BAB III METODOLOGI PENELITIAN

dokumen-dokumen yang mirip
BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH PENAMBAHAN UNSUR MANGAN PADA PADUAN ALUMINIUM 7wt% SILIKON TERHADAP SIFAT FISIK DAN MEKANIK LAPISAN INTERMETALIK PADA FENOMENA DIE SOLDERING

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH UNSUR Mn PADA PADUAN Al-12wt%Si TERHADAP SIFAT FISIK DAN MEKANIK LAPISAN INTERMETALIK PADA FENOMENA DIE SOLDERING SKRIPSI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III PENELITIAN 3.1. DIAGRAM ALIR. Penelitian

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III PERCOBAAN DAN HASIL PERCOBAAN

BAB 3 Metode Penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV HASIL DAN ANALISA. Gajah Mada, penulis mendapatkan hasil-hasil terukur dan terbaca dari penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV METODE PENELITIAN. Start

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Diagram Alir Penelitian Pada penelitian ini langkah-langkah pengujian mengacu pada diagram alir pada Gambar 3.1.

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. oksidasi yang dilakukan dengan metode OM ( Optic Microscope) dan

BAB III METODE PENELITIAN

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. Pembuatan spesimen dilakukan dengan proses pengecoran metode die

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2013 sampai dengan selesai.

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III PROSEDUR PENELITIAN

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. DIAGRAM ALIR

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Studi Literatur. Persiapan Alat dan Bahan bahan dasar piston bekas. Proses pengecoran dengan penambahan Ti-B 0,05%

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA PENELITIAN

Karakterisasi Material Sprocket

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei-Agustus 2012 di Instalasi Elemen

ABSTRAK. Kata kunci: Die casting, die soldering, paduan aluminium silikon, temperatur logam cair, lapisan intermetalik. ABSTRACT

Gambar 3.1 Diagram alur Penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH WAKTU KONTAK TERHADAP REAKSI ANTAR MUKA PADUAN ALUMINIUM 7%-Si DAN ALUMINIUM 11%-Si DENGAN BAJA CETAKAN SKD 61

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. METODOLOGI. ini dibentuk menjadi spesimen kekerasan, spesimen uji tarik dan struktur mikro.

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Diagram Alir Diagram alir penelitian selama proses penelitian dapat diperlihatkan pada Gambar 3.1 dibawah ini : Mulai

UNIVERSITAS INDONESIA

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Oktober 2014 sampai Juni 2015di

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian

BAB IV HASIL DAN ANALISA. pengujian komposisi material piston bekas disajikan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil Uji Komposisi Material Piston Bekas

III. METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB IV PEMBAHASAN Data Pengujian Pengujian Kekerasan.

BAB III METODE PENELITIAN. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen,

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN. Mulai. Peleburan AC4B GBF. Holding Furnace LPDC. Inject: 0 jam 1 jam 2 jam 3 jam 4 jam. Chipping Cutting Blasting

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di beberapa tempat sebagai berikut:

PENGARUH Cu PADA PADUAN Al-Si-Cu TERHADAP PEMBENTUKAN STRUKTUR KOLUMNAR PADA PEMBEKUAN SEARAH

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Diagram Alir Penelitian Pada penelitian ini langkah-langkah pengujian mengacu pada diagram alir pada Gambar 3.1.

Karakterisasi Material Bucket Teeth Excavator 2016

PEMBENTUKAN FASA INTERMETALIK α-al 8 Fe 2 Si DAN β-al 5 FeSi PADA PADUAN Al-7wt%Si DENGAN PENAMBAHAN UNSUR BESI DAN STRONSIUM SKRIPSI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV DATA HASIL PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Studi Literatur. Pemotongan Sampel. Degreasing dengan larutan Acetone

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS ALUMINIUM (Al) PADUAN DAUR ULANG DENGAN MENGGUNAKAN CETAKAN LOGAM DAN CETAKAN PASIR

BAB 3 METODE PENELITIAN

1 BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV PELAKSANAAN DAN PEMBAHASAN

BAB III PROSEDUR PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan sesuai dengan diagram alir berikut ini : Pelat Baja Tipe SPHC JIS G Pembuatan Spesimen Uji

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada Bulan Agustus sampai bulan Oktober 2012.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PEMBUATAN STRUKTUR DUAL PHASE BAJA AISI 3120H DARI BESI LATERIT

III. METODE PENELITIAN. Dalam penelitian ini dilakukan pengujian oksidasi baja AISI 4130 pada

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2015 sampai Mei 2015 di

PENGARUH PENAMBAHAN KONSENTRASI ASAM OKSALAT TERHADAP KETEBALAN LAPISAN OKSIDA PADA ALUMINIUM FOIL HASIL PROSES ANODISASI SKRIPSI

III. METODE PENELITIAN. waktu pada bulan September 2015 hingga bulan November Adapun material yang digunakan pada penelitian ini adalah:

ANALISA PERBEDAAN SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PADA PISTON HASIL PROSES PENGECORAN DAN TEMPA

VARIASI TEMPERATUR PEMANASAN PADA PROSES PERLAKUAN PANAS TERHADAP KEKERASAN DENGAN MATERIAL SS 304L

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Tujuan Percobaan

BAB III METODELOGI PENELITIAN Alur Penelitian Secara garis besar metode penelitian dapat digambarkan pada diagram alir dibawah ini : Mulai

BAB III PERCOBAAN DAN HASIL PERCOBAAN

BAB III METODE PENELITIAN

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada Bulan September 2012 sampai dengan November

BAB III METODE PENELITIAN

PENGARUH SILIKON (Si) TERHADAP KEKERASAN PERMUKAAN DARI BAJA TUANG PERKAKAS YANG MENGALAMI FLAME HARDENING SKRIPSI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di beberapa tempat sebagai berikut:

Analisis Struktur Mikro Baja Tulangan Karbon Sedang

BAB III. dan RX-KING ditujukan pada diagram dibawah ini yaitu diagram alir penelitian. Rumah Kopling F1-ZR. Rumah Kopling RX-KING.

Pengaruh Temperatur Bahan Terhadap Struktur Mikro

Transkripsi:

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. DIAGRAM ALIR PENELITIAN Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 38

3.2. ALAT DAN BAHAN 3.2.1 Alat Gambar 3.2 Skema Peralatan Penelitian Die Soldering 3.2.2 Bahan Bahan utama yang digunakan dalam percobaan ini adalah Ingot Al-7wt%Si, Sampel baja perkakas H13, dan Al-80%Mn. Bahan tersebut merupakan bahan baku utama percobaan die soldering. 3.3. KOMPOSISI KIMIA BAHAN 3.3.1. Komposisi Kimia Baja Perkakas H13 Tabel 3.1. Komposisi kimia baja perkakas H13 pada benda uji C Si Mn Cr Mo V 0,32-0,42 0,8-1,2 0,5 Max 4,5-5,5 1-1.5 0.8-1.2 3.3.2. Komposisi Kimia Al-7wt%Si Tabel 3.2.Komposisi Kimia Master Alloy Al-7wt%Si 1 2 3 Ave Al 92.777 92.828 92.656 92.754 Si 7.005 6.696 7.123 7.0301 Fe 0.130 0.129 0.133 0.131 Cu 0.050 0.050 0.050 0.050 Cr Ti 0.010 0.009 0.009 0.009 Sn 0.008 0.007 0.009 0.008 39 Pb 0.012 0.010 0.013 0.012 Ca

3.4. PROSEDUR PENELITIAN 3.4.1. Preparasi Sampel Tool Steel H13 a. Pemotongan Sampel Penelitian ini didahului dengan pemotongan sampel H13 tool steel asanneal dengan dimensi pemotongan sebagai berikut : H13 Tool Steel 30 mm 5 mm Gambar 3.3 Dimensi Sampel Setelah Dipotong dengan Gergaji Mesin b. Pengamplasan Sampel H13 Tool steel H13 diamplas dari mesh yang paling rendah ke mesh yang paling tinggi. Adapun kertas amplas yang digunakan adalah grid #80, #120, #180, #240, #320, 400, #600, #800 dan #1000. Proses pengamplasan dilakukan hanya sampai grid 1000 dengan pertimbangan bahwa permukaan sampel telah cukup halus dan rata, sehingga proses difusi logam cair akan optimal. Setelah pengamplasan, sampel dimasukkan ke dalam kotak yang telah berisikan silica gel supaya sampel terhindar dari korosi. c. Pengujian Microhardness Sampel H13 Pengujian kekerasan awal sampel menggunakan metode microhardness vickers yang bertujuan untuk mendapatkan nilai kekerasan dari sampel tool steel H13. Pengujian dilakukan dengan memberikan penjejakan pada sampel sebanyak 3 titik dengan beban 300 gf dengan waktu 15 detik. Pengukuran jejak identasi dengan menggunakan mikroskop yang telah terintegrasi dengan alat microhardness. Hasil identasi berbentuk belah ketupat dengan perhitungan kekerasan: 1,854P V = 2 d H...Persamaan 3.1. 40

Keterangan: P = beban penjejakan dalam (kgf) d = diagonal rata-rata penjejakan (mm) 3.4.2. Pembuatan Master Alloy a. Perhitungan Material Balance Perhitungan material balance untuk mendapatkan massa paduan Al- 7wt%Si dan massa Mn yang akan ditambahkan. Massa ingot paduan aluminium silikon (Al-7wt%Si) yang digunakan disesuaikan dengan perhitungan material balance, dengan kapasitas krusibel 1500 gram. Adapun komposisi kimia master alloy Al-7wt%Si dapat dilihat pada tabel 3.1. Mangan (Mn) yang ditambahkan adalah Al-80wt%Mn, dengan tingkat efektifitas sebesar 95%. Sehingga perhitungan penambahan mangan (Mn) yang dilakukan ke dalam aluminium dan jumlah paduan (Al-7wt%Si) yang akan digunakan dapat dilihat pada Tabel 3.3. Tabel 3.3. Perhitungan Material Balance Persentase Mn Penambahan Al-80%Mn, efektifitas 75 % Al-7wt%Si yang dibutuhkan 0.1% 0.1g 100 100 x x x1500g = 1.97g 100 80g 95 1,498.03 g 0.3% 0.3g 100 100 x x x1500g = 5.92g 100 80g 95 1,494.08 g 0.5% 0.5g 100 100 x x x1500g = 9.87g 100 80g 95 1,490.13 g 0.7% 0.7g 100 100 x x x1500g = 13.82g 100 80g 95 1,486.18 g b. Peleburan Setelah massa Al-7wt%Si dan massa Al-80wt%Mn ditimbang sesuai dengan perhitungan material balance, maka langsung dilakukan proses peleburan. Bentuk mangan yang ditambahkan pada proses pengecoran berupa serbuk yang dibungkus dengan aluminium foil. Al-7wt%Si dilebur sampai mecair dalam krusibel yang berkapasitas 1500 gram. 41

c. Penambahan Mn Setelah aluminium mencapai temperatur 700 0 C, maka Al-80wt%Mn yang dibungkus dengan aluminium foil dicelupkan dengan menggunakan panjer. Setelah sekitar 10 menit, maka panjer diangkat dan dilakukan pengadukan dengan menggunakan kayu yang kering. Pengadukan dilakukan sekitar 5 menit, dengan harapan Al-80wt%Mn yang ditambahkan bisa tersebar secara merata. d. Uji Komposisi Setalah pengadukan selesai dan Al-80wt%Mn dalam paduan aluminium cair sudah merata, maka dilakukan preparasi sampel untuk uji spektrometri. Sampel diambil sekitar 75 gram dan dituang kedalam cetakan uji spektrometri. Master alloy yang akan dibuat adalah Al-7wt%Si dengan kadar Mn : 0.1%, 0.3%, 0.5%, dan 0.7%. Apabila sampel uji spektrometri tidak sesuai dengan kadar Mn yang diinginkan, maka dilakukan penambahan Al- 80wt%Mn ataupun Al-7wt%Si sampai diperoleh master alloy sesuai variabel yang diinginkan. e. Penuangan Apabila master alloy sudah diperoleh setelah melakukan uji spektrometri, maka master alloy di tuang ke dalam cetakan dan disimpan untuk persiapan pengujian. Pembuatan master alloy dilakukan sebanyak empat kali dengan kadar Mn : 0.1%, 0.3%, 0.5%, dan 0.7%. 3.4.3. Pengujian Dipping Setelah proses pembuatan keempat master alloy selesai dilakukan, maka dilakukan pengujian dengan tahapan sebagai berikut : a. Peleburan Master alloy yang sudah dibuat dilebur kembali sampai temperatur 740 0 C. Setelah mencapai temperatur tersebut, maka krusibel diangkat dengan penjepit dan di letakkan di holding furnace. Dapur ini menggunakan pemanas (heater) yang berfungsi untuk menjaga temperatur agar tetap konstan. Pemanas (heater) dihubungkan ke listrik dan dalam dapur ini pula dilengkapi dengan dua termokopel yaitu termokopel untuk pemanas dan krusibel. Termokopel krusibel untuk menunjukkan temperatur aluminium cair 42

sedangkan termokopel pemanas untuk menunjukkan temperatur pemanasnya.. Peralatan holding furnace dapat dilihat pada gambar 3.3. Gambar 3.4 Dapur holding Stelah krusibel diletakkan dalam holding furnace, maka dibiarkan beberapa saat sampai temperatur aluminium cair stabil. b. Pencelupan Sampel (H13) pada Aluminium cair (Al-7wt%Si) Proses pencelupan sampel dilakukan pada dapur holding. Sebelum dilakukan pencelupan, temperatur holding Furnace di setting mulai dari 740 0 C, 720 0 C, 700 0 C. Setelah temperatur aluminium cair konstan pada temperatur yang diinginkan, maka sampel tool steel H13 digantungkan pada sebuah kawat nikel yang telah dijepit. Sampel tersebut dicelupkan dengan kedalaman setengah dari volume aluminium cair dalam kowi selama 30 menit. Kemudian sampel diangkat dari dapur dan dilakukan pelabelan dan pengkodean. Sedangkan aluminium cair dituang kedalam cetakan ingot. Percobaan ini dilakukan pada empat klomposisi Mn yang berbeda dan tiga temperatur yang berbeda, sehingga jumlah sampel pengujian adalah dua belas buah. 3.4.4. Uji SEM dan EDS Pengamatan SEM (Scanning Electron Microscope) dan EDS (Electron Dispersive X-ray Spectroscopy) dilakukan setelah pengujian dipping. Sebelum dilakukan pengamatan dengan menggunakan SEM, seluruh sampel yang akan diamati harus dilakukan preparasi terlebih dahulu yang meliputi: 43

a. Pemotongan sampel Pemotongan sampel dibagi dua dengan menggunakan medium speed diamond saw. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan bagian permukaan yang akan diuji. b. Mounting sampel Proses mounting bertujuan menempatkan sampel pada suatu media, untuk memudahkan penanganan sampel yang berukuran kecil tanpa merusak sampel. Media mounting yang digunakan berupa resin dan hardener yang diletakkan terlebih dahulu di cetakan sebelum diletakkan sampel. Untuk mempersingkat proses preparasi dalam satu mounting berisikan 3 buah sampel. c. Pengamplasan (Grinding) Proses pengamplasan ini bertujuan untuk mendapatkan kehalusan permukaan dan menghilangkan goresan-goresan kasar pada permukaan sampel. Pengamplasan dilakukan dengan menggunakan kertas amplas dengan amplas nomor grid #240, #400, #600#, #800, #1000, #1200 dan #1500, yang dilakukan secara bertahap dimulai dari amplas dengan nomor grid paling kecil (kasar) ke nomor grid yang besar (halus). d. Pemolesan (Polishing) Melalui pengamplasan (grinding) akan didapat sampel yang halus. Tetapi belum cukup untuk dijadikan sampel uji pengamatan yang baik. Kita harus memperoleh permukaan sampel yang halus bebas goresan dan mengkilap seperti cermin dan menghilangkan ketidakteraturan sampel hingga orde 0.01 µm. e. Etsa (Etching) Untuk mengamati mikrostruktur perlu dilakukan etsa, yaitu proses korosi terkontrol yang bertujuan untuk mengikis batas butir. Etsa dilakukan pasa sampel yang telah dokeringkan setelah poles halus, dengan menggunakan zat kimia bersifat asam atau basa. Zat etsa akan menyerang berbagai daerah permukaan. Karena adanya afinitas kimia yang berbeda antara detail satu dan lainnya, serangan zat kimia akan menyebabkan pantulan sinar yang berbeda ke lensa objektif antara detail satu dan lainnya, yang menyebabkan dapat 44

membedakan antara fasa satu dan lainnya. Setelah proses etsa, sampel siap diamati dengan mikroskop optik. Untuk pengamatan mikrostruktur dengan SEM menggunakan zat etsa nital 3-4 % pada bagian permukaan sampel 5 detik. Setelah dilakukan etsa kemudian sampel akan dibersihkan dengan air dan alkohol 95% dan dikeringkan dengan hair dryer. 3.4.4.1. Pengamatan Mikrostruktur Pengamatan mikrostruktur dilakukan dengan menggunakan SEM yang bertujuan untuk melihat morfologi dan karakteristik dari lapisan-lapisan intermetalik dengan mengukur ketebalannya dan mengetahui unsur-unsur kimia dari setiap lapisan intermetalik tersebut dengan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope) LEO 420 yang dilengkapi dengan EDS. Gambar 3.5 SEM yang dilengkapi dengan EDS 3.4.5. Pengujian Microhardness Setelah sampel dilakukan pengujian SEM dan EDS, maka sampel tersebut dilakukan uji kekerasan. Pengujian kekerasan dilakukan dengan metode indentasi (vickers micro hardness). Karena sampel sudah halus, maka tidak perlu preparasi yang rumit untuk uji kekerasan. Untuk melakukan identasi pada lapisan intermetalik, maka dilakukan preparasi sampel, yaitu diamplas pada grid 1500 dan dipoles. Setelah itu baru dilakukan pengujian kekerasan. a. Pengujian kekerasan tool steel H13 setelah dipping. Sampel ini dilakukan identasi pada tiga titik yang berbeda. Beban yang diberikan adalah 300 gf dalam waktu 15 detik. 45

b. Pengujian kekerasan lapisan intermetalik setelah dipping Penjejakkan untuk mengetahui kekerasan lapisan dilakukan sebanyak 3 pada tempat yang berbeda dengan beban 25 gf dalam waktu 15detik 46