terbentuk dala proe pengecoran. Salah atunya adalah dengan engubah bahan baku enjadi bahan etengah padat (ei olid). Proe pebuatan paduan Al-Si etengah

Transkripsi

1 PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 SETENGAH PADAT (SEMI SOLID) Ayub Wibowo / Fakulta Teknologi Indutri, Juruan Teknik Mein Univerita Gunadara Jl. Margonda Raya No.100, Depok 1644 E-ail : Ayub.wibowo5@Gail.co ABSTRAK Pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) erupakan alah atu teknik untuk eningkatkan kekuatan, keuletan dan ifat ekanik loga paduan agar enghailkan bahan baku berutu tinggi. Pada penelitian ini loga paduan yang digunakan adalah paduan aluiniu 6063 yang dilakukan dengan cara enuangkan loga cair ke dala corong luaran cor dan diputar dengan poro batang pengaduk dengan kecepatan putar 900 rp. Dari hail pengaatan yang dilakukan, truktur ikro loga paduan aluiniu 6063 ingot pada uunya terdiri dari faa utaa Al-α dikelilingi partikel Mg Si berbentuk dendritik yang tidak hoogen. Diharapkan akibat pengaruh gaya geer dari batang pengaduk pada proe pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) truktur ikronya berubah enjadi bentuk butir baru berbentuk bulat (globular). Berdaarkann hail pengujian etalografi terhadap paduan aluiniu 6063 yang telah dilakukan proe pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) truktur ikronya berubah enjadi globular yang terdiri dari faa utaanya Al-α berbentuk globular dikelilingi partikel-partikel Mg Si dengan terdapat partikel Mg Si baik didala aupun dibata butir globular pada atrik Al-α. Dari proe pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) terebut apu eningkatkan nilai kekeraan dan nilai Ipact Charpy pada loga paduan. Berdaarkan hail pengujian kekeraan Rockwell nilai kekeraannya eningkat dari nilai kekeraan eula (ingot) ebear 6,8 HR B enjadi 36,4 HR B pada apel bagian depan, 37,8 HR B pada apel bagian tengah dan 39,6 HR B pada apel bagian belakang. Berdaarkan hail pengujian Ipact Charpy, nilai Ipact Charpy pada loga ingot ebear 0,019 Joule/² eningkat enjadi 0,13 Joule/² pada apel bagian depan, 0,153 Joule/² pada apel bagian tengah dan 0,174 Joule/² pada apel bagian belakang. A. Kata Kunci : Loga Setengah Padat, Struktur Mikro, Kekeraan, Ipact Charpy, Aluiniu PENDAHULUAN Loga etengah padat (ei olid) adalah bahan yang epunyai ifat thixotropik, yaitu epunyai aliran lainer ketika dituang ke dala cetakan dan bervikoita rendah. Bahan etengah padat ini erupakan alah atu bahan baku berutu tinggi untuk penyiapan pebuatan koponen ein. Pada uunya, bahan baku yang digunakan dala pebuatan koponen ein adalah paduan Al-Si. Paduan terebut paling banyak dibentuk elalui proe pengecoran cetakan loga dengan tekanan tinggi (high preure die cating). Sapai aat ini, kualita dari hail coran terebut belu eluruhnya baik karena hail coran aih tetap engandung banyak poroita dan trukturnya diuun oleh truktur dendritik dan akibatnya ifat ekanik produk belu eluruhnya eadai. Berbagai uaha telah dilakukan terauk penggunaan teknologi untuk enurunkan poroita dan engubah truktur yang 1

2 terbentuk dala proe pengecoran. Salah atunya adalah dengan engubah bahan baku enjadi bahan etengah padat (ei olid). Proe pebuatan paduan Al-Si etengah padat (ei olid) dapat elalui berbagai cara antara lain elalui proe adukan ekanik (echanical tirring), adukan agnit (agnethohydrodynaic tirring), pengecoran eprot (pray cating), perlakuan teroekanik (theroechanical treatent), penghaluan butir elalui cara kiia (cheical grain refineent) dan tegangan induki dan peleburan teraktivai (tre induced and elt ac-tivated). Proe pebentukan paduan aluiniu etengah padat (ei olid) dapat elalui proe thixoforing yang terdiri dari thixoforging dan thixocating, dan proe rheocating. Dan hailnya, poroita yang terbentuk relatif rendah karena elaa pebentukan, aliran lainer bahan etengah padat tidak enyebabkan ga terperangkap dan produk bahan etengah padat ini eiliki truktur globular dan lebih ulet dibandingkan dengan bahan bertruktur dendritik. Selanjutnya dilakukan proe lanjut yaitu tandar perlakuan pana untuk paduan aluiniu dan odifikainya untuk eningkatkan ifat ekanik produk agar dihailkan produk yang berutu tinggi.. LANDASAN TEORI.1 Pengecoran Loga Pengecoran loga adalah uatu proe anufaktur yang enggunakan loga cair dan cetakan untuk enghailkan part dengan bentuk yang endekati bentuk geoetri akhir produk jadi. Loga cair dituangkan atau ditekan ke dala cetakan yang eiliki rongga euai dengan bentuk yang diinginkan. Setelah loga cair eenuhi rongga dan kebali ke bentuk padat, elanjutnya cetakan diingkirkan dan hail cor dapat digunakan untuk proe ekunder..1.1 Maca-aca Proe Pengecoran Proe pengecoran ada beracaaca tergantung dari kebutuhan aingaing cara yang dilakukan untuk enghailkan produk dengan ifat yang berlainan, baik yang enyangkut kualita, ukuran, kuantita dan ebagainya. Dala enentukan proe pengecoran yang dipergunakan haru diperhitungkan faktorfaktor ekonoi, prakti aupun kondii alat yang teredia. Maca-aca proe pengecoran terebut adalah : 1. Sand Cating adalah jeni pengecoran dengan enggunakan cetakan pair. Jeni pengecoran ini paling banyak dipakai karena ongko produkinya urah dan dapat ebuat benda coran yang berkapaita berton-ton.. Centrifugal Cating adalah jeni pengecoran diana cetakan diputar beraaan dengan penuangan loga cair kedala cetakan, yang bertujuan agar loga cair terebut terdorong oleh gaya entrifugal akibat berputarnya cetakan. 3. Die Cating adalah jeni pengecoran yang cetakannya terbuat dari loga, ehingga cetakannya dapat dipakai berulangulang. 4. Invetent Cating adalah jeni pengecoran yang polanya terbuat dari lilin dan cetakannya terbuat dari keraik [1]. Site Al-Si Berdaarkan kopoii eutektoid, untuk 1,6% Si, paduan Al-Si dapat dikategorikan ebagai : - Paduan eutektik Al-Si : paduan Al dengan kandungan Si ebear 1,6% dan terbentuk langung dari pendinginan cairan paduan Al-Si. - Paduan hipoeutektik Al-Si, paduan yang engandung Si<1,6% dengan faa utaa Al-α.

3 - Paduan hipereutektik Al-Si, paduan yang engandung Si>1,6% dengan faa utaa Si-α..3 Paduan Al-Si Setengah Padat (Sei Solid) Salah atu teknik untuk eningkatkan kekuatan dan keuletan paduan adalah dengan ebuat paduan etengah padat. Paduan berfaa cair dan padat yang terdapat antara gari liquidu dan olidu dengan vikoita rendah dan etelah ebeku, truktur ikronya berbentuk globular. Struktur terebut didapatkan dengan eecah truktur dendritik yang terbentuk elaa pebekuan. Seuai dengan diagra faa keetibangan Al-Si, paduan hipoeutektik (Si<1,6%) terdiri dari faa utaa Al-α yang dikelilingi oleh faa eutektik. Paduan hail cor uunya berbentuk dendritik dan akan berubah enjadi globular bila diproe enjadi bahan etengah jadi. Sebagai contoh, truktur ikro paduan etengah padat ditunjukkan oleh gabar.1. Paduan terebut terdiri ata faa utaa Al-α berbentuk globular dikelilingi dengan faa eutektik Al-Si. Sebaliknya, untuk paduan hipereutektik, pelat eanjang faa utaa Si yang terebar pada faa eutektik berubah enjadi partikel halu pada faa eutektik. Gabar.1 Struktur Paduan Setengah Padat (Sei Solid) [].3.1 Proe Pebuatan Bahan Setengah Padat (Sei Solid) Beberapa cara untuk ebuat bahan etengah padat yang telah dikebangkan antara lain elalui proe berikut : 1. Adukan ekanik : cairan loga diagitai dengan kipa yang dicelupkan ke dala loga. Geeran akibat adukan elaa pebekuan akan ebentuk forai truktur bukan dendritik.. Adukan agnit : pada proe elaa pebekuan, paduan bukan dendritik dibentuk dengan putaran edan elektroagnetik dala cetakan. 3. Pengecoran Seprotan : elalui katup, cairan loga yang dieprotkan engenai ga inert bertekanan tinggi. Aru loga cair teratoiai dengan ga bertekanan tinggi enjadi tete berukuran ikro. Tete bear tetap cair dan tete kecil ebeku elaa atoiai, edangkan tete berukuran edang enjadi etengah padat. 4. Penghaluan butir elalui cara kiia : cara ini enggunakan inti nukliai eperti loga berbai titaniu dan boron ehingga laju nukliainya eningkat dan enekan pertubuhan dendritik, truktur halu dan ietri di eua ubu dapat dibentuk..3. Pebentukan Produk Pebentukan produk dari bahan etengah padat (ei olid) dapat diklaifikaikan enjadi bagian, yaitu thixoforing dan rheocating. Kedua proe pebentukan diilutraikan pada gabar. Thixoforing enggunakan bahan etengah padat pada teperatur antara teperature liquidu dan olidu, keudian diaukkan ke dala die untuk dibentuk. Thixoforing dapat epergunakan ein tepa (thixoforging), ein pengecoran 3

4 (thixocating) atau ein ektrui (thixoextrution). Sedangkan rheocating, bahan cair didinginkan hingga keadaan etengah padat, keudian diaukkan ke dala cetakan untuk dibentuk. Gabar. Pebentukan Bahan Setengah Padat Melalui Proe Thixoforing dan Rheocating [] Setelah dibentuk elalui proe thixoforing atau rheocating, ada paduan etengah padat yang ditingkatkan ifat ekaninya elalui perlakuan pana. Peningkatan terjadi karena penubuhan preipitai dala paduan dan tabiliai truktur globular dala paduan Al-Si. Peningkatan kekuatan terebut eanfaatkan penubuhan preipitai dala larutan etrik Al-α. Sedangkan elongai eningkat dengan tabilnya truktur globular faa utaa Al-α yang dikelilingi oleh faa eutektik Al-Si..4 Aluiniu Aluiniu erupakan loga ringan, epunyai ketahanan koroi yang baik dan hantaran litrik yang baik dan ifat-ifat baik lainya ebagai ifat loga, elain itu aluiniu juga epunyai ifat apu bentuk (Wrought alloy) diana paduan aluiniu ini dapat dikerjakan atau diproe baik dala pengerjaan dingin aupun pengerjaan pana (dengan peleburan). Karena ifat-ifat inilah aka banyak dilakuan penelitian untuk eningkatkan kekuatan ekaniknya, diantaranya dengan enabahkan unur-unur eperti : Cu, Mg, Si, Mn, Zn, Ni, dan ebagainya, baik dicapur ecara atu peratu aupun ecara beraa-aa, bahan-bahan terebut juga eberikan ifat-ifat baik lainya eperti ketahanan koroi, ketahanan au, koefiien peuaian rendah. Material ini dipergunakan dala bidang yang angat lua, bukan aja untuk peralatan ruah tangga tetapi juga dipakai untuk keperluan aterial peawat terbang, obil, kapal laut, kontruki dan ebagainya..4.1 Sifat-ifat Aluiniu Aluiniu epunyai banyak ifat baik yang enguntungkan untuk dikebangkan dala indutri, antara lain adalah : 1. Ringan. Aluiniu erupakan loga yang angat ringan, beratnya ekitar 70 kg/³. Oleh karena itu aluiniu banyak enggantikan baja dala berbagai hal eperti pada obil, otor, kapal, alat ruah tangga dan lainnya.. Tahan karat. Beberapa loga lain engalai pengikian bila terkena okigen, air atau bahan kiia lainnya. Reaki kiia akan enyebabkan koroi pada loga terebut. 3. Hantar litrik yang baik. Aluiniu adalah loga yang paling uu dipakai ebagai alat penghantar litrik, ebab epunyai daya hantar kurang lebih 65 % dari daya hantar tebaga. Diaping itu aluiniu lebih liat ehingga lebih udah diulur enjadi kawat..4. Klaifikai Aluiniu Aluiniu dapat dikebangkan dengan berbagai jeni dari bentuk apai kekuatannya, karena aluiniu jeni loga yang erbaguna, ebab keitiewaan loga aluiniu apu engganti loga lain eperti baja, tebaga, kayu, dan lainnya. Penggunaannya ecara voluetrik telah 4

5 elapaui konui tebaga, tiah, tibal, eng ecara beraa-aa. Aluiniu erupakan bahan baku yang udah diperoleh, epunyai produki yang unggul, ifat ekanik dan ifat fiik yang enguntungkan dan harga relatif urah. Aluiniu erupakan loga ringan karena epunyai berat jeni yang ringan. karena berat jeni aluiniu yang relatif ringan aka aluiniu banyak digunakan pada koponen-koponen otor, peawat terbang dan lainnya. Selain itu ebagai penabah kekuatan ekaniknya yang angat engikat yaitu Cu, Mg, Si, Mn, Zn, Ni dan lainnya. Untuk eningkatkan ifat ekanik aluiniu terutaa kekuatan tariknya dilakukan perpaduan dengan unur Tebaga (Cu), Bei (Fe), Magneiu (Mg), Seng (Zn), Silikon (Si) euai dengan Aluiniu Aoiation paduan Al terdiri-dari produk wrought dan cor..4.3 Pengaruh Unur Paduan Terhadap Aluiniu Paduan dengan unur-unur yang ditabahkan yaitu : 1. Al-Murni. Untuk aluiniu urni biaanya keurniannya encapai %, tetapi ada juga yang encapai 99,999 %.. Al-Cu. Didala paduan Al, tebaga ditabahkan untuk eningkatkan kekuatan, julahnya dibatai agar tidak engurangi ifat apu tuangnya, diata bata kelarutannya tebaga akan berenyawa dengan aluiniu ebentuk endapan Cu Al (faa ß) yang berifat kera dan rapuh, ifat yang tidak enguntungkan ini dapat diperbaiki dengan perlakuan pana, ehingga faa terebut akan berubah enjadi faa α yang berifat lebih liat dan tidak rapuh, hal ini diebabkan endapan Cu Al akan terbentuk kebali dengan ifat yang lebih hoogen dan erata. 3. Al-Mn. Mangan adalah unur yang eperkuat Aluiniu tanpa engurangi ketahanan koroi, dan Mn itu endiri dipakai untuk ebuat paduan yang tahan koroi. Kelarutan padat akiu terjadi pada teperatur eutektik adalah 1,8% dan pada 500ºC 0,36%, edangkan pada teperatur biaa kelarutannya hapir 0%. Paduan Al-1,%Mn dan Al-1,%Mn- 1,0%Mg dinaakan paduan 3003 dan 3004 yang dipergunakan ebagai paduan tahan koroi tanpa perlakuan pana. 4. Al-Si. Paduan Al-Si angat baik kecairannya yang epunyai perukaan yang bagu ekali tanpa kegetaan pana dan angat baik untuk paduan coran, ebagai bahan tabahan Si epunyai ketahanan koroi yang baik, ringan, koefiien uai yang kecil dan ebagai penghantar litrik yang baik juga pana koefiien peuaian teralnya Si angat rendah. Oleh karena itu paduan ini epunyai koefiien yang rendah apabila ditabah Si lebih banyak. 5. Al-Mg. Didala paduan Al-Mg epunyai pengaruh yang hapir aa dengan pengaruh Cu didala paduan terebut. Magneiu larut ebagai faa α, edangkan diata bata kelarutannya agneiu hadir dala bentuk faa β, faa β erupakan faa yang lunak dan berukuran bear, ehingga edikit ekali enibulkan efek pengeraan terhadap paduan. Pengaruh penting dari eleen ini dala paduan Al-Si yaitu beraa dengan Si ebentuk perenyawaan Mg Si. Dengan adanya perenyawaan terebut didala paduan Al-Si aka ifat ekani dapat ditingkatkan, karena keungkinan endapatkan pengaruh pengeraan akibat pengendapan, yaitu etelah dilakukan proe perlakuan pana terhadap paduan. Magneiu juga berpengaruh terhadap peningkatan ketahanan koroi pada Al-Si, tetapi ebaliknya unur ini engurangi ifat apu tuang dari paduan dan epunyai kecenderungan yang tinggi 5

6 untuk terokidai pada waktu peleburan paduan terebut. 6. Al-Mg-Si. Jika edikit Mg ditabahkan kepada Al pengeraan penuaan angat jarang terjadi, tetapi apabila ecara iultan engandung Si, aka dapat dikerakan dengan penuaan pana etelah perlakuaan pelarutan. Paduan ini epunyai kekuatan yang kurang untuk bahan tepaan dibandingkan dengan paduan lainnya, tetapi angat liat, angat baik apu bentuknya pada teperatur biaa, ektrui dan ebagainya. 3. BAHAN DAN PERCOBAAN 3.1 Diagra Alir Pebuatan Alat Gabar 3. Rancangan Alat Pebentukan Sei Solid 3. Data dan Speifikai Alat Pebentukan Bahan Paduan Setengah Padat (Sei Solid) Material Rangka Jeni Bantalan Poro Penggerak Puli Jeni Sabuk Tabel 3.1 Speifikai Alat Bei Siku (50 x 50 ) tebal 5 Bantalan Gelinding FYH P04 Baja Kontruki AISI 1035 (Ø 0 x 1400) Elektrootor 100 Watt (900 Rp) i = 1 :,5 Z 1 = inchi, Z = 5 inchi V-Belt Type A Proedur Penelitian Gabar 3.1 Diagra Alir Proe Pebuatan Alat 6

7 3.5 Proe Pebentukan Bahan Paduan Setengah Padat (Sei Solid) Pada proe ini loga paduan aluiniu 6063 yang telah dilebur dala tungku induki dituang ke dala ladel yang elanjutnya dituangkan lagi ke dala corong luaran cor dan diputar dengan poro batang pengaduk yang terhubung pada otor peutar elalui V-Belt, untuk endapatkan truktur ikro butir baru berbentuk bulat (globular) pada paduan aluiniu Cetakan aluiniu diletakkan dibawah corong luaran cor dan cetakan ditarik ecara perlahan kearah horizontal pada aat loga paduan aluiniu 6063 cair yang telah engalai proe pengadukan turun ke bawah elalui lubang corong luaran cor. Gabar 3.3 Diagra Alir Penelitian 3.4 Bahan Percobaan Tabel 3. Kopoii Paduan Aluiniu 6063 [6] Unur Kopoii (%) Al 98,7745 Mg Si Fe Cu Mn Zn Cr Ti Ca Sr Gabar 3.4 Aluiniu 6063 Hail Pebentukan Bahan Paduan Setengah Padat (Sei Solid) 3.6 Pengujian Bahan Metalografi Metalografi adalah ilu yang epelajari tentang cara peerikaan loga untuk engetahui ifat, truktur, teperatur, dan perentae capuran loga terebut. Dala proe pengujian Metalografi, pengujian loga dibagi lagi enjadi dua jeni, yaitu : 1. Pengujian akro (Macrocope Tet) Pengujian akro ialah proe pengujian bahan yang enggunakan ata terbuka dengan tujuan dapat eerika celah dan 7

8 lubang dala perukaan bahan. Angka kevalidan pengujian akro berkiar antara 0,5 hingga 50 kali.. Pengujian ikro (Microcope Tet) Pengujian ikro ialah proe pengujian terhadap bahan loga yang bentuk krital loganya tergolong angat halu. Sedeikian halunya ehingga pengujiannya eerlukan kaca pebear lena ikrokop yang eiliki kualita perbearan antara 50 hingga 3000 kali. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk elihat truktur dan faa yang terkandung pada uatu aterial khuunya Aluiniu Langkah-langkah pengujian Metalografi dapat dilihat pada gabar 3.5. percobaan kekeraan dengan cara ekani tati (bukan ekani dinai) dan itu eliputi cara-cara Rockwell. Pengujian kekeraan dengan etode Rockwell ini diatur berdaarkan tandar DIN Pengujian kekeraan Rockwell didaarkan pada cara penekanannya (Indentation) uatu benda yang tidak terdeforai ke dala perukaan loga yang diuji (pecien) kekeraan, ehingga akan terjadi uatu beka penekanan (lekukan) yang keudian dijadikan daar untuk penilaian kekeraannya. Penekanan dilakukan apai lekukan yang berifat tetap. Loga yang diuji akan lebih kera bila beka yang terjadi lebih kecil. Tingkatan kala kekeraan enurut etode Rockwell dapat dikelopokkan enurut jeni indentor yang digunakan pada aing-aing kala. Dala etode Rockwell terdapat dua aca indentor yang ukurannya bervariai, yaitu : 1. Kerucut intan dengan bear udut 10 0 dan diebut ebagai Rockwell Cone.. Bola baja dengan berbagai ukuran dan diebut ebagai Rockwell Ball. Pebebanan dala proe pengujian kekeraan etode Rockwell diberikan dala dua tahap. Tahap pertaa diebut beban inor dan tahap kedua (beban utaa) diebut beban ayor. Beban inor bearnya akial 10 kg edangkan beban ayor bergantung pada kala kekeraan yang digunakan. Pada gabar 3.6 ditunjukkan diagra langkah uatu proe yang dilakukan dala etode penelitian uji kekeraan. Gabar 3.5 Diagra Alir Proe Metalografi 3.6. Uji Kekeraan Rockwell (Rockwell Hardne Tet) Percobaan kekeraan (hardne tet) yang akan dilakukan adalah 8

9 Gabar 3.6 Diagra Alir Uji Kekeraan Uji Ipact Charpy Mein uji Ipact adalah ein uji untuk engetahui harga Ipak uatu beban yang diakibatkan oleh gaya kejut pada bahan uji terebut. tipe dan bentuk kontruki ein uji bentur beraneka raga, yaitu ulai dari jeni konvenional apai dengan ite digital yang lebih aju. Dala pebebanan tati dapat juga terjadi laju deforai yang tinggi kalau bahan diberi takikan. Seakin taja takikan, aka akan eakin bear deforai yang terkonentraikan pada takikan, yang eungkinkan peningkatan laju regangan beberapa kali lipat dala uji Ipact enggunakan JIS Z0 dan hail pengujian benda terebut akan engakibatkan terjadinya perubahan bentuk eperti bengkokan atau patahan euai dengan keuletan atau kegetaan terhadap benda uji terebut. Gabar 3.8 Diagra alir Uji Ipact Charpy Adapun langkah-langkah pengujian Ipact tipe Charpy ini euai dengan gabar 3.8 diagra alir uji Ipact Charpy adalah ebagai berikut : 1. Meletakkan benda uji ditepat benda uji pada alat uji Ipact. Penepatan benda uji haru benarbenar berada pada poii tengah diana piau pada pendulu berada ejajar dengan takikan benda terebut.. Menyetel poii jaru penunjuk pada 0º. 3. Mengangkat pendulu ejauh 140º dengan cara eutar berlawanan arah jaru ja ecara perlahanlahan. 4. Melepakan pendulu untuk engayun dan eatahkan benda uji. 5. Melihat dan encatat hail data yang ditunjukkan oleh jaru penunjuk pada buur derajat. 6. Melakukan perhitungan dari data pengujian yang telah diperoleh, yaitu enghitung bearnya uaha (W) dan harga ipact (K). Berikut ini erupakan gabar dari dieni benda uji dan cara enepatkan benda uji. Gabar 3.7 Prinip Daar Mein Uji Ipact [8] 9

10 Gabar 3.9 Dieni Benda Uji Gabar 3.10 Cara Menepatkan Benda Uji 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Struktur Mikro Ingot Paduan Aluiniu 6063 Struktur ikro bergantung kepada julah unur kopoii dala paduan, perlakuan ekanik dan perlakuan pana, erta proe pebentukan. Struktur ikro paduan AlMgSi bergantung pada julah kandungan ilikon dan agneiu dala aluiniu. Paduan AlMgSi diuun oleh faa utaa Al-α yang dikelilingi oleh partikel-partikel Mg Si pada atrik Al-α. hoogen pada atrik Al-α. Dengan partikel Mg Si berbentuk dendritik terebut dapat enyebabkan penurunan tingkat kekuatan dan keuletan pada loga paduan. Diharapkan etelah dilakukan pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) truktur ikronya berubah enjadi bentuk butir baru berbentuk bulat (globular) yang didapatkan dengan eecahkan truktur ikro berbentuk dendritik yang terbentuk elaa pebekuan. Dengan perubahan bentuk truktur ikro terebut aka kekuatan dan keuletan loga paduan terebut akan eningkat dengan ifat ekaniknya yang lebih baik. Paduan aluiniu 6063 yang telah dilakukan proe pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid), dibagi aing-aing enjadi tiga bagian (apel) untuk digunakan dala proe pengujian yaitu pengujian Metalografi, pengujian kekeraan Rockwell dan pengujian Ipact Charpy. Bagian Depan Bagian Tengah Bagian Belakang Al-α Gabar 4. Sapel Maing-aing Bagian 40 µ Mg Si Gabar 4.1 Struktur Mikro Ingot Paduan Aluiniu 6063 Pada gabar 4.1 ditunjukan truktur ikro ingot paduan Aluiniu 6063 yang eiliki bentuk truktur ikro Mg Si berbentuk dendritik yang tidak 4. Struktur Mikro Paduan Aluiniu 6063 Setelah Dilakukan Pebentukan Bahan Paduan Setengah Padat (Sei Solid) 10

11 40 µ Al-α Mg Si lebih edikit pada atrik Al-α dan diaeter faa Al-α berbentuk globular terebut aih tidak eraga aa eperti yang terjadi pada apel bagian depan. Mg Si Gabar 4.3 Struktur Mikro Paduan Aluiniu 6063 Bagian Depan Pengaatan truktur ikro pada apel bagian depan yang ditunjukkan pada gabar 4.3 terdapat perubahan truktur ikro. Struktur ikro paduan aluiniu 6063 yang ebelunya terdiri dari faa utaa Al-α yang dikelilingi oleh partikel-partikel Mg Si berbentuk dendritik berubah enjadi bentuk butir baru berbentuk globular. Partikel-partikel kaar Mg Si pada bahan aal (ingot) terpecah-pecah ebentuk truktur ikro berbentuk globular dengan diaeter partikel Mg Si globular yang tidak eraga engelilingi atrik Al-α dan terdapat bentuk partikel Mg Si baik didala butir aupun dipinggir butir globular. 40 µ Al-α Mg Si Gabar 4.4 Struktur Mikro Paduan Aluiniu 6063 Bagian Tengah Pada pengaatan truktur ikro bagian tengah yang terlihat pada gabar 4.4 terdapat perubahan ukuran diaeter faa utaa Al-α berbentuk globular yang dikelilingi partikel-partikel Mg Si enjadi lebih bear dan lebih halu dibandingkan dengan faa globular pada apel bagian depan dengan partikel Mg Si yang terletak didala aupun dipinggir butir globular 40 µ Al-α Gabar 4.5 Struktur Mikro Paduan Aluiniu 6063 Bagian Belakang Sapel bagian belakang yang telah dilakukan proe pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) ditunjukkan pada gabar truktur ikro 4.5. Terdapat perubahan truktur ikro pada bagian terebut dengan diaeter faa utaa Al-α berbentuk globular dikelilingi partikel Mg Si enjadi eakin bear, lebih padat, lebih halu dan eraga dengan terdapat partikel-partikel Mg Si didala aupun dibata butir globular lebih banyak dibandingkan dengan truktur ikro pada apel bagian tengah yang terebar pada atrik Al-α. Perubahan terebut terjadi diungkinkan karena pada apel bagian belakang ini engalai gaya geer teru eneru akibat proe gaya pengadukan yang lebih laa ehingga eakin kecil laju pendinginannya yang enyebabkan truktur ikro berbentuk dendritik terpecah-pecah enjadi bentuk butir baru berbentuk globular dan eakin bulat (globular) erta eraga yang terdapat pada apel bagian belakang. 4.3 Partikel Mg Si Didala Maupun Dibata Butir Globular Paduan Aluiniu 6063 Pada tabel 4.1 apai 4.4 ditunjukkan ukuran partikel-partikel Mg Si yang terdapat baik didala aupun dibata butir globular pada paduan aluiniu Paduan aluiniu

12 apel ingot eiliki diaeter partikelpartikel Mg Si lebih bear dibandingkan dengan apel yang telah dilakukan pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid). Menurut penelitian dan analia yang dilakukan, diaeter partikelpartikel Mg Si pada apel ingot berukuran ekitar 11,07 μ, berbeda dengan hail yang ditunjukkan pada apel yang telah dilakukan pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid). Pada apel bagian depan, diaeter partikel-partikel Mg Si berukuran ekitar 6,98 μ, 5,93 μ pada apel bagian tengah dan 5,81 μ pada apel bagian belakang. Bertabah kecilnya diaeter partikel pada aing-aing apel pengujian yang telah diproe enjadi bahan paduan etengah padat (ei olid) diungkinkan dengan adanya proe pengadukan yang lebih laa pada aat proe pebentukan engakibatkan partikel Mg Si yang berbentuk dendritik terpecah-pecah ebentuk truktur ikro butir baru berbentuk bulat (globular) dengan terdapat partikel Mg Si baik didala aupun dibata butir globular pada atrik Al-α. Faktor raio partikel Mg Si pada apel ingot ebear 3,3 μ, hail terebut enunjukkan bahwa bentuk partikel-partikel Mg Si berbentuk eanjang eperti jaru. Setelah paduan aluiniu 6063 dilakukan pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid), nilai faktor raio partikel Mg Si endekati 1 enunjukkan bahwa bentuk partikel Mg Si cenderung berbentuk bulat (globular). Pengaruh perubahan faktor raio dari etiap apel benda uji ingot dan yang telah engalai proe pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) terebut ebuat paduan aluiniu 6063 bertruktur partikelpartikel halu Mg Si yang enyebar baik didala aupun dibata butir globular pada atrik Al-α dengan faa utaanya adalah Al-α berbentuk globular. Forai ini ecara ignifikan engubah keuletan dari paduan aluiniu 6063 bertabah tinggi dengan ifat ekaniknya yang lebih baik. Tabel 4.1 Nilai Rata-rata Diaeter Partikel dan Faktor Raio Mg Si Paduan Aluiniu 6063 Ingot Tabel 4. Nilai Rata-rata Diaeter Partikel dan Faktor Raio Mg Si Paduan Aluiniu 6063 Bagian Depan Tabel 4.3 Nilai Rata-rata Diaeter Partikel dan Faktor Raio Mg Si Paduan Aluiniu 6063 Bagian Tengah Tabel 4.4 Nilai Rata-rata Diaeter Partikel dan Faktor Raio Mg Si Paduan Aluiniu 6063 Bagian Belakang 1

13 Tabel. 4.6 Nilai Hail Uji Kekeraan Paduan Aluiniu 6063 Sapel Bagian Depan Gabar 4.6 Grafik Perbandingan Nilai Rata-rata Diaeter Partikel (μ) dan Faktor Raio Mg Si 4.4 Kekeraan Paduan Aluiniu Hail Uji Kekeraan Rockwell Aluiniu 6063 (ingot) Tabel. 4.5 Hail Uji Kekeraan Paduan Aluiniu 6063 (ingot) Dari tabel 4.6 hail uji kekeraan Rockwell paduan aluiniu 6063 apel bagian depan yang telah dilakukan proe pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid), eiliki nilai rata-rata kekeraan ebear 36,4 HR B eningkat ebear 9,6 HR B lebih kera dari nilai kekeraan bahan aal (ingot). Nilai kekeraannya eningkat karena ukuran partikel-partikel Mg Si enurun dan ebarannya erata baik didala butir aupun dipinggir atau bata butir (globular) pada atrik Al-α. Tabel 4.7 Nilai Hail Uji Kekeraan Paduan Aluiniu 6063 Sapel Bagian Tengah Dari tabel 4.5 hail pengujian kekeraan diata jela terlihat bahwa paduan Aluiniu 6063 ebelu dilakukan pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) eiliki nilai kekeraan rata-rata 6,8 HR B. Dengan dilakukan penelitian ini diharapkan nilai kekeraan pada paduan aluiniu 6063 terebut akan eningkat Hail Uji Kekeraan Rockwell Paduan Aluiniu 6063 Setelah Dilakukan Pebentukan Bahan Paduan Setengah Padat (Sei Solid) Dari tabel 4.7 hail pengujian kekeraan Rockwell paduan aluiniu 6063 pada apel bagian tengah, nilai kekeraan rata-ratanya eningkat enjadi 37,8 HR B lebih kera dari apel bagian depan, eningkat ebear 1,4 HR B. Nilai kekeraannya eningkat dari apel bagian depan karena ukuran partikelpartikel Mg Si lebih kecil atau enurun yang terebar erata baik didala aupun dipinggir butir globular pada atrik Al-α akibat engalai proe pengadukan lebih laa. 13

14 Tabel 4.8 Nilai Hail Uji Kekeraan Paduan Aluiniu 6063 Sapel Bagian Belakang Dari tabel 4.8 hail pengujian kekeraan Rockwell paduan aluiniu 6063 pada apel bagian belakang eiliki nilai rata-rata kekeraan yang lebih tinggi dibandingkan dengan apel bagian depan, bagian tengah dan ingot dengan nilai rata-rata kekeraannya ebear 39,6 HR B, eningkat ebear 1,8 HR B dari apel bagian tengah. Perbedaan ini terjadi karena apel pada bagian belakang engalai gaya geer terueneru akibat proe gaya pengadukan yang lebih laa ehingga truktur ikronya terdiri dari faa utaa Al-α yang eakin globular dengan diaeter partikel-partikel Mg Si eakin kecil atau enurun yang terebar erata baik didala aupun dibata butir globular pada atrik Al-α. Gabar 4.7 Grafik Perbandingan Nilai Hail Uji Kekeraan Rockwell Aluiniu 6063 Sapel Ingot, Bagian Depan, Tengah dan Belakang 4.5 Pengujian Ipact Charpy Paduan Aluiniu Hail Uji Ipact Charpy Paduan Aluiniu 6063 (ingot) Berdaarkan pengujian yang dilakukan dengan enggunakan udut awal ebear 110 0, dengan berat pendulu 8 Kg dan panjang lengan pengayun ebear 600 atau 0,6, aka diperoleh udut akhir ebear Sehingga untuk enentukan uaha yang dibutuhkan, dilakukan perhitungan ebagai berikut : Sudut awal (co α) = Sudut akhir (co β) = ,6 0,6 ( Coβ Co ) W = G γ α g ( Co108. Co110 ) ( 0,309 ( 0,34) ) 0,6 ( 0,033) 0,0198 W = 1,58Joule Sedangkan untuk enentukan nilai atau harga Ipact dilakukan perhitungan ebagai berikut : W K = Ao 1,58 joule K = = 0,019 Joule 80 Sehingga didapatkan nilai atau harga Ipact Charpy ebear 0,019 Joule/. Maka dapat dikatakan bahwa ketahanan Ipact atau ketangguhan pecien yang digunakan dala hal ini paduan aluiniu 6063 (ingot) adalah ebear 0,019 Joule Hail Uji Ipact Charpy Paduan Aluiniu 6063 Sapel Bagian Depan Sudut awal (co α) = Sudut akhir (co β) =

15 0,6 0,6 ( Coβ Co ) W = G γ α g ( Co97. Co110) ( 0,1 ( 0,34) ) 0,6 ( 0,) 0,13 W = 10,56Joule Selanjutnya enentukan nilai atau harga Ipact dengan perhitungannya ebagai berikut : W K = Ao 10,56 joule K = = 0,13 Joule 80 Maka dapat dikatakan bahwa ketahanan Ipact atau ketangguhan pecien yang digunakan dala hal ini paduan aluiniu 6063 apel bagian depan adalah ebear 0,13 Joule Hail Uji Ipact Charpy Paduan Aluiniu 6063 Sapel Bagian Tengah Sudut awal (co α) = Sudut akhir (co β) = ,6 0,6 ( Coβ Co ) W = G γ α g ( Co95. Co110) ( 0,087 ( 0,34) ) 0,6 ( 0,55) 0,153 W = 1,4Joule Selanjutnya enentukan nilai atau harga Ipact dengan perhitungannya ebagai berikut : W K = Ao 1,4 joule K = = 0,153 Joule 80 Maka dapat dikatakan bahwa ketahanan Ipact atau ketangguhan pecien yang digunakan dala hal ini paduan aluiniu 6063 apel bagian tengah adalah ebear 0,153 Joule Hail Uji Ipact Charpy Paduan Aluiniu 6063 Sapel Bagian Belakang Sudut Awal (co α) = Sudut Akhir (co β) = 93 0 W = G γ Coβ Coα g 0,6 0,6 ( ) ( Co93. Co110) ( 0,05 ( 0,34) ) 0,6 ( 0,9) 0,174 W = 13,9Joule Selanjutnya enentukan nilai atau harga Ipact dengan perhitungannya ebagai berikut : W K = Ao 13,9 joule K = = 0,174 Joule 80 Maka dapat dikatakan bahwa ketahanan Ipact atau ketangguhan pecien yang digunakan dala hal ini paduan aluiniu 6063 apel bagian belakang adalah ebear 0,174 Joule Gabar 4.8 Grafik Perbandingan Hail Nilai Uaha (Joule) dan Nilai IpactCharpy (Joule/ ) Paduan Aluiniu

16 5. KESIMPULAN Berdaarkan hail penelitian pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) pada loga paduan aluiniu 6063, aka dapat diabil beberapa keipulan ebagai berikut : 1. Ingot paduan loga Aluiniu 6063 yang digunakan dala proe pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) diuun oleh faa utaa Al-α yang dikelilingi oleh partikel-partikel Mg Si berbentuk dendritik yang tidak hoogen dala atrik Al-α.. Pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) ebuat partikel-partikel Mg Si berbentuk dendritik terpecah-pecah enjadi partikel-partikel halu butir baru berbentuk bulat (globular) dengan terdapat partikel-partikel Mg Si didala aupun dibata butir globular yang terditribui lebih erata dan padat pada atrik Al-α. 3. Diaeter partikel Mg Si pada loga ingot paduan Aluiniu 6063 eiliki nilai rata-rata ekitar 11,07 µ, berbeda dengan hail yang ditunjukkan etelah dilakukan pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid). Selaa proe pebentukan, partikel-partikel Mg Si berbentuk dendritik terpecah atau terpotongpotong ebentuk truktur ikro butir baru berbentuk bulat (globular) dan eiliki ukuran diaeter partikel rata-rata Mg Si pada apel bagian depan ekitar 6,98 µ, 5,93 µ pada apel bagian tengah dan 5,81 µ pada apel bagian belakang. 4. Nilai kekeraan pada loga paduan Aluiniu 6063 yang telah dilakukan pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) engalai peningkatan pada aing-aing apel benda uji dengan nilai kekeraan pada apel bagian depan ebear 36,4 HR B, 37,8 HR B pada apel bagian tengah dan 39,6 HR B pada apel bagian belakang. 5. Nilai Ipact pada loga yang telah dilakukan pebentukan bahan paduan etengah padat (ei olid) engalai peningkatan, pada bagian depan ebear 0,13 Joule/, 0,153 Joule/² pada bagian tengah dan 0,174 Joule/² pada bagian belakang. DAFTAR PUSTAKA [1] Surdia, T. dan Kenji, C., Teknik Pengecoran Loga, Cetakan 9, Jakarta, Pradnya Paraita 006. [] Syahbuddin, Jurnal Iliah Teknologi dan Rekayaa Teknik Elektro, Mein dan Indutri, Univerita Gunadara, Jakarta, 004. [3] Davi, J.R., Aluiniu and Aluiniu Alloy, Ohio, ASM International,1994. [4] Surdia, T. Dan Saito, S., Pengetahuan Bahan Teknik, Jakarta, Prad nyaparaita, [5] /carbon_teel/how_carbon.cf?id= AISI_1010&prop=all&Page_Title=AI SI%01010, diake pada tanggal 16 Oktober 011. [6] Google, Effect of Welding Current and Voltage on the Mechanical Propertie of Wrought (6063) Aluiniu Alloy, pdf, diake pada tanggal 15 Agutu 011. [7] Kuworo, E dan Hadi, S., Pengujian Loga, ISBN, Huaniora Utaa Bandung, [8] Modul Praktiku MATERIAL TEKNIK, Univerita Gunadara, Depok,