Representasi visual dari kekuatan dan struktur paduan Dural.
Aluminium Dural, atau lebih dikenal sebagai Duralumin, adalah salah satu paduan aluminium-tembaga tertua dan paling penting dalam sejarah metalurgi modern. Ditemukan pada awal abad ke-20, paduan ini merevolusi industri kedirgantaraan karena kombinasi unik antara bobot yang ringan dan kekuatan mekanik yang luar biasa tinggi. Sebelum penemuan Dural, pesawat terbang sangat bergantung pada material yang lebih berat, membatasi potensi desain dan performa. Kehadiran Dural memungkinkan insinyur untuk membangun struktur yang lebih tangguh tanpa mengorbankan efisiensi bobot.
Nama "Dural" sendiri berasal dari singkatan dari Dur-Aluminium, menekankan durabilitas yang ditawarkannya. Paduan ini menjadi tulang punggung konstruksi pesawat terbang selama beberapa dekade dan terus memainkan peran penting dalam aplikasi teknik yang membutuhkan rasio kekuatan terhadap berat yang superior.
Kekuatan luar biasa dari aluminium dural tidak hanya berasal dari aluminium itu sendiri, tetapi dari penambahan elemen paduan spesifik, terutama tembaga (Cu), yang biasanya menjadi komponen utama paduan seri 2xxx. Komposisi tipikal seringkali mencakup sekitar 4% tembaga, sedikit magnesium (Mg), dan mangan (Mn). Unsur-unsur inilah yang memungkinkan paduan ini menjalani perlakuan panas yang dikenal sebagai pengerasan presipitasi (precipitation hardening).
Proses pengerasan presipitasi adalah kunci. Paduan dural pertama-tama dipanaskan hingga suhu tinggi (larutan), kemudian didinginkan dengan cepat (pendinginan cepat/quenching) untuk mengunci atom-atom dalam matriks aluminium. Langkah terakhir adalah penuaan (aging), di mana paduan disimpan pada suhu kamar (atau sedikit ditingkatkan) untuk jangka waktu tertentu. Selama proses penuaan, partikel-partikel kecil dari senyawa tembaga-aluminium terbentuk di dalam struktur kristal, yang secara efektif menghalangi pergerakan dislokasiāmekanisme utama yang menyebabkan material menjadi lunak. Hasilnya adalah material yang sangat keras dan kuat.
Dampak aluminium dural paling terasa dalam sektor dirgantara. Badan pesawat, sayap, dan komponen struktural kritis lainnya secara historis banyak menggunakan paduan jenis ini karena kemampuannya menahan tekanan tinggi tanpa menambah bobot yang signifikan. Dalam pesawat awal, dural adalah standar emas.
Meskipun paduan aluminium modern telah berkembang pesat (seperti seri 7xxx yang berbasis Zinc), dural dan variannya masih relevan. Aplikasi lain mencakup:
Meskipun menawarkan kekuatan tinggi, penting untuk dicatat bahwa dural, terutama formulasi awal, menunjukkan kerentanan terhadap korosi tegangan (stress corrosion cracking) jika tidak dilindungi dengan baik, khususnya di lingkungan yang lembap atau asin. Oleh karena itu, seringkali paduan ini dilapisi (misalnya dengan lapisan aluminium murni) untuk meningkatkan ketahanan permukaannya.
Untuk memahami nilai sejati aluminium dural, perbandingan dengan paduan aluminium lain sangat membantu. Paduan seri 1xxx (aluminium murni) jauh lebih mudah dibentuk tetapi sangat lemah. Paduan dural (seri 2xxx) menawarkan kekuatan tarik yang dapat menyaingi baja ringan tertentu, namun hanya membawa sepersekian dari massanya.
| Karakteristik | Aluminium Murni (1xxx) | Aluminium Dural (2xxx) |
|---|---|---|
| Kekuatan Tarik | Rendah | Tinggi |
| Kekerasan (setelah perlakuan) | Rendah | Tinggi |
| Ketahanan Korosi | Sangat Baik | Sedang (Membutuhkan proteksi) |
| Kemudahan Pembentukan | Sangat Baik | Baik (Setelah penuaan, lebih sulit) |
Aluminium dural adalah tonggak sejarah dalam teknik material. Ia membuka mata dunia terhadap potensi luar biasa dari paduan ringan yang diperkuat secara termal. Meskipun lanskap material terus berkembang dengan munculnya komposit dan paduan aluminium generasi baru, prinsip dasar pengerasan presipitasi yang dipopulerkan oleh dural tetap menjadi dasar bagi banyak paduan aluminium berperforma tinggi hingga hari ini. Kekuatan, bobot, dan sejarah panjangnya memastikan bahwa nama "Dural" akan selalu terukir dalam literatur material teknik.