Aluminium 7075: Sifat, Temper T6 dan T73, dan Beda 6061

Aluminium 7075 adalah paduan aluminium tempa seri 7xxx dengan unsur paduan utama seng, magnesium, dan tembaga. Dalam temper T6, kekuatan luluhnya sekitar 500 MPa, setara banyak baja karbon sedang, padahal beratnya hanya sepertiga baja. Karena itu 7075 dipakai untuk struktur pesawat, cetakan injeksi plastik, komponen sepeda dan senjata, serta jig yang menerima beban besar. Kelemahannya juga jelas: hampir tidak bisa dilas, kurang tahan korosi, dan dalam temper T6 rawan retak korosi tegangan. Artikel ini membahas komposisi, sifat fisik, sifat mekanis per temper, arti kode T6, T651, T73, dan T7351, cara mengerjakannya, serta perbedaan 7075 dengan 6061 dan 2024.

Apa Itu Aluminium 7075?

Angka 7 di depan menunjukkan seri 7xxx, yaitu paduan aluminium-seng. Seng dan magnesium membentuk presipitat MgZn₂ yang sangat halus setelah heat treatment, dan inilah sumber kekuatan tinggi 7075. Tembaga ditambahkan untuk menaikkan kekuatan dan ketahanan terhadap retak korosi tegangan. Gambaran semua seri paduan aluminium ada di artikel aluminium alloy.

7075 pertama kali dikembangkan oleh Sumitomo Metal di Jepang pada 1935 dan dipakai untuk rangka pesawat tempur Mitsubishi A6M Zero. Alcoa di Amerika mengembangkan paduan sejenis setelah mempelajari pesawat Jepang yang tertangkap, dan 7075 distandarkan untuk pesawat pada 1945. Sampai sekarang 7075 masih menjadi patokan paduan aluminium berkekuatan tinggi.

Nama dan kode 7075 di berbagai standar:

Sistem	Kode
Aluminum Association (AS)	AA 7075, UNS A97075
Eropa (EN 573)	EN AW-7075, EN AW-AlZn5,5MgCu
Jerman (nomor bahan)	3.4365, AlZnMgCu1,5
Jepang (JIS)	A7075
Rusia (GOST)	V95 (В95)
Nama dagang	Zicral, Ergal, Fortal

Di toko bahan di Indonesia, 7075 sering dijual sebagai “aluminium dural 7075” atau “alu 7075”. Nama “dural” sebenarnya milik paduan aluminium-tembaga seri 2xxx, jadi selalu tanyakan nomor paduan dan temper sebelum membeli.

Komposisi Kimia Aluminium 7075

Unsur	Batas komposisi (% berat)
Seng (Zn)	5,1–6,1
Magnesium (Mg)	2,1–2,9
Tembaga (Cu)	1,2–2,0
Krom (Cr)	0,18–0,28
Besi (Fe)	Maksimum 0,5
Silikon (Si)	Maksimum 0,4
Mangan (Mn)	Maksimum 0,3
Titanium (Ti)	Maksimum 0,2
Unsur lain	Masing-masing maksimum 0,05; total maksimum 0,15
Aluminium (Al)	Sisa (sekitar 87–91)

Peran unsur-unsur ini:

Seng dan magnesium membentuk presipitat MgZn₂ yang membuat 7075 sangat kuat setelah aging.
Tembaga menambah kekuatan dan membantu ketahanan terhadap retak korosi tegangan, tetapi menurunkan ketahanan korosi umum dan membuat 7075 sulit dilas.
Krom membentuk partikel halus yang menahan pertumbuhan butir dan ikut meningkatkan ketahanan terhadap retak korosi tegangan.
Besi dan silikon adalah pengotor. Batasnya dijaga rendah karena membentuk partikel kasar yang menurunkan ketangguhan.

Massa Jenis dan Sifat Fisik Aluminium 7075

Sifat	Nilai
Massa jenis	2,81 g/cm³ (2.810 kg/m³)
Rentang leleh	Sekitar 477–635 °C
Modulus elastisitas	Sekitar 71–72 GPa
Koefisien muai termal	Sekitar 23,4 × 10⁻⁶ /°C (20–100 °C)
Konduktivitas termal	Sekitar 130 W/m·K (T6) sampai 155 W/m·K (T73)
Konduktivitas listrik	Sekitar 33% IACS (T6) dan 40% IACS (T73)
Sifat magnet	Tidak magnetis

Massa jenis 2,81 g/cm³ sedikit lebih tinggi dari 6061 (2,70 g/cm³) karena kandungan sengnya. Untuk menghitung berat, kalikan volume dengan massa jenis: pelat 7075 berukuran 1.000 × 500 × 20 mm bervolume 10.000 cm³, jadi beratnya sekitar 28 kg.

Modulus elastisitasnya hampir sama dengan paduan aluminium lain. Artinya, 7075 jauh lebih kuat dari 6061, tetapi tidak lebih kaku. Kalau masalahnya lendutan, solusinya adalah penampang yang lebih besar, bukan paduan yang lebih kuat.

Perbedaan konduktivitas listrik antara T6 dan T73 dipakai di industri pesawat untuk memeriksa temper dengan alat eddy current. Komponen yang seharusnya T73 tetapi konduktivitasnya rendah kemungkinan belum diproses dengan benar.

Sifat Mekanis Aluminium 7075 per Temper

Temper	Kekuatan tarik khas	Kekuatan luluh khas	Perpanjangan khas	Kekerasan	Keterangan
7075-O	228 MPa	103 MPa	17%	Sekitar 60 HB	Dianil, paling lunak, untuk dibentuk
7075-T6	572 MPa	503 MPa	11%	Sekitar 150 HB	Kekuatan puncak
7075-T651	572 MPa	503 MPa	11%	Sekitar 150 HB	Pelat T6 yang diregangkan agar stabil saat dimesin
7075-T73	505 MPa	435 MPa	13%	Sekitar 135 HB	Overaged, sangat tahan retak korosi tegangan
7075-T7351	505 MPa	435 MPa	13%	Sekitar 135 HB	Pelat T73 yang diregangkan

Nilai di atas adalah nilai khas (typical) untuk produk tipis sampai sedang. Nilai minimum yang dijamin standar lebih rendah, dan turun lagi untuk pelat yang tebal. Misalnya, pelat 7075-T7351 setebal 6–100 mm dijamin dengan kekuatan luluh minimum sekitar 330–390 MPa, tergantung tebalnya. Untuk perhitungan desain, pakai nilai minimum dari standar atau sertifikat pabrik, bukan nilai khas.

Dibandingkan T6, temper T73 kehilangan sekitar 13% kekuatan luluh, tetapi ketahanannya terhadap retak korosi tegangan naik jauh. Temper lain yang juga dijumpai:

T76 dan T7651: overaged lebih ringan dari T73. Kekuatannya di antara T6 dan T73, dengan ketahanan baik terhadap korosi pengelupasan (exfoliation).
T6511 dan T73511: batang dan profil ekstrusi yang diregangkan.
Alclad 7075: lembaran 7075 yang dilapisi tipis paduan 7072 di kedua sisinya untuk perlindungan korosi.

Diagram kekuatan luluh dan tarik khas aluminium 7075 temper O, T6 atau T651, dan T73 atau T7351 dibandingkan dengan 2024-T3 dan 6061-T6, serta ketahanan retak korosi tegangan, korosi pengelupasan, dan konduktivitas listrik tiap temper

Arti Kode Temper T6, T651, T73, dan T7351

Semua temper 7075 yang dipakai untuk komponen diawali dengan perlakuan pelarutan (solution treatment) sekitar 465–480 °C, lalu quench cepat di air. Perbedaannya ada pada langkah sesudahnya:

T6: dituakan buatan (artificial aging) sekitar 120 °C selama kira-kira 24 jam sampai kekuatan puncak.
T651: sama dengan T6, tetapi setelah quench pelat diregangkan 1,5–3% untuk menghilangkan tegangan sisa. Pelat T651 jauh lebih stabil saat dimesin dalam, jadi untuk blok cetakan dan komponen CNC, minta T651.
T73: overaging dua tahap, misalnya sekitar 107 °C selama 6–8 jam lalu sekitar 163–177 °C selama satu hari. Presipitat menjadi lebih kasar dan tersebar di batas butir sehingga jalur retak korosi tegangan terputus.
T7351: T73 untuk pelat yang diregangkan seperti T651.

Angka 51 di belakang selalu berarti “diregangkan untuk menghilangkan tegangan”. Penjelasan lengkap proses solution treatment, quench, dan aging serta sistem kode temper ada di artikel heat treatment aluminium T6.

Satu hal penting: T6 bisa diubah menjadi T73 dengan aging tambahan, tetapi T73 tidak bisa dikembalikan ke T6 tanpa solution treatment ulang. Jangan memanaskan komponen 7075-T6 di atas sekitar 120 °C dalam waktu lama, misalnya saat pengecatan oven, karena kekuatannya bisa turun.

Ketahanan Korosi dan Retak Korosi Tegangan

Tembaga dan seng membuat 7075 kurang tahan korosi dibanding 6061 dan 5052. Di udara kering 7075 cukup awet, tetapi di lingkungan laut atau lembap perlu perlindungan: anodizing, cat, lapisan konversi kromat, atau versi Alclad untuk lembaran. Jenis-jenis korosi pada aluminium dan cara mencegahnya dibahas di artikel korosi aluminium.

Masalah yang lebih serius adalah retak korosi tegangan (stress corrosion cracking, SCC). 7075-T6 rawan retak bila menerima tegangan tarik tetap, misalnya dari baut yang dikencangkan, pasangan press-fit, atau tegangan sisa, di lingkungan lembap. Retaknya merambat di sepanjang batas butir, terutama ke arah tebal pelat (short transverse). Inilah alasan temper T73 dan T7351 dikembangkan. Mekanisme dan cara mencegahnya ada di artikel stress corrosion cracking.

Anodizing. 7075 bisa dianodizing, termasuk hard anodizing (Type III) untuk permukaan yang tahan aus. Untuk anodizing dekoratif, warnanya cenderung sedikit kekuningan dan kurang cerah dibanding 6061 atau 6063 karena kandungan seng dan tembaganya. Prosesnya dibahas di artikel anodizing aluminium.

Cara Mengerjakan Aluminium 7075

Pemesinan

7075-T6 dan T651 sangat enak dimesin. Karena keras, geramnya putus pendek dan permukaannya halus, lebih baik dari 6061 yang cenderung lengket di pahat. Inilah salah satu alasan 7075 dipilih untuk cetakan dan komponen presisi. Pakai pahat karbida yang tajam dan cairan pendingin. Untuk pemesinan dalam pada pelat tebal, pilih T651 atau T7351 agar benda tidak melengkung.

Pengelasan

7075 hampir tidak bisa dilas dengan las busur biasa (TIG atau MIG). Daerah lasnya rawan retak panas saat membeku, dan daerah di sekitar las kehilangan sebagian besar kekuatannya. Komponen 7075 disambung dengan baut, paku keling, atau perekat struktural. Friction stir welding (las aduk gesek) bisa menyambung 7075 di industri pesawat, tetapi bukan pilihan bengkel biasa. Kalau benda harus dilas, pakai 6061 atau seri 5xxx.

Pembentukan

Dalam temper T6, 7075 sulit ditekuk dan bisa retak pada radius kecil. Pembentukan berat dilakukan dalam temper O atau segera setelah quench (kondisi W), lalu benda di-heat treatment ke T6 atau T73.

Perbandingan Aluminium 7075 dengan 6061 dan 2024

Sifat	6061-T6	2024-T3	7075-T6
Seri dan unsur utama	6xxx, Mg dan Si	2xxx, Cu dan Mg	7xxx, Zn, Mg, Cu
Massa jenis (g/cm³)	2,70	2,78	2,81
Kekuatan tarik khas (MPa)	310	483	572
Kekuatan luluh khas (MPa)	276	345	503
Kekerasan (HB, sekitar)	95	120	150
Ketahanan fatik dan retak	Baik	Sangat baik	Baik
Kemampuan las	Baik	Buruk	Buruk
Ketahanan korosi	Baik	Kurang	Kurang
Kegunaan khas	Rangka, konstruksi umum, komponen yang dilas	Kulit badan dan sayap bawah pesawat, paku keling	Sayap atas pesawat, cetakan, komponen berbeban tinggi

7075 vs 6061. 7075-T6 kira-kira 80% lebih kuat dari 6061-T6 dan hanya sekitar 4% lebih berat. Sebaliknya, 6061 bisa dilas, lebih tahan korosi, lebih mudah ditekuk, dan lebih murah. Pilih 7075 kalau benda gagal karena kurang kuat dan tidak perlu dilas. Perbandingan lengkapnya, termasuk dengan 6063 dan 5052, ada di artikel aluminium 6061.

7075 vs 2024. 7075 lebih kuat dan lebih keras, sedangkan 2024 lebih tahan fatik dan lebih lambat retaknya merambat. Karena itu di pesawat, 2024 dipakai di bagian yang terutama menerima tarik berulang, seperti kulit badan dan sisi bawah sayap, sementara 7075 dipakai di bagian yang menerima tekan dan beban statis tinggi, seperti sisi atas sayap. Keduanya sulit dilas dan kurang tahan korosi. Pembahasan lengkap aluminium 2024, termasuk temper T3, T351, dan Alclad, ada di artikel duralumin dan aluminium 2024.

Untuk pelat yang sangat tebal, industri pesawat kini banyak memakai 7050 atau 7075 versi kemurnian tinggi seperti 7175 dan 7475, yang lebih tangguh dan tidak terlalu sensitif terhadap ketebalan.

Kegunaan Aluminium 7075

Struktur pesawat: sisi atas sayap, rangka, sambungan berbeban tinggi
Cetakan injeksi plastik, cetakan tiup, dan cetakan prototipe
Jig dan fixture yang menerima beban besar
Komponen sepeda: gir depan, stem, dan pulley derailleur
Peralatan panjat tebing: karabiner dan cam
Rangka dan receiver senjata (misalnya AR-15)
Komponen balap dan otomotif berkinerja tinggi
Komponen roket dan antariksa

Cara Memilih Temper dan Paduan

Kebutuhan	Pilihan yang cocok
Kekuatan tertinggi, lingkungan kering, tidak dilas	7075-T6
Blok untuk dimesin CNC atau cetakan	7075-T651
Komponen yang menahan tegangan tetap di lingkungan lembap	7075-T73 atau T7351
Komponen yang perlu dibentuk berat	7075-O, lalu heat treatment
Konstruksi yang dilas	6061 atau seri 5xxx, bukan 7075
Beban tarik berulang dan ketahanan retak	2024-T3 atau T351
Lingkungan laut tanpa pelindung	5083 atau 6061

Kesalahan Umum

Membeli “dural” tanpa menanyakan nomor paduan. Barangnya bisa 2017, 2024, 6061, atau 7075 dengan sifat yang sangat berbeda.
Mengelas komponen 7075. Daerah las retak atau kehilangan kekuatan. Pakai baut atau ganti paduan.
Memakai 7075-T6 untuk komponen bertegangan tetap di lingkungan lembap. Risiko retak korosi tegangan tinggi; pakai T73 atau T7351.
Memesin pelat 7075-T6 tebal yang tidak diregangkan. Pelat bisa melengkung; minta T651.
Memanaskan 7075-T6 di atas sekitar 120 °C dalam waktu lama. Kekuatannya turun.
Memilih 7075 untuk mengurangi lendutan. Kekakuannya hampir sama dengan 6061; perbesar penampang.
Memakai nilai kekuatan khas untuk perhitungan desain. Pakai nilai minimum dari standar atau sertifikat pabrik.

FAQ

Apa itu aluminium 7075? Aluminium 7075 adalah paduan aluminium tempa seri 7xxx dengan unsur utama seng (5,1–6,1%), magnesium, dan tembaga. Dalam temper T6, kekuatan luluh khasnya sekitar 503 MPa, termasuk yang tertinggi di antara paduan aluminium yang mudah didapat.

Apa beda aluminium 7075-T6 dan T651? Kekuatannya sama. 7075-T651 adalah pelat T6 yang diregangkan setelah quench untuk menghilangkan tegangan sisa, sehingga tidak mudah melengkung saat dimesin dalam.

Mana yang lebih kuat, aluminium 7075 atau 6061? 7075-T6 jauh lebih kuat, dengan kekuatan luluh khas sekitar 503 MPa dibanding 276 MPa untuk 6061-T6. Namun 7075 hampir tidak bisa dilas, kurang tahan korosi, lebih sulit ditekuk, dan lebih mahal.

Apakah aluminium 7075 bisa dilas? Praktis tidak dengan las TIG atau MIG biasa, karena rawan retak panas dan kehilangan kekuatan di daerah las. Komponen 7075 disambung dengan baut, paku keling, atau perekat. Friction stir welding bisa dipakai di industri, tetapi jarang tersedia di bengkel.

Berapa massa jenis aluminium 7075? Sekitar 2,81 g/cm³ atau 2.810 kg/m³, sedikit lebih berat dari 6061 (2,70 g/cm³) dan kira-kira sepertiga berat baja.