Keluarga 3xxx dan Sistem Penunjukannya
Seri 3xxx mencakup paduan aluminium dengan mangan sebagai elemen paduan utamanya, biasanya antara 0,3 % dan 1,5 %, dengan besi dan silikon sebagai pengotor yang terkontrol. Mangan bekerja melalui penguatan larutan padat yang dikombinasikan dengan partikel intermetalik terdispersi, sehingga meningkatkan kekuatan sekitar 20 % dibandingkan aluminium murni komersial tanpa merusak sifat mampu bentuk atau ketahanan terhadap korosi. Seri ini tidak-dapat diolah-panas, yang berarti bahwa kekuatannya berasal dari regangan dan temper penggulungan, bukan dari perlakuan larutan. Penunjukan paduan mengikuti sistem empat-digit internasional, dengan komposisi setiap tingkatan ditetapkan oleh ASTM B209, EN 573-3 dan GB/T 3190, dan sifat mekanik yang disetujui dalam ASTM B209, EN 485-2 dan GB/T 3880.2.
Nilai Utama dan Sifat Khas
| Nilai | Konten paduan yang khas | Melunakkan | Kekuatan tarik | Kekuatan hasil, min |
| 3003 | Juta 1,0–1,5 % | O | 97–131 MPa (14–19 ksi) | sekitar 35 MPa |
| 3003 | Juta 1,0–1,5 % | H14 | 138–179 MPa (20–26 ksi) | sekitar 117 MPa |
| 3004 | Mn 1,0–1,5 %, Mg 0,8–1,3 % | H24 | sekitar 190–230 MPa | sekitar 150 MPa |
| 3104 | Mn 0,8–1,4 %, Mg 0,8–1,3 % | H19 | sekitar 280–300 MPa | sekitar 250 MPa |
| 3105 | Mn 0,30–0,8 %, Mg 0,20–0,8 % | H25 | sekitar 150–200 MPa | sekitar 130 MPa |
Lembaran biasanya disuplai dari kumparan 0,2 mm hingga 6 mm, dengan pelat dari 6 mm ke atas; Temperatur yang umum ditebar adalah O, H12, H14, H16, H18, H22, H24, H26, H32 dan H34. Kumparan dapat disuplai dengan celah sesuai lebar, dengan film pelindung, atau dipotong memanjang, dan toleransi ketebalan serta kerataan mengikuti standar yang relevan untuk bentuk produk.
Keuntungan, Keterbatasan dan Aplikasi
Keuntungan
Kekuatan yang berguna dipadukan dengan keuletan yang luar biasa, yang memungkinkan penarikan dalam, pemintalan, dan pembentukan gulungan.
Ketahanan korosi yang baik di atmosfer pedesaan, perkotaan, dan laut ringan, dan tidak rentan terhadap retak korosi akibat tekanan pada suhu normal.
Kemampuan las yang sangat baik dengan metode TIG, MIG, resistansi dan laser, serta kemampuan brazabilitas yang baik.
Kepadatan rendah sekitar 2,73 g/cm³, kira-kira sepertiga dari baja.
Permukaan menarik untuk anodisasi, pengecatan dan pernis, serta dapat didaur ulang sepenuhnya.
Keterbatasan
Kekuatannya lebih rendah dibandingkan paduan 5xxx, 6xxx, dan 7xxx, sehingga ini bukan pilihan struktural untuk komponen dengan beban tinggi.
Kekerasan dan ketahanan aus yang terbatas; permukaan kontak geser harus dianodisasi atau dilindungi dengan keras.
Harganya di atas harga aluminium murni 1xxx, namun masih di bawah paduan-yang dapat diolah dengan panas.
Kekuatan tidak dapat ditingkatkan dengan perlakuan panas setelah pembentukan.
Aplikasi menurut industri
Bangunan dan konstruksi: lembaran atap dan dinding, talang, fasia, lampu sorot, panel langit-langit, saluran, kulit panel sandwich berinsulasi, dan pengisi dinding tirai.
Pengemasan: badan dan tutup kaleng minuman, wadah makanan, penutup dan stok foil.
Transportasi: panel bodi truk dan trailer, lapisan interior rel, pelindung panas, cangkang tangki bahan bakar, dan komponen-pemindah panas otomotif.
Barang konsumsi: peralatan masak, peralatan dapur, panel peralatan dan trim furnitur.
Industri dan kelistrikan: sirip penukar panas, header radiator dan kondensor, saluran-AC, papan petunjuk, papan nama, dan penutup lembaran logam umum.
Panduan Seleksi dan Pengolahan
Pilih 3003 bila lembaran-umum yang dapat dibentuk diperlukan dengan biaya paduan terendah. Pindah ke 3004 atau 3104 ketika diperlukan kekuatan yang lebih besar pada alat pengukur tipis, seperti pada badan kaleng atau panel pengangkut, dan ke 3105 ketika dasar cat dengan perilaku pelapukan yang baik dan kekuatan sedang diperlukan untuk produk bangunan. Dalam semua kasus, temper harus dipilih dari operasi pembentukan: O dan H22 untuk penarikan berat, H24 dan H32 untuk pembentukan umum, dan H14, H18 atau H19 hanya jika bagian tersebut tidak akan dibengkokkan lebih jauh. Pengelasan dengan pengisi 4043 atau 5356 menghasilkan sambungan yang kuat, dan zona las kehilangan pengerasan regangan pada lembaran induk, sehingga efisiensi sambungan harus dinilai dengan tepat. Pelumas pembentuk harus kompatibel dengan tahap pernis, anodisasi, atau pelapisan bubuk selanjutnya, dan bagian-bagian yang akan dianodisasi harus dihilangkan lemaknya dan dihilangkan lemaknya sebelum garis akhir.
Kontrol Kualitas dan Masalah Umum
Pemeriksaan penerimaan untuk lembaran 3xxx mencakup ketebalan yang diukur dengan mikrometer terhadap toleransi yang diizinkan, lebar dan diameter dalam kumparan, kerataan dan kondisi tepi, cacat permukaan seperti goresan, tanda gulungan dan inklusi, dan sertifikat yang menyatakan paduan, temper, nomor panas, dimensi dan hasil mekanis. Dua masalah sering muncul. Yang pertama adalah substitusi temper: lembaran H18 yang dipasok dengan pesanan H14 lebih keras dan akan retak pada tikungan yang rapat, sedangkan lembaran H24 yang dipasok dengan pesanan H18 membuat bagian tersebut terlalu lunak dan berubah bentuk saat digunakan. Yang kedua adalah ketidaksesuaian antara kandungan elemen minor paduan dan proses yang dimaksudkan, misalnya komposisi tipe 3105 yang digunakan untuk gambar badan kaleng yang memerlukan kandungan magnesium dan mangan 3104 yang lebih tinggi untuk mengontrol distribusi ketebalan earing dan dinding. Keduanya dihindari dengan menyatakan peruntukan dan sifat lengkap pada setiap pesanan dan memverifikasi sertifikat pabrik terhadap spesifikasi pembelian.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
T: Apa unsur paduan utama dalam aluminium 3xxx?
A: Mangan, biasanya antara 0,3 % dan 1,5 %, dalam beberapa kadar didukung oleh magnesium.
T: Dapatkah aluminium 3xxx diberi perlakuan panas?
J: Tidak; seri ini tidak-panas-dapat diolah, sehingga kekuatannya dikontrol oleh regangan rolling dan pemilihan temper.
Q: Grade apa yang digunakan untuk kaleng minuman?
A: 3104 untuk badan kaleng dan 3004 atau 3104 untuk tutupnya, digambar dengan pengukur tipis dalam temper H19.
Q: Apakah aluminium 3xxx dapat dilas?
J: Ya, lembaran ini mudah dilas dengan pengisi 4043 atau 5356, meskipun zona yang terkena panas-lebih lembut dibandingkan lembaran induk.
T: Standar manakah yang mendefinisikan paduan ini?
A: ASTM B209, EN 573-3 dan GB/T 3190 untuk komposisi dan peruntukan, dengan sifat dalam ASTM B209, EN 485-2 dan GB/T 3880.2.
T: Bagaimana 3003 dibandingkan dengan 1100?
J: 3003 mengandung sekitar 1,2 % mangan dan kira-kira 20 % lebih kuat, dengan harga yang sedikit lebih tinggi.
