BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Metalurgi serbuk merupakan salah satu teknik produksi dengan menggunakan serbuk sebagai material awal sebelum proses pembentukan. Prinsip ini adalah memadatkan serbuk logam menjadi bentuk yang dinginkan dan kemudian memanaskannya(proses sintering) di bawah temperatur leleh. Sehingga partikel-partikel logam memadu karena mekanisme transportasi massa akibat difusi atom antar permukaan partikel. Pemanasan pada temperatur di bawah titik leleh umumnya berada pada 0.7-0.9 dari temperatur cair serbuk utama,dalam penelitian kali ini serbuk utama yang dijadikan acuan adalah alumunium yang memiliki titik leleh pada 660 C jadi temperatur yang digunakan saat sintering adalah 500 C. Jika dua partikel digabung dan dipanaskan pada suhu tertentu, setelah dilakukan proses sintering terhadap material logam yang sebelumnya telah dilakukan proses kompaksi maka ikatan antar serbuk akan semakin kuat. Meningkatnya ikatan setelah proses sintering ini disebabkan timbulnya liquid bridge (necking) atau inter locking (penguncian butir) sehingga porositas berkurang dan bahan menjadi lebih kompak. Mekanisme sintering cukup kompleks. Ketika temperatur meningkat, terjadi proses diffusi diantara partikel-partikel logam, sebagai hasilnya : 1
2 kekuatan, kepadatan, keuletan, thermal, dan konduktivitas elektris meningkat. Tahap yang kedua dari sintering adalah fasa transpor uap ( vapor-phase transport ). Saat dipanaskan hingga akan mencapai titik leburnya, maka partikel-partikel akan berubah menjadi uap, setelah itu temperatur didinginkan dan uap akan memadat kembali. Jika dua partikel dari jenis logam yang berbeda dipanaskan bersama- sama, maka partikel yang memiliki titik lebur lebih rendah akan mencair lebih dahulu, dan mengikat partikel yang tidak melebur, sehingga peristiwa ini disebut liquid-phase transport. Parameter sintering: 1. Temperatur (T) 2. Waktu 3. Atmosfer sintering 4. Jenis material Prasetyo (2004) melakukan penelitian karakteristik aluminium hasil proses metalurgi serbuk. Bahan dasar serbuk yang digunakan dihasilkan dengan mengikir batang aluminium. Butiran hasil pengikiran berbentuk irreguler. Pemadatan butiran dilakukan dengan tekanan 0,17 kn/mm2. Sintering dilakukan pada temperatur 300 C, 400 C dan 500 C. Waktu sinter 60 menit dan 90 menit. Pada temperatur sinter 500 C dan waktu sinter 60 menit dihasilkan kekerasan vickers benda 10,5 (VHN) sedangkan dengan waktu sinter 80 menit pada temperatur yang sama dihasilkan kekerasan benda adalah 12,3 (VHN).
3 Aluminium ditemukan oleh sir Humphrey davy pada tahun 1809 sebagai suatu unsur dan pertama kali direduksi sebagai logam oleh H.C. Oersted pada tahun 1825 merupakan logam ringan yang mempunyai ketahanan korosi yang baik dan hantaran listrik yang baik dan sifat-sifat lainnya sebagi logam. Sebagai tambahan terhadap kekuatan mekaniknya yang sangat meningkat dengan penambahan Cu, Mg, Si, Mn, Zn, Ni, Ti dan sebagainnya secara satu persatu atau bersama-sama. Penambahan unsur tersebut juga memberikan sifat-sifat baik lainnya seperti ketahanan korosi, ketahan aus dan koefisien pemuain rendah dan lain lain.(surdia, T. Dkk, 1995). Dari alasan yang sudah penulis paparkan diatas dengan ini penulis ingin memberi judul pada penelitian kali ini dengan judul : ANALISA PENGARUH VARIASI WAKTU SINTERING TERHADAP KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR PADA INTERMETALLIC BONDING ALUMUNIUM(Al) TITANIUM(Ti) HASIL METALURGI SERBUK. Selain itu penelitian ini juga diharapkan bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan industri, juga kepada para peneliti peneliti lain dalam mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi terutama di bidang material dan kekuatan bahan.
4 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah dari penelitian kali ini adalah : 1. Bagaimana pengaruh variasi waktu sintering terhadap mikrostruktur Alumunium Titanium hasil metalurgi serbuk? 2. Bagaimana pengaruh variasi waktu sintering terhadap kekerasan Alumunium Titanium hasil metalurgi serbuk? 1.3 Tujuan Tujuan dari penelitian kali ini adalah : 1. Mengetahui pengaruh variasi waktu sintering terhadap mikrostruktur Alumunium Titanium hasil metalurgi serbuk. 2. Mengetahui pengaruh variasi waktu sintering terhadap kekerasan logam Alumunium Titanium hasil metalurgi serbuk. 1.4 Manfaat Penelitian 1. Bidang Akademis a. Dengan penelitian ini penyusun dapat menerapkan ilmu dari teori yang dipelajari dengan praktek langsung dalam proses Metalurgi serbuk. b. Penyusun dapat member pengetahuan tentang hasil penelitian yang telah dilakukan guna referensi penelitian selanjutnya.
5 2. Bidang Industri Setelah mengetahui pengaruh variasi waktu sintering terhadap Alumunium yang diproses dengan Intermetalik memiliki sifat mekanis, mampu cor,mampu las dan ketahanan korosi yang sangat baik sehingga secara luas telah digunakan untuk aplikasi aerospace, rekayasa pada kapal laut, automobil dan beberapa komponennya. 1.5 Batasan Masalah Untuk menghindari pembahasan dari tujuan diatas maka perlu adanya pembatasan guna memudahkan dalam pemahaman, sehingga sasaran yang diharapkan dapat tercapai. Adapun batasan batasannya adalah sebagai berikut : 1. Ukuran serbuk logam 100 mesh(0,149 mm) 2. Komposisi matrial 90% Alumunium dan 10% Titanium 3. Ukuran benda kerja Tinggi=5mm Diameter=20mm / Volume 1570mm³ 4. Jenis Alumunium Al1050 5. Jenis Titanium Ti6Al4v 6. Starting material dalam bentuk geram. 7. Temperatur konstan 500 C 8. Tekanan pada proses kompaksi konstan 100 KN 9. Durasi waktu sintering 30 menit,50 menit,70 menit,90 menit