STUDI SIFAT FISIS DAN MEKANIS KOMPOSIT ALUMINIUM / FLY ASH DENGAN VARIASI FRAKSI BERAT DAN TEMPERATUR SINTERING

Transkripsi

1 STUDI SIFAT FISIS DAN MEKANIS KOMPOSIT ALUMINIUM / FLY ASH DENGAN VARIASI FRAKSI BERAT DAN TEMPERATUR SINTERING Zulfikar (1) (1) Staf Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang ABSTARCT Composite materials made from aluminum powder as matrix and fly ash as reinforcement are known as Al-MMCs. They can be produced with powder metallurgy technique. This research is aim to study physical and mechanical properties of aluminum/fly ash composite with various weight fractions and sintering temperatures.the aluminum powder was obtained from Merck Germany that has irregular shape and fine particle size. The fly ash was collected from PLTU Suralaya and it has spherical shape with particle size of <53 m. Fly ash powder was calcined in temperature of 800 o C for 3 hours to eliminate compounds that are evaporable in sintering process. Various weight fractions of fly ash as reinforcement are 7.5%, 5%, 2.5% and 0%. Each composition of aluminum powder and fly ash was mixed for 5 hours, and then they were uniaxially pre-compacted to produce greenbody of cylinder specimens and rectangular cross-section bar specimens using a pressure of 100 MPa. The green compacts were further compacted with cold isostatic pressing using media of lubricating oil with a pressure of 100 MPa. Then the specimens were pressureless sintered with various temperatures of 500 o C, 525 o C, 550 o C, and 575 o C in argon environment for 1 hour. The sintered specimens were tested include bending strenght ( MOR ), Vickers hardness (Hv), wear resistance (Wa) and density ( ). The results of the research indicate that the optimum mechanical properties are obtained in specimens containing 5% weight fly ash sintered at temperature of 550 o C. The optimum properties of bending strength, Vickers hardness, wear resistance and density are MPa, 40.5 kg/mm 2, mm 3 /Nm and gram/cm 3 respectively. Keywords: Al-MMCs fly ash, weight fractions, sintering, physical & mechanical properties. 1. PENDAHULUAN Komposit adalah material yang diperoleh dengan penggabungan dua atau lebih bahan penyusun yang berbeda dalam bentuk dan komposisi bahannya, masing-masing dari bahan tidak larut satu sama lain. Selalu yang diperlukan Aluminium merupakan salah satu material yang digunakan sebagai matrik pada pembuatan komposit yang disebut Aluminium Metal Matrix Composite (Al-MMCs). Al-MMCs Alumenium Fly Ash (ALFA) telah berkembang penggunaannya beberapa tahun terakhir ini, sekarang sudah banyak dikembangkan dengan berbagai bahan seperti SiC, Al 2 O 3, B 4 C berupa whisker ataupun serat pendek (Van den Bergh, 1998). Dalam penelitiannya Bienas, dkk. (2003) melaporkan ada kekurang seragaman distribusi fly ash pada komposit aluminium-fly ash yang dibuat dengan teknik gravity dan squeezes casting. Oleh karena itu penulis mencoba meneliti komposit yang dibuat dari serbuk aluminium sebagai matrik, fly ash sebagai yang dengan cara pressureless sintering (kompaksi dan sintering dilakukan tidak secara bersamaan). Pressureless sintering terhadap serbuk aluminium pernah dilakukan oleh Sukanto (2003) dengan material serbuk aluminium hasil atomisasi air serta Setyana dan Wildan (2004) dengan material serbuk Al-Si yang dibuat dengan pengikiran sebagai matrik dan serbuk grafit sebagai Fly ash (abu terbang) merupakan sisa dari hasil pembakaran batu bara pada power plants. Permanfaatan abu terbang sebagai pada matrik paduan aluminium yang disebut dengan Metal Matrix Composites (MMCs) sangat menguntungkan dilihat dari sudut pandang lingkungan, karena banyaknya abu yang dihasilkan dari proses pembakaran batu bara akan menyebabkan polusi lingkungan berupa pencemaran udara dan air tanah. Fly ash mempunyai titik lebur sekitar 1300 o C (Erol, dkk, 2000) dan berdasarkan uji komposisi kimia fly ash mengandung CAS (C a O-Al 2 O3-S i O 2 ) dalam jumlah besar [4] yang merupakan pembentuk utama network glass [5]. Fly ash mempunyai precipitator dengan kerapatan massa massa (densitas) antara 2,0 2,5 gcm 3 yang mempunyai kandungan air dan berat yang rendah [4], sehingga dapat meningkatkan sifat mekanis dari material yang digunakan yaitu aluminium, di antaranya kekuatan, kekakuan dan ketahanan aus. Pemanfaatan fly ash juga sangat menguntungkan dilihat dari sudut pandang lingkungan, karena banyaknya abu yang dihasilkan dari proses

2 Studi Sifat Fisis dan Mekanis Komposit Aluminium / Fly Ash dengan Variasi Fraksi Berat dan Temperatur Sintering (Zulfikar) pembakaran batubara akibat kecenderungan industri mulai mengalihkan sumber energi dari minyak ke batubara, sehingga akan menyebabkan polusi lingkungan berupa pencemaran udara dan air tanah. Penelitian ini meneliti tentang pengaruh fraksi berat dan temperatur sintering terhadap sifat fisis dan mekanis Al-MMCs dengan fly ash. Ejiofor dan Reddy (1997) meneliti komposit paduan Al-Si (hyper-entectoid Al-Si)/Al 2 O 3 dengan metode tuang. Penambahan 3% berat alumeniumal 2 O 3 menyebabkan kekerasan meningkat dari 27 BHN menjadi 37 BHN dan UTSnya naik dari 75 MPa menjadi 93 MPa. Kemudian Wildan, dkk (2005) meneliti pengaruh kandungan serbuk alumina terhadap kekerasan dan kekuatan bending komposit paduan Al-Si / alumina. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekerasan dan kekuatan bending akan optimal pada 6% berat Al2O3 dan akan menurun bila kandungan lebih dari 6% berat.pa. Sedangkan Wu dkk (2000) meneliti komposit matrik (Al-12%Si) diperkuat 30% volume whiskers K 2 O.nTiO 2. Penguat tersebut dapat memperbaiki kekuatan tarik Al-Si pada temperatur tinggi. Selanjutnya Zhang, dkk (2004) melakukan penelitian tentang komposit matrik aluminium 6092 dengan 5% dan 15% B 4 C yang menghasilkan kekuatan komposit meningkat dengan bertambahnya fraksi volume dari partikel. Arik dan Cengiz (2001) meneliti komposit serbuk Al/ 3% berat C yang dikompaksi dengan variasi tekanan dan variasi temperatur sinter. Hasil analisa XRD menunjukkan adanya fase Al, Al2O3 dan Al4C3 pada spesimen hasil sinter. Hasil pengujian kekerasan dan transverse rupture strength meningkat dengan bertambahnya temperatur sinter dan tekanan kompaksi. Penelitian serupa Zhang, dkk (2004), melakukan penelitian tentang komposit alumenium 6092 dengan 5% dan 15% faksi volume B4C. Kekuatan komposit meningkat dengan bertambahnya fraksi volume dari partikel. Untuk semua fraksi volume, komposit menunjukkan laju regangan yang signifikan, berbanding terbalik dengan laju regangan kuasi statik.pernah Wildan dan Handayani (2004) meneliti tentang pressureless sintering paduan Al 9% Si. Pembuatan spesimen dengan variasi tekanan kompaksi 300, 400 dan 500 MPa dan Variasi Suhu Sinter C, C dan C selama 2 jam dalam lingkungan gas argon. Hasil penelitian menunjukkan bahwa meningkatnya tekanan kompaksi dan suhu sinter akan meningkatkan kekerasan dan densitas dari spesimen. Wildan, Rusianto dan Rochardjo (2005) meneliti pengaruh kandungan serbuk alumina terhadap kekerasan dan kekuatan bending komposit paduan Al-Si/Alimuna. Dari hasil penelitian disimpulkan bahwa penambahan partikel Al 2 O 3 menurunkan densitas dari kompasit paduan Al-Si/Al 2 O 3. Kekerasan dan kekuatan bending akan optimal pada 6% berat Al 2 O 3 dan akan menurun bila kandungan Al 2 O 3 lebih dari 6% berat. Sukanto (2004) terhadap aluminium akibat pengaruh tekanan kompaksi dan temperatur sinter. Hasil penelitian menunjukkan densitas maksimum setelah sintering sebesar 2,306 gr/cm 3 terjadi pada suhu C dan tekanan 435 MPa. Begitu juga kekerasan maksimum sebesar 44, 541 BHN dan kekuatan patah melintang maksimum sebesar 20,726 MPa pun terjadi pada suhu 500 C dan tekanan 435 MPa. 2. DASAR TEORI Komposit dapat diartikan sebagai penggabungan dua bahan atau lebih yang memiliki phase berbeda. Komposit yang diteliti ini adalah penggabungan antara alumenium dengan abu terbang sebagai. Alumenium (Al) merupakan unsur logam yang cukup banyak terdapat dalam alam. Alumenium ditemukan oleh Sir Humpherey Davy pada tahun 1809, dan pertama kali direduksi sebagai logam oleh Hans Christian Oerted tahun Pada tahun 1886, Paul Heroult di Perancis dan C.M. Hall di Amerika Serikat secara terpisah telah memperoleh logam aluminium dari alumina dengan cara elektrolisa dari garamnya yang terfusi. Penggunaan aluminium sebagai logam setiap tahunnya adalah pada urutan kedua setelah besi dan baja, yang tertinggi diantara logam non ferro. Sifat fisis dan mekanis komposit aluminium / fly ash yang diteliti adalah densitas; kekuatan bending, kekerasan dan ketahanan aus. Densitas aktual diuji menggunakan teori Archimedes [3]. W udara x fluida ( Wudara W fluida ) (1) Pengujian kekuatan bending dilakukan untuk mengetahui flexural strength material, pengujian dilakukan dengan metode Four Point Bending dengan standar pengujian JlS R 1601 (Somiya,1989) seperti skema Gambar (1) F fail/2 F fail/2 F fail/2 S2 S1 S1 F fail/2 F fail/2 Gambar 1 Skema pengujian four point bending B W W 107

3 Jurnal Teknik Mesin Vol. 7, No.2,Desember 2010 ISSN Hasil pengujian four point bending dapat dihitung dengan persamaan berikut: σ MOR My 3(S 1 S2 )F 2 I 2BW fai (2) Metode pengukuran kekerasan dilakukan dengan uji Vickers dengan mengacu pada ASTM Standard E Volume (2003). Angka kekerasan Vickers dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut: P Hv 1,8544 (3) 2 d Gambar 2 Pengujian Vickers Pengujian laju keausan dilakukan dengan metode pin on abrasive disc dengan mengacu pada standar ASTM (ASTM, G99, 203). Laju keausan dihitung dengan persamaan (Izeiler dan Muratoglu, 2003) V 3 Wa ( mm / Nm) (4) F. S 3 METODOLOGI PENELITIAN Mulai Fly Ash (FA) Serbuk Aluminium (SA) Kalsinasi (800 0 C,3jam) Sieving (<53 µm) Uji komposisi Mixing dengan variasi fraksi berat 92,5% SA + 7,5% FA; 95% SA + 5% FA; 97,5% SA + 2,5% FA; 100% SA + 0% FA Kompaksi pada tekanan 120 MPa Sintering dengan variasi temperatur 500 o C, 525 o C, 550 o C, 575 o C, Uji Komposisi Pengamatan Struktur Mikro/SEM Uji Kekerasan Uji Bending Uji Density Uji Keausan Analisis Data Kesimpulan Selesai Gambar 3 Diagram Alir Penelitian 108

4 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Bahan Serbuk Aluminium Serbuk aluminium Alumunium silikat, yang berwarna silver digunakan sebagai matrik diperoleh dari Merck Germany melalui PT Kimia Raya Semarang. Berdasarkan foto SEM, serbuk aluminium berbentuk serpihan yang irreguler seperti ditunjukkan pada Gambar (4). Gambar 6 Foto SEM fly ash setelah kalsinasi dan sieving Pada Tabel (2) dan Tabel (3) berikut dapat dilihat hasil EDX fly ash; Tabel 2. Unsur kimia yang terkandung pada fly ash sebelum kalsinasi Gambar 4 Foto SEM Serbuk Aluminium. Berdasarkan uji EDX, serbuk aluminium memiliki unsur kimia seperti Tabel (1) berikut; Tabel 1 Unsur kimia yang terkandung pada serbuk aluminium. Unsur Hasil Uji EDX (% Elemen) I II III Rerata (%) C 1,03 0,66 0,83 0,84 O 1,07 3,34 1,48 1,96 Al 97,90 96,00 97,69 97,20 Total Serbuk Fly ash Fly ash berbentuk spherical dengan gumpalan halus digunakan sebagai. Warna fly ash sebelum kalsinasi abu-abu dan sesudah kalsinasi berwarna pink. Pada Gambar (5) dapat dilihat foto SEM fly ash sebelum kalsinasi dan pada Gambar (6) foto SEM fly ash setelah kalsinasi dan sieving. Unsur Hasil Uji EDX (% Elemen) I II III Rerata (%) C 2,08 2,75 2,93 2,59 O 44,23 41,67 41,79 42,56 Na 0,88 0,99 0,85 0,91 Mg 1,23 0,74 0,78 0,92 Al 15,04 18,99 19,57 17,87 Si 11,49 13,41 14,35 13,08 S 2,13 0,49-0,87 K 1,07 1,25 1,14 1,15 Ca 9,24 5,65 5,52 6,80 Ti 1, ,49 Fe 11,15 14,06 13,06 12,76 Total Tabel 3 Unsur kimia yang terkandung pada fly ash setelah kalsinasi dan sieving Hasil Uji EDX (% Elemen) Rerata Unsur I II III (%) C 1,98 1,99 1,84 1,94 O 44,45 43,12 45,38 44,32 Na 1,18 0,95 0,65 0,93 Mg 0,85 0,77 0,64 0,75 Al 18,97 19,94 18,79 19,23 Si 13,92 13,67 12,39 13,33 S 0,43 0,53 0,44 0,47 K 1,63 1,70 1,62 1,65 Ca 4,79 5,41 5,65 5,28 Ti - - 1,12 0,37 Fe 11,80 11,92 11,48 11,73 Total Hasil Pengujian dan Pembahasan Pengujian Densitas Gambar 5 Foto SEM fly ash sebelum kalsinasi Densitas aktual komposit dapat diperoleh dari Persamaan (1). Pengujian densitas dilakukan dengan teori Archimedes. Hasil pengujian densitas

5 Jurnal Teknik Mesin Vol. 7, No.2,Desember 2010 ISSN dapat dilihat pada Tabel (4) dan Gambar (7) berikut; Tabel 4 Rerata uji Densitas Al-MMCs dengan fly ash Persentase berat Densitas pada Suhu Sinter ( 0 C) ,5 2,391 2,41 2,424 2, ,467 2,491 2,504 2,498 2,5 2,4 2,42 2,434 2, ,377 2,395 2,407 2,403 Tabel 5 Rerata Hasil Pengujian Bending Al-MMCs dengan Fly-Ash Persentase berat Tegangan Bending pada Suhu Sinter ( 0 C) ,5 27,93 35,15 39,98 37, ,58 69,51 73,03 71,94 2,5 32,56 39,7 45,97 43, ,02 29,92 34,55 31,28 Densitas (gram/cm 3 ) 2,520 2,500 2,480 2,460 2,440 2,420 2, o C 525 o C 550 o C 575 o C Kekuatan Bending (MPa) o C 525 o C 550 o C 575 o C 2,380 2, ,5 5 7,5 Persen berat fly ash Gambar 7 Grafik hubungan densitas vs % berat fly ash Hasil pengujian densitas seperti yang terlihat pada Gambar (7) memperlihatkan temperatur sinter berpengaruh terhadap densitas. Densitas akan cendrung naik apabila temperatur sinter dinaikkan sampai 550 o C, tetapi akan turun bila temperatur sinter dinaikkan menjadi 575 o C. Hal ini menunjukkan bahwa pada temperatur 550 o C proses sinter telah terjadi dengan sempurna dengan terbentuknya batas butir (grain boundary) antar partikel didaerah necks yang ditandai dengan berkurangnya porositas seperti juga terlihat foto struktur mikro. Disamping itu fraksi berat mempunyai pengaruh terhadap densitas. Bila fraksi berat dinaikkan sampai 5%, maka densitas akan naik. Tetapi bila fraksi dinaikkan lagi menjadi 7,5%, maka densitas akan turun. Hal ini menunjukkan penambahan fly ash yang berlebihan akan menghambat terjadinya proses sinter. Dengan demikian dapat dikatakan, bahwa densitas yang optimum terjadi pada temperatur sinter 550 o C dan fraksi berat fly ash 5% yaitu sebesar 2,504 gr/cm Pengujian Bending Pengujian bending dilakukan untuk mengetahui Fracture Strength Maximum ( MOR ). Dengan menggunakan Persamaan (2) hasil MOR dapat dilihat pada Tabel (5) dan grafiknya dapat dilihat pada Gambar (8) berikut; 0 0 2,5 5 7,5 Persen Berat Penguat fly ash Gambar 8 Grafik hubungan MOR vs % berat Hasil pengujian bending seperti yang ditunjukkan pada Gambar (8) bahwa spesimen yang dilakukan dengan proses cold isostatic pressure, permukaan spesimen telah mendapat tekanan permukaan yang merata. Temperatur sinter mempunyai pengaruh yang besar terhadap MOR, karena temperatur sinter akan dapat meningkatkan ikatan antar partikel, sehingga kekuatan akan meningkat pula. MOR cenderung selalu naik, apabila green compact di sinter sampai temperatur 550 o C, tetapi MOR akan turun pada spesimen yang disinter pada temperatur 575 o C. Hal ini disebabkan terjadinya grain growth pada partikel matrik, sehingga porositas kembali terajadi yang akan melemahkan spesimen. Disamping itu penambahan % berat akan berpengaruh terhadap MOR. MOR akan terus naik sampai 5 % berat, tetapi akan turun bila dinaikkan menjadi 7.5 % berat. Hal ini disebabkan oleh fly ash menghambat terjadinya proses sinter. Dengan demikian MOR yang optimum terjadi pada temperatur sinter 550 o C dengan fraksi berat 5 % fly ash yaitu sebesar 73,03 MPa. Hasil penelitian ini menunjukkan peningkatan MOR bila dibandingkan dengan hasil penelitian Sukanto (2004) yang menggunakan serbuk aluminium hasil otomisasi dengan MOR sebesar 20,726 MPa. Dan juga lebih tinggi bila dibandingkan dengan hasil penelitian Setyana (2004) yang menggunakan Al-9% Si sebagai matrik dan graphite 0% sebagai, dimana MOR hanya sebesar 42,02 MPa. 110

6 Studi Sifat Fisis dan Mekanis Komposit Aluminium / Fly Ash dengan Variasi Fraksi Berat dan Temperatur Sintering (Zulfikar) Hasil Pengujian Kekerasan Pengujian kekerasan masing-masing dilakukan terhadap 3 buah spesimen yang berbentuk selindris dengan diameter 8 mm yang masing-masing spesimen 3 titik pengujian. Angka kekerasan vickers (Hv) diperoleh dengan memberi beban sebesar 25 gram. Hasil pengujian kekerasan Vickers (Hv) diperoleh dengan menggunakan Persamaan (3) seperti yang terlihat pada Tabel (6) dan Gambar (9). Tabel 6 Rerata Hasil Uji VHN dari AL-MMCs dengan Fly-Ash Hv (kg/mm 2 ) Persentase berat Harga VHN pada Suhu Sinter ( 0 C) ,5 220,1 241,4 270,1 250, ,9 338,5 397,5 360,3 2,5 235,5 266,5 299,9 274, ,7 245,1 229, ,5 5 7,5 % Berat Penguat fly ash 500 o C 525 o C 550 o C 575 o C Gambar 9 Grafik hubungan kekerasan vickers (Hv) vs % berat Hasil pengujian kekerasan vickers seperti yang ditunjukkan pada Gambar (9), bahwa temperatur sinter mempunyai pengaruh yang besar terhadap Hv, karena temperatur sinter dapat mempengaruhi ikatan antar partikel. Ikatan yang kuat terjadi pada green compact yang disinter pada temperatur 550 o C.Penambahan fraksi berat fly ash berpengaruh terhadap Hv. Bila fraksi berat ditambahkan sampai 5%, maka Hv akan cenderung naik. Tetapi bila dinaikkan sampai 7,5%, maka Hv akan turun. Hal ini disebabkan penambahan fly ash yang berlebihan akan menghambat terjadinya proses sinter. Proses sinter hanya terjadi pada matrik aluminium saja, sedangkan pada fly ash tidak terjadi proses sinter, karena perbedaan titik lebur yang terlalu jauh (aluminium 660 o C dan fly ash 1300 o C). Dengan demikian Hv yang optimum terjadi pada temperatur sinter 550 o C dengan fraksi berat fly ash 5% yaitu sebesar 40,5 kg/mm Hasil Pengujian Keausan Pengujian keausan dilakukan dengan menggunakan pin abrasive disc pada spesimen yang berbentuk selindris dengan diameter 8mm yang terlebih dahulu diamplas agar permukaan spesimen rata dan mengacu pada standard ASTM ( ASTM, G 99-95a, 2003). Keausan relatif diukur dengan menghitung berat spesimen yang hilang akibat abrasi dari disc yang mempunyai kekasaran permukaan 7,336 µm, dengan putaran 80 rpm dan besar beban yang diberikan 5100 gram (50,031N). Volume spesimen yang hilang terabrasi pin dihitung sebagai perbandingan antara berat yang hilang dengan densitas. Sedangkan laju keausan (Wa) dihitung berdasarkan rumus (4) yang merupakan perbandingan volume terabrasi (ΔV) dengan gaya yang bekerja pada spesimen (F) dan jarak lintasan yang ditempuh (S). Nilai keausan bersifat relatif karena bahan yang terabrasi tergantung dari sifat mekanis kedua bahan yang bergesekkan, beban dan jarak luncur. Hasil pengujian laju keausan dapat dilihat pada Tabel (7) dan Gambar (10). Tabel 7 Harga Rerata Laju Keausan Al-MMCs dengan Fly-Ash Persentase Laju Keausan setelah di Sinter ( 0 C) berat ,5 0,0101 0,0091 0,0082 0, ,0042 0,0029 0,0021 0,0026 2,5 0,0069 0,005 0,0041 0, ,0131 0,0119 0,0111 0,0116 Laju Keausan (mm 3 /Nm) 0,014 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0, ,0 2,5 5,0 7,5 Persen Berat Penguat fly ash 500 o C 525 o C 550 o C 575 o C Gambar 10 Grafik hubungan laju keausan vs % berat Laju keausan terendah terjadi pada 5% berat dengan temperatur C yaitu sebesar 0,0021 mm 3 / Nm, yang menunjukkan ketahanan aus terbesar pada material tersebut. Hal tersebut sesuai dengan hasil pengujian kekerasan dan densitas, yang menunjukkan kekerasan dan densitas tertinggi juga terjadi pada 5% berat dan temperatur sinter C. Ketahanan aus akan meningkat bila penambahan sampai 5% berat dan akan turun kembali bila ditambahkan 7,5%.Hal tersebut sesuai dengan pendapat Miyajima (2003) yang menyatakan bahwa jenis partikel keramik sangat efektif untuk meningkatkan ketahanan aus 111

7 Jurnal Teknik Mesin Vol. 7, No.2,Desember 2010 ISSN pada komposit logam dengan matrik aluminium. Permukaan fly ash yang keras dan bentuknya yang bulat (spherical) dengan ukuran yang lebih kecil dari aluminium sangat menguntungkan, karena dapat mengisi kekosongan pada matrik aluminium. Menurut German (1994), kerapatan yang tinggi dapat menurunkan laju keausan, sehingga ketahanan aus akan meningkat Pengamatan Struktur Mikro Dengan Mikroskop Optik Berdasarkan hasil pengujian diatas, bahwa sifat fisis dan mekanis yang optimum terjadi pada spesimen yang di sinter pada temperatur 550 o C dengan fraksi berat 5% fly ash. Hal tersebut dapat diperkuat dengan hasil foto struktur mikro yang ditunjukkan pada Gambar (11). Pada foto struktur mikro (11.b), terlihat bahwa porositas yang terjadi pada temperatur sinter 550 o C dengan fraksi berat 5% fly ash sudah sedikit, sehingga sifat mekanisnya akan meningkat. Fly ash (c) Fly ash (a) Fly ash (b) Gambar 11 Foto struktur mikro Al-MMCs yang disinter pada temperatur 550 o C dengan fraksi berat fly ash: (a) 7,5 %, (b) 5%, (c) 2,5%, (d) 0% 5. KESIMPULAN Berdasarkan hasil dan pembahasan diatas, dapat disimpulkan; 1. Temperatur sinter pada spesimen Al-MMCs dengan fly ash berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis, karena temperatur sinter sangat mempengaruhi ikatan antar partikel. Sifat fisis dan mekanis akan mengalami kenaikan bila proses sinter dilakukan pada temperatur 500 o C (d) sampai 550 o C, tetapi akan turun kembali bila proses sinter dilakukan pada temperatur 575 o C. 2. Fraksi berat fly ash berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis Al-MMCs, karena penambahan fly ash akan memperkuat ikatan antar partikel bila fly ash sampai 5%. Tetapi sifat fisis dan mekanis akan turun bila fly ash ditambahkan sampai 7,5% 3. Sifat fisis dan mekanis yang optimum terjadi pada temperatur sinter 550 o C dengan fraksi berat 5% fly ash yaitu densitas ( ) sebesar 2,504 gr/cm 3, kekuatan bending σ MOR sebesar 73,03 MPa, kekerasan Vickers (Hv) sebesar 40,5 kg/mm 2 dan laju keausan minimum (Wa min ) sebesar 0,0021 mm 3 /Nm. PUSTAKA 1. ASTM Standards, Metals Test Methods and Analytical Procedures, Volume 03.01, Arik, H. dan Chengiz, B, Investigation of Influences of Pressing and Sintering Temperature on the Mechanical Properties of Al-AlC 4 O 3 Composite Materials, Turkish J. Eng. Env. Sei, 53-58, Barsoeum, M.W, Fundamentals of Ceramices, Mc.Graw Hill Companies, New York, Bienias, J., Walezak, M., Surowska, B., dan Sobezak, J, Micristructure and Corrosion Behavior of Aluminium Fly Ash Composites, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, Vol.5, No.2, June 2003, pp , Cheng, T. W., dan Chen, Y.S, On Formation of CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 Glass-Ceramics by Vitrification of Incinator Fly Ash, Journal Chemosphere, 51, , Ejioftor, J.U. dan Reddy R.G, Development in the Processing and Properties of Particulate Al- Si Composites, Journals JOMom is Published of the minerals, Metals & Materials Society, 49 (11), pp 31-37, Erol, M., Genc, A., Overcoglu, M.L., Yucelen,U., Kucukbayrak,S., dan Taptik,Y, Characterization of Glass Ceramic Produced from Thermal Power Plant Fly Ash, Journal of the European Ceramic Society, 20, , German R.M, Powder Mettalurgy Science, 2 nd edition, Metal Powder Industries Federation, Princenton, New Jersey, Izeiler, M. dan Muratoglu, M, Wear Behavior of SiC Reinforced 2124 Al Alloy Composite in 112

8 Studi Sifat Fisis dan Mekanis Komposit Aluminium / Fly Ash dengan Variasi Fraksi Berat dan Temperatur Sintering (Zulfikar) RWAT System, Journal of Materials Processing Technology 132, pp.67-72, Kim, J.M., Kim, H.S, Processing and Properties of a glass from Coal Fly Ash a Thermal Power Plant Thought an Economic Process, Journal of The European Ceramic, Society, 24, , Setyana, L.D. dan Wildan, M.W, Pengaruh Tekanan Kompaksi dan Kandungan Grafit Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis pada Komposit Al / Grafit, Prosiding Seminar Nasional Perkembangan Riset dan Teknologi di Bidang Industri, Yogyakarta, Somiya, S, Advance Technical Ceramics, Academic Press Inc, Tokyo, Sukanto, H, Pengaruh Tekanan Kompaksi dan Suhu Sintering terhadap Densitas dan Sifat Mekanis Aluminium, Thesis S2, Teknik Mesin UGM, Wildan, W.M., dan Handayani, F, Pressureless Sintering Serbuk Paduan Al-Si, Jurnal Mesin dan Industri, Volume 1(2), Wildan, W.M., Rusianto, T., dan Rochardjo, B.S.H, Pengaruh Kandungan Serbuk Alumina Terhadap Kekerasan dan Kekuatan Bending Komposit Paduan Al-Si / Alumina, Jurnal Mesin dan Industri, Volume 2(1), Zhang, H., Ramesh, K.I., Chin E.S.C, High Strain Rate Response of Aluminium 6092/B4C Composites, Materials Science and Engineering A 384, 26-34,