BAB IPENDAHULUAN

I.1 Latar BelakangAluminium (Al) adalah salah satu logam yang banyak dipakai baik di dunia

industri maupun kalangan masyarakat pada umumnya. Aluminium di alam ditemukan dalam bentuk bijih bauksit (bauxite ore) kemudian mengalami beberapa proses untuk menjadi aluminium dengan kadar yang tinggi (pure). Logam aluminium sangat jarang digunakan dalam keadaan murni, tapi dalam keadaan paduan (alloy). Logam – logam paduan aluminium biasanya adalah tembaga (copper), silikon (silicon), mangan (manganese), magnesium (magnesium), seng (zinc), litium (lithium) dll. Tiap – tiap campuran paduan tersebut memiliki karakteristik dan penggunaan yang berbeda – beda sehingga hal tersebut yang mendasari kodifikasi pengelompokan aluminium. Secara garis besar paduan aluminium dikelompokkan menjadi 2 yaitu wrought aluminum alloys dan cast aluminum alloys.

Diambil dari buku ASM Handbook Vol. 9 Metallography and Microstructures

Pada praktikum ini praktikan memilih paduan Aluminium cor (cast aluminum alloy) sebagai spesimen untuk dilakukan metalografi (foto mikro). Diharapkan dengan melakukan pengujian tersebut praktikan mampu mengerti struktur mikro dari paduan aluminium cor dan beberapa kakakteristik mekanik dari paduan ini.

I.2 TujuanPraktikum ini memiliki tujuan antara lain sebagai berikut :

1. Mengetahui struktur mikro beserta fasa – fasa yang ada pada paduan aluminium cor seri 354 F (cast aluminum alloy).

2. Mengetahui sifat – sifat mekanik pada paduan aluminium cor seri 354 F (cast aluminum alloy).

Laporan Praktikum Metalurgi 2 Parindra KusriantokoTeknik Material dan Metalurgi FTI-ITS 2710.100.066

1

I.3 Diagram alir (flow chart) Praktikum

Laporan Praktikum Metalurgi 2 Parindra KusriantokoTeknik Material dan Metalurgi FTI-ITS 2710.100.066

2

Start

Menyiapkan spesimen uji dan alat

Pemotongan Spesimen

Mounting

Grinding

Polishing

Etching

Pengamatan metalografi dan pengambilan foto

Finish

BAB IIMETODE PELAKSANAAN

II.1 Standar PengujianStandar pengujian yang digunanakan dalam preparasi specimen uji metalografi

ini adalah ASTM E3

II.2 Material yang DigunakanMaterial yang digunakan dalam praktikum ini adalah paduan aluminium cor (cast

aluminum alloy) seri 354 F

II.3 Peralatan Menunjang yang DigunakanPada praktikum ini peraltan yang digunakan adalah sebagai berikut :1. Hydraulic mounted specimen press.2. Kertas gosok dengan grid 180, 240, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500,

dan 2000.3. Mesin grinding .4. Mesin polishing dan kain beludru (servyt).5. Resin cair dan katalis beserta cetakan dari PVC yang berdiameter < 3 cm.6. Etching reagent dengan menggunakan Keller’s reagent dengan komposisi

seperti pada table 2.1.7. Mikroskop optis dengan kamera pengambil foto metalografi dengan kapasitas

sampai 1000x perbesaran.

Tabel 2.1 Komposisi kimia Keller’s reagent

HF (48%) HCl HNO3 H2O2 mL 3 mL 5 mL 190 mL

Diambil dari buku ASM Handbook Vol. 9 Metallography and Microstructures

II.4 Prosedur Pelaksanaan 1. Pemotongan Spesimen (cutting)

Berdasarkan pada ketentuan ukuran diameter spesimen berkisar antara 0.25 sampai 1 inch. Dengan alasan lebih kecil atau lebih besar dari ketentuan di atas akan menyulitkan dalam proses penggosokan.

Proses pemotongan dilakukan secara mekanik dengan menggunakan gergaji agar tidak menimbulakan overheating yang dapat menyebabkan kerusakan secara metalurgis (perubahan fasa) pada spesimen. Untuk meratakan permukaan digunakan gerinda.

Laporan Praktikum Metalurgi 2 Parindra KusriantokoTeknik Material dan Metalurgi FTI-ITS 2710.100.066

3

2. MountingProses mounting dilakukan untuk mempermudah dalam proses

pengampelasan dan polishing. Benda kerja yang kecil akan sangat sukar dipegang sehingga diperlukan proses mounting ini. Beberapa bahan yang sering digunakan untuk mounting adalah thermoplastik seperti resin yang mencair pada temperatur 150o C. Pada praktikum ini mounting yang digunakan adalah resin.

3. Pengampelasan (grinding)Proses pengampelasan dilakukan dengan menggunakan grid 180

sampai 2000.

4. Pemolesan (polishing)Pemolesan dilakukan dengan menggunakan metal polish dan dengan

menggunakan mesin polish yang di bagian atas piringannya diberi lapisan kain beludru (servyt). Pemolesan dilakukan hingga goresan yang terjadi akibat pengampelasan menghilang.

5. Pengetsaan (etching)Pengetsaan dilakukan dengan menggunakan larutan yang sesuai

dengan specimen yang digunakan. Berdasarkan referensi yang ada untuk specimen paduan aluminium maka larutan etsa yang digunakan adalah keller’s reagent (2 mL HF (48%), 3 mL HCl (conc), 5 mL HNO3 (conc), 190 mL H2O). Metode yang digunakan pada proses pengetsaan ini adalah metode swab.

6. Foto mikroFoto mikro dilakukan dengan mikroskop khusus untuk metalografi.

Sebelum difoto specimen harus dipress dahulu dengan menggunakan Hydraulic mounted specimen press. Perbesaran yang diambil mulai dari 50x sampai 1000x.

Laporan Praktikum Metalurgi 2 Parindra KusriantokoTeknik Material dan Metalurgi FTI-ITS 2710.100.066

4

BAB IIIDATA DAN PEMBAHASAN

III.1 DataDari percobaan yang telah dilakukan didapatkan hasil metalografi Al 354 F

sebagai berikut:

Gambar 3.1 Al 354 F, Keller’s reagent dengan perbesaran 50x

Gambar 3.2 Al 354 F, Keller’s reagent dengan perbesaran 100x

Laporan Praktikum Metalurgi 2 Parindra KusriantokoTeknik Material dan Metalurgi FTI-ITS 2710.100.066

5

Eutectic mixture Al + Si

ambar 3.3 Al 354 F, Keller’s reagent dengan perbesaran 200x

Gambar 3.4 Al 354 F, Keller’s reagent dengan perbesaran 500x

Gambar 3.5 Al 354 F, Keller’s reagent dengan perbesaran 1000x

Laporan Praktikum Metalurgi 2 Parindra KusriantokoTeknik Material dan Metalurgi FTI-ITS 2710.100.066

6

Presipitat (Cu2Mg8Si6Al5)

Silikon

Tabel 3.1 Prosentase komposisi kimia Al 354 F

Al Si Cu Mg88.7 9.0 1.8 0.5

Diambil dari buku ASM Handbook Vol. 9 Metallography and Microstructures

III.2 PembahasanPada paduan cor aluminium (aluminum casting alloy) dengan kode Al 354 F

setelah dietsa dengan menggunakan larutan keller (keller’s reagent) dan dilakukan foto mikro (metalografi) maka struktur mikro yang terlihat adalah Al (α) dan Eutectic Mixture Al (α) + Si (β). Hal ini sesuai dengan yang ditunjukkan pada diagram kesetimbangan Al-Si dengan komposisi Al = 91%wt dan Si = 9.0%wt (pada tabel 3.1) dengan mengabaikan adanya Cu dan Mg karena nilainya yang kecil.

Gambar 3.6 Diagram fasa Al-Si (diambil dari ASM Metals Handbook Volume 3 : Alloy Phase Diagrams)

Berdasarkan gambar di atas proses pendingan dimulai pada temperatur T1 dimana paduan masih dalam keadaan cair (liquid). Kemudian ketika dilakukan penunurunan

Laporan Praktikum Metalurgi 2 Parindra KusriantokoTeknik Material dan Metalurgi FTI-ITS 2710.100.066

7

T1

T2

T3

Liquid

Al (α)

Liquid

Al (α)

Eutectic Mixture Al + Si

temperatur secara lambat, paduan akan memulai membeku ketika menyentuh garis liquidus (T2) yang menyebabkan terbentuknya inti-inti Al (α). Semakin temperatur diturunkan maka inti Al akan semakin membesar dan akhirnya mengalami reaksi eutektik yang merubah liquid menjadi Al + Si yang tersusun secara lamilar (lapis-lapis) pada tahap ini struktur dari paduan adalah eutektik (Al-Si) dan Al (proeutektik α). Struktur inilah yang bertahan hingga temperatur kamar dan akan semakin halus seiring dengan pengurangan temperatur.

Sifat yang dimiliki Al 354 ini antara lain adalah :1. Sifat mampu cor yang baik, hal ini disebabkan karena adanya silikon yang

mampu menaikkan fluidity dari cairan Al sehingga mudah dituang kedalam cetakan yang tipis dan rumit sekalipun.

2. Tidak dapat dikeraskan, karena paduan ini pada pendinginannya tidak melewati garis solvus.

3. Mampu las yang baik4. Ketahanan korosi yang baik, terbentuknya SiO2.xH2O pada permukaan

menyebabkan paduan ini memiliki ketahanan korosi yang baik.5. Tahan gesekan6. Memiliki koefisien pemuaian yang kecil

Sifat mekanik yang dimiliki oleh paduan ini ditunjukkan pada tabel di bawah ini :

Tabel 3.2 Mechanical properties Al 354

Diambil dari eFunda.com (The Ultimate Online Reference for Engineering)

Laporan Praktikum Metalurgi 2 Parindra KusriantokoTeknik Material dan Metalurgi FTI-ITS 2710.100.066

8

BAB IVKESIMPULAN

Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan :1. Aluminium paduan Al 354 F pada keadaan temperatur kamar memiliki

struktur mikro Al (α) dan Eutectic Mixture (Al (α) + Si (β)).2. Aluminium paduan Al 354 F memiliki property mekanik seperti yang

ditunjukkan pada tabel 3.2.

Laporan Praktikum Metalurgi 2 Parindra KusriantokoTeknik Material dan Metalurgi FTI-ITS 2710.100.066

9

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. http://www.efunda.com/materials/alloys/aluminum/show_aluminum.cfm. ?ID=AA_354.0&show_prop=all&Page_Title=354.0. Diakses pada tanggal 10 mei 2012 pukul 20.00 WIB.

ASM International Team. 1985. ASM Handbook Vol 03: Alloy Phase Diagrams 9 th

Edition . USA : ASM International.ASM International Team. 1985. ASM Handbook Vol 09: Metallography and

Microstructures 9th Edition . USA : ASM International.ASM International Team. 1985. ASM Handbook Vol 15: Casting 9th Edition. USA :

ASM International.Suherman, Wahid. 2003. Ilmu Logam I. Surabaya : ITS SurabayaSuherman, Wahid. 1999. Ilmu Logam II. Surabaya : ITS SurabayaWarmuzek, Malgorzata. 2004. Aluminum-Silicon Casting Alloys : Atlas of

Microfractographs. USA : ASM Internasional.

Laporan Praktikum Metalurgi 2 Parindra KusriantokoTeknik Material dan Metalurgi FTI-ITS 2710.100.066

10