tempaan
Standar AA Standar Alcoa
terdahulu
Keterangan
1001 1S Al murni 99,5% atau di
atasnya
1100 2S Al murni 99,0% atau di
atasnya
2010-2029 10S-29S Cu merupakan unsur paduan
utama
3003-3009 3S-9S Mn merupakan unsur paduan
utama
4030-4039 30S-39S Si merupakan unsur paduan
utama
5050-5086 Mg merupakan unsur paduan
utama
6061-6069 50S-69S Mg2Si merupakan unsur
paduan utama
7070-7079 70S-79S Zn merupakan unsur paduan
utama
5. Sifat-sifat Teknis Alumunium
a. Sifat Mekanis
Kekuatan
Kekuatan dan kekerasan aluminium tidak begitu tinggi. Namun, dengan
adanya pemaduan dan heat treatment dapat meningkatkan kekuatan dan
kekerasannya. Kebanyakan material aluminium ditingkatkan kekuatannya
dengan suatu mekanisme penguatan bahan logam yang disebut
precipitation hardening. Dalam precipitation hardening harus ada dua
fasa, yaitu fasa yang jumlahnya lebih banyak disebut matriks dan fasa
yang jumlahnya lebih sedikit disebut precipitate. Mekanisme penguatan
ini meliputi tiga tahapan, yaitu solid solution treatment: memanaskan
hingga diatas garis solvus untuk mendapatkan fasa larutan padat yang
homogen, quenching: didinginkan dengan cepat untuk mempertahankan
struktur mikro fasa padat homogeny agar tidak terjadi difusi, dan aging:
dipanaskan dengan temperatur tidak terlalu tinggi agar terjadi difusi fasa
alpha pada jarak membentuk precipitate. Selain itu, ada beberapa cara
pengujian kekerasan yang berstandar yang digunakan untuk menguji
kekerasan logam yaitu antara lain pengujian Brinell, Rockwell, Vickers,
Shore, dan Meyer.
Modulus Elastisitas
Aluminium memiliki modulus elastisitas yang lebih rendah bila
dibandingkan dengan baja maupun besi, tetapi dari sisi strength to weight
ratio, aluminium lebih baik. Aluminium yang elastis memiliki titik lebur
yang lebih rendah dan kepadatan. Dalam kondisi yang dicairkan dapat
diproses dalam berbagai cara. Hal ini yang memungkinkan produk-produk
dari aluminium yang akan dibentuk pada dasarnya dekat dengan akhir dari
desain produk.
Keuletan (ductility)
Semakin tinggi tingkat kemurnian aluminium maka akan semakin tinggi
tingkat keuletannya.
Fatigue (Kelelahan)
Bahan aluminium tidak menunjukan batas kepenatan, karena aluminium
akan gagal jika ditekan.
Recyclability (daya untuk didaur ulang)
Aluminium adalah 100% bahan yang didaur ulang tanpa downgrading dari
kualitas. Yang kembali dari aluminium, peleburannya memerlukan sedikit
energy, hanya sekitar 5% dari energy yang diperlukan untuk memproduksi
logam utama yang pada awalnya diperlukan dalam proses daur ulang.
Reflectivity (daya pemantulan)
Aluminium adalah reflektor yang terlihat cahaya serta panas, dan yang
bersama-sama dengan berat rendah, membuatnya ideal untuk bahan
reflektor misalnya perabotan ringan.
Sifat-sifat Kemurnian Al (%)
99,996 >99,0
Dianil75% dirol
dinginDianil H18
Kekuatan tarik
(kg/mm2)4,9 11,6 9,3 16,9
Kekuatan mulur
(0,2%)(kg/mm2)1,3 11,0 3,5 14,8
Perpanjangan (%) 48,8 5,5 35 5
Kekerasan Brinell 17 27 23 44
Tensile strength Antara 230 sampai 570 MPa
Modulus young Antara 69 sampai 79 GPa
Yield strength Antara 215 sampai 505MPa
Ultimate strength 455 mPa
Regangan 10-25%
Shear strength 30 mPa
Perbandingan uji tarik baja dan alumunium
b. Sifat Fisik
Sifat-sifatKemurnian Al (%)
99,996 >99,0
Massa jenis (20oC) 2,6989 2,71
Titik cair (0C) 660,2 653-657
Panas jenis (cal/g.oC)(100oC) 0,2226 0,2297
Hantaran listrik koefisien
temperatur(/oC)64,94 59 (dianil)
Koefisien pemuaian (20-
100oC)23,86×10-6 23,5×10-6
Jenis kristal, konstanta kisi fcc, a=4,013 kX fcc, a=4,04 kX
6. Standardisasi dan Pengkodean Alumunium
ALLOY ASTM DIN INTER ISO JIS
USA Germany Intl. Japan
1050A (1050) Al99,5 1050A Al99,5 (A1050)
1200 Al99 1200 Al99,0 A1200
2007 AlCuMgPb 2007 (Al Cu4PbMg)
2011 2011 AlCuBiPb 2011 Al Cu6BiPb A2011
2014 2014 AlCuSiMn 2014 Al Cu4SiMg A2014
2014A (AlCuSiMn) 2014A Al Cu4SiMg(A)
2017A (2017) AlCuMg1 2017A Al Cu4MgSi(A) (A2017)
2024 2024 AlCuMg2 2024 Al Cu4Mg1 A2024
2030 (AlCuMgPb) 2030 Al Cu4PbMg
3003 3003 AlMnCu 3003 Al Mn1Cu A3003
3004 Al Mn1Mg1 Al Mn1Mg1
3005 Al Mn1Mg0,5 Al Mn1Mg0,5
3103 AlMn1 3103 Al Mn1
3105 Al Mn0,5Mg0,5 Al Mn0,5Mg0,5
5005 5005 (AlMg1) 5005 Al Mg1(B) A5005
5005A AlMg1 5005A
5049 Al Mg2Mn0,8 Al Mg2Mn0,8
5052 5052 AlMg2,5 5052 Al Mg2,5 A5052
5083 5083 AlMg4,5Mn 5083 Al Mg4,5Mn0,7 A5083
5086 5086 AlMg4Mn 5086 Al Mg4 A5086
5154A 5154A Al Mg3,5(A) (A5154)
5182 Al Mg5Mn Al Mg4,5Mn0,4
5251 AlMg2Mn0,3 5251 Al Mg2
5454 5454 AlMg2,7Mn 5454 Al Mg3Mn A5454
5754 AlMg3 5754 Al Mg3
6005A AlMgSi0,7 6005A Al SiMg(A) (A6NO1)
6016
6060 (6063) AlMgSi0,5 6060 Al MgSi (A6063)
6061 6061 AlMg1SiCu 6061 Al Mg1SiCu A6061
6063 6063 (AlMgSi0,5) 6063 Al Mg0,7Si A6063
6082 AlMgSi1 6082 Al Si1MgMn
6106 Al MgSiMn
7010 7010 Al Zn6MgCu
7020 (7005) AlZn4,5Mg1 7020 Al Zn4,5Mg1 (A7N01)
7075 7075 AlZnMgCu1,5 7075 Al Zn5,5MgCu A7075
Cara membaca standar internasional
Pengkodean aluminium dengan 4 angka:
Angka pertama = menunjukkan seri kelompok paduan
Angka kedua = menunjukkan modifikasi dari paduan murni atau
batas ketidakmurnian.
Angka 0 menunjukkan paduan murni
Angka 1 sampai 9 menunjukkan modifikasi decimal, minimum
presentase Al.
Dua angka terakhir = sama dengan dua angka ke kanan decimal,
minimum presentase Al.
7. Aplikasi Alumunium
Aluminium seri 1xxx
Memiliki kekuatan yang rendah, ketahanan terhadap korosi yang tinggi,
tingkat reflektif yang tinggi, dan konduktifitas termal dan listrik yang
tinggi sehingga kombinasi ini cocok untuk digunakan dalam pengemasan,
perangkat listrik, peralatan pemanas, pencahayaan, dekorasi dan lain-lain.
( Contoh penggunaan seri 1xxx )
Aluminium seri 2xxx
Melalui pengerasan dengan precipitation hardening dapat digunakan untuk
penerbangan dan roda, kendaraan militer, cocok juga untuk sekrup, baud,
komponen permesinan, dan lain-lain.
( Contoh penggunaan seri 2xxx )
Aluminium seri 3xxx
Tipikal aplikasi seri ini rata-rata untuk kaleng dan untuk alloy yang
memerlukan pembentukan dengan cara ditekan dan penggulungan. Selain
untuk pengemasan, bangunan, peralatan rumah, alloy ini digunakan juga
untuk benda yang memerlukan kekuatan, formabilitas, weldabilitas, dan
korosi yang tinggi serta untuk perlengkapan pemanasan seperti helaian
brazing dan pipa pemanas.
( Contoh penggunaan seri 3xxx )
Aluminium seri 4xxx
Kandungan silicon yang tinggi digunakan untuk produk yang memerlukan
tingkat kekakuan yang tinggi atau keuletan yang rendah.
( Contoh penggunaan seri 4xxx )
Aluminium seri 5xxx
Kombinasi kekuatan sedang, ketahanan korosi yang luar biasa, dan
weldabilitas biasa digunakan untuk bagian luar (outdoor), arsitektur,
khususnya dalam bidang kelautan (perkapalan), dan juga untuk otomotif
untuk bodi mobil dan komponen casis.
( Contoh penggunaan seri
5xxx )
Aluminium seri 6xxx
Kombinasi yang baik antara kekuatan tinggi, formabilitas, ketahanan
korosi, dan weldabilitas sehingga digunakan untuk transport (bodi luar
otomotif dll), bangunan (pintu, jendela, dll), kelautan, pemanasan, dll.
( Contoh pengguaan seri 6xxx )
Aluminium seri 7xxx
Bagian terpenting dari penggunaan seri ini berdasarkan kekuatan yang
tinggi, contohnya pada bidang penerbangan, penjelajahan luar angkasa,
militer dan nuklir. Tetapi juga bagian structural bangunan sama baiknya
dengan atribut olah raga raket tenis, ski, dll.
( Contoh pengguaan seri 7xxx )
8. Bentuk, Ukuran, Harga yang Tersedia Di Pasaran
Bentuk Ukuran Harga
Diameter panjang lebar Tebal
Siku 6 m 3/8 inch 0,5 mm Rp 10.000
6 m ½ inch 0,5 mm Rp 15.000
6 m ¾ inch 0,5 mm Rp 20.000
6 m 1 inch 0,5 mm Rp 25.000
6 m 5/8 inch 0,5 mm Rp 15.000
pipa 3/8 inch k 6 m 0,5 mm Rp 12.500
3/8 inch b 6 m 0,5 mm Rp 15.000
½ inch 6 m 0,5 mm Rp 20.000
5/8 inch 6 m 0,5 mm Rp 27.500
¾ inch 6 m 0,5 mm Rp 30.000
1 inch 6 m 0,5 mm Rp 55.000
Kotak 6 m 1 x 1 inch 0,5 mm Rp 45.000
6 m ½ x ¾ inch 0,5 mm Rp 20.000
6 m ½ x 1 inch 0,5 mm Rp 25.000
6 m 1 x 3/2 inch 0,5 mm Rp 60.000
6 m 1 x 2 TB 0,5 mm Rp 100.000
lembaran 2 m 1 m 0,8 mm Rp 200.000
2 m 1 m 0,5 mm Rp 105.000
DAFTAR PUSTAKA[Anonim]. Aluminum Tensile Test. 2009. www.youtube.com (5 Desember
2009)
[Anonim]. Application of Aluminum. 2009. www.google.com (sambung berkala
jaring) www.aluminum-matter.co.uk (21 November 2009)
[Anonim]. Bayer and Hall-Heroult Procces. 2008.
ft.unsada.ac.id/wp-content/uploads/2008/10/bab1-pp1.pdf (21
November 2009)
[Anonim]. Cara Pembuatan Aluminium. 2009. www.google.com (berkala
sambung jaring) www.aluminum-matter.co.uk (10 November 2009)
[Anonim]. Classification Aluminum. 2009. www.aluminum-matter.co.uk (10
November 2009)
[Anonim]. Curve Al. 2009. www.aluminum-matter.co.uk (10 November 2009)
[Anonim]. Electrolic Proccess. 2009. www.youtube.com (7 Desember 2009)
[Anonim]. Grain Structure Al-Si. 2009. www.google.com (berkala sambung
jaring) www.aluminum-matter.co.uk (10 November 2009)
[Anonim]. Micro Structure of Al-Cu. 2009. www.google.com (17 November
2009)
[Anonim]. Micro Structure Al-Mg. 2009. www.doitpoms.ac.uk (17 November
2009)
[Anonim]. Micro Sturture Al-Mn. 2009. www.doitpoms.ac.uk (17 November
2009)
[Anonim]. Micro Structure Al-Si. 2009. www.doitpoms.ac.uk (17 November
2009)
[Anonim]. Micro Structure Al-Ti. 2009. www.inovati.com (17 November 2009)
[Anonim]. Micro Structure Al-Zn. 2009. www.metallographic.com(17 November
2009)
[Anonim]. Mikro Struktur Aluminium. 2009. www.google.com (berkala sambung
jaring) www.aluminum-matter.co.uk (10 November 2009)
[Anonim]. Pengkodean Aluminium. 2009. www.google.com (berkala sambung
jaring) www.aluminum-matter.co.uk (10 November 2009)
[Anonim]. Pure Aluminum. 2009. www.doitpoms.ac.uk (17 November 2009)
[Anonim]. Standardisasi Aluminium. 2009. www.aluminum-matter.co.uk (21
November 2009)
[Master Aluminium]. Contoh Aluminium, Harga, Barang. 2009. Jalan Pungkur
Bandung (20 Desember 2009)