PENGARUH PENAMBAHAN TEMBAGA (Cu) TERHADAP … · Laporan . Tugas. Akhir . Your Logo . PENDAHULUAN ....
41
Ihr Logo PENGARUH PENAMBAHAN TEMBAGA (Cu) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PADA PADUAN ALUMINIUM-SILIKON (Al-Si) MELALUI PROSES PENGECORAN Nama Mahasiswa : I Made Pasek Kimiartha NRP : 2710 100 006 Dosen Pembimbing : Dr. Eng. Hosta Ardhyananta, S.T., M.Sc. Laporan Tugas Akhir
Transcript of PENGARUH PENAMBAHAN TEMBAGA (Cu) TERHADAP … · Laporan . Tugas. Akhir . Your Logo . PENDAHULUAN ....
Ihr Logo
PENGARUH PENAMBAHAN TEMBAGA (Cu) TERHADAP SIFAT
MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PADA PADUAN
ALUMINIUM-SILIKON (Al-Si) MELALUI PROSES PENGECORAN
Nama Mahasiswa : I Made Pasek Kimiartha
NRP : 2710 100 006
Dosen Pembimbing : Dr. Eng. Hosta Ardhyananta, S.T., M.Sc.
Laporan Tugas Akhir
Your Logo
PENDAHULUAN
Your Logo
LATAR BELAKANG
Pemakaian aluminium untuk berbagai aplikasi kehidupan manusia semakin diminati, sering disebut logam masa depan (the future metal).
Banyak komponen otomotif terbuat dari paduan aluminium khusus nya paduan al-si karena sangat ringan, koefisien pemuaian yang kecil dan ketahanan korosi yang baik.
Penambahan tembaga (Cu) pada paduan al-si dapat memberikan kekerasan yang baik pada temperatur tinggi, sehingga cocok dipakai untuk bahan piston motor.
Your Logo
RUMUSAN MASALAH
Bagaimana pengaruh penambahan kadar Tembaga (Cu) terhadap kekerasan paduan Aluminum-Silikon (Al-Si)?
Bagaimana pengaruh penambahan kadar Tembaga (Cu) terhadap struktur mikro paduan Aluminum-Silikon (Al-Si)?
Your Logo
BATASAN MASALAH
Temperatur peleburan homogen
Pemaduan dianggap homogen
Tidak ada reaksi antara cetakan dengan logam
Your Logo
TUJUAN PENELITIAN
Menganalisis pengaruh penambahan Tembaga (Cu) terhadap kekerasan paduan Al-Si
Menganalisis pengaruh penambahan Tembaga (Cu) terhadap struktur
mikro paduan Al-Si
Your Logo
MANFAAT PENELITIAN
Dapat menghasilkan paduan logam melalui proses pengecoran yang diharapkan mempunyai sifat mekanik
yang baik sehingga dapat meningkatkan daya guna paduan aluminium dengan mengatur komposisi berat
Tembaga (Cu) sehingga bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Your Logo
TINJAUAN PUSTAKA
Your Logo
ALUMINIUM
Sifat mekanik aluminium (ASM Handbook Vol. 2, 1990)
Kemurnian,
%
Kekuatan Tarik
Yield, ±0,2% Kekuatan Tarik Pemanjanga
n dalam 50
mm, % Mpa ksi MPa ksi
99,99 10 1,4 45 6,5 50
99,8 20 2,9 60 8,7 45
Sifat termal aluminium (ASM Handbook Vol. 2, 1990)
Temperatur
lebur
Temperatur
didih
Konduktivitas termal
660,4 C 2494 C 247 W/m.K pada 25 C 90 W/m.K pada 660,4 C
Your Logo
ALUMINIUM
Sifat-sifat aluminium menurut Leighou (1953) :
Ringan, 1/3 dari bobot besi dan baja.
Tahan terhadap korosi
Mudah dibentuk
Konduktor listrik dan panas yang baik
Non magnetic
Your Logo
ALUMINIUM
Klasifikasi aluminium tuang sesuai standar AA
Kelas Unsur paduan utama
1xx.x 2xx.x 3xx.x 4xx.x 5xx.x 6xx.x 7xx.x 8xx.x 9xx.x
Aluminium murni (99,00% atau lebih) Al-Cu alloy Al-Si-Cu dan atau Mg Al-Si Al-Mg Nomor yang tidak digunakan Al-Zn Al-Sn Al dengan unsur-unsur lain
Your Logo
SILIKON
Sifat fisik dan mekanik silikon (William C. O’Mara, 1990) Si Properties
Density 2,3291 g/cm3
Melting point 1420 C Molecular weight 28.086 Thermal conductivity 1,63 W/(cm K); 1,4 W/(cm K) Thermal expansion 4,05 x 10-6 / K Young’s modulus 131 GPa Bulk modulus 102 GPa Shear modulus 79,9 GPa
Pengaruh sebagai paduan : 1. Mampu cor yang
baik 2. Meningkatkan
ketahanan korosi
Your Logo
PADUAN ALUMINIUM-SILIKON
Mampu cor (fluiditas) yang baik
Ketahanan aus dan korosi yang baik
Koef. Ekspansi thermal yang rendah
Your Logo
PADUAN ALUMINIUM-SILIKON
Hypoeutektik Eutektik Hypereutektik
Your Logo
TEMBAGA
Sifat fisik dan mekanik tembaga Cu Properties
Melting point Density Thermal conductivity Elastic modulus Tensile strenght
1083 C 8,95 g/cm3
391 W/m.K 117 Gpa 150 N/mm2
Thermal dan elecrical conductivity yang baik
Memberikan kekuatan dan kekerasan yang tahan terhadap temperatur tinggi
Your Logo
PENGECORAN (FOUNDRY)
Proses pembentukan objek logam
Melelehkan atau melebur
logam
Dituangkan ke dalam cetakan
Logam cair mengalami solidifikasi
Produk sesuai bentuk yang diinginkan
Your Logo
PENGECORAN (FOUNDRY)
Paduan dan
komposisi
Temperatur
mulai cair (oC)
Temperatur
berakhir cair
(oC)
Temperatur
Penuangan
(oC)
Al–4,5Cu 521 644 700–780
Al–4Cu–3Si 521 627 700–780
Al–4,5Cu–5Si 521 613 700–780
Al–12Si 574 582 670–750
Al–9,5Si–0,5Mg 557 596 670–740
Al–3,5Cu–8,5Si 538 593 670–740
Al–7Si–0,3Mg 557 613 670–740
Al–4Cu–1,5Mg–2Ni
532 635 700–760
Al–3,8Mg 599 641 700–760
Al–10Mg 499 604 700–760
Al–12Si–0,8Cu–1,7Mg–2,5Ni
538 566 670–740
Al–9Si–3,5Cu–0,8Mg–0,8Ni
520 582 670–740
Your Logo
METODOLOGI PENELITIAN
Your Logo
Diagram Alir Penelitian
Your Logo
BAHAN PENELITIAN
Paduan Al-Si Batangan Tembaga
Batangan
Your Logo
PERALATAN PENELITIAN
Furnace (Tungku)
Crucible (Krus)
Timbangan Digital
Your Logo
PERALATAN PENELITIAN
Kikir Kertas Amplas Pyrometer
Gergaji Tangan
Your Logo
RANCANGAN PENELITIAN
Material Pengujian
Al-Si
Tembaga (wt%)
Sample Uji
Komposisi Uji
Metalografi Uji XRD
Uji Kekerasan
Uji TMA
0 1
V V V V V
1 2
2 3
3 4
4 5
Your Logo
PROSES PENGUJIAN
Pengujian XRF & EDX
Pengujian XRF digunakan untuk mengidentifikasi komposisi kimia dan konsentrasi unsur – unsur yang
terkandung di dalam material.
Pengujian Metalografi
Metalografi adalah suatu metode untuk menyelidiki struktur logam dengan menggunakan mikroskop optik
dan mikroskop elektron.
Pengujian XRD
XRD (X-ray Difractometer) merupakan salah satu alat pengujian material yang biasanya digunakan untuk
identifikasi unsur atau senyawa (analisis kualitatif) dan penentuan komposisi (analisis kuantitatif).
Your Logo
PROSE PENGUJIAN
Pengujian Kekerasan
Pengujian kekerasan dilakukan untuk mengetahui kekerasan dari suatu material dengan cara pemberian
beban.
Pengujian TMA
TMA (Thermomechanical Analysis) pada dasarnya adalah teknik yang digunakan untuk mengamati
perubahan dimensi material akibat prubahan temperature (ekspansi termal).
Your Logo
Hasil dan Pembahasan
Your Logo
Uji Komposisi
Hasil EDX
Hasil XRF
Your Logo
Faktor-faktor yang dapat menjadi penyebab hasil pengujian yang tidak sesuai tersebut dikarenakan antara lain preparasi sampel uji, konfigurasi alat, dan sensivitas alat yang digunakan dalam pengujian sampel. Ketiga hal tersebut berpengaruh pada hasil pengujian dimana sampel yang diujikan dapat bermacam-macam seperti padatan hingga gas. Konfigurasi dan sensitivitas alat yang bersifat terbatas. Preparasi sampel paduan telah dilakukan dengan meratakan permukaan sampel sehingga faktor yang tersisa yakni alat. Kemungkinan yang dapat terjadi adalah kesalahan dalam pengaturan atau konfigurasi alat, dan sensitivitas alat yang menurun.
Uji Komposisi
Your Logo
Pengamatan Hasil XRD Coran Al-Si-Cu
Your Logo
Pengamatan Hasil XRD Coran Al-Si-Cu
Your Logo
Pengujian Metalografi dilakukan sesuai standar ASTM E407. Larutan etsa yang digunakan adalah campuran antara Aquades 200 mL dan HF (Hydrofluoric Acid) 1 mL.
Pengamatan Struktur Mikro Coran
Your Logo
Pengamatan Struktur Mikro Coran
0 wt% Cu (a) Perbesaran 200x (b) Perbesaran 500x
Your Logo
Pengamatan Struktur Mikro Coran
1 wt% Cu (a) Perbesaran 200x (b) Perbesaran 500x
Your Logo
Pengamatan Struktur Mikro Coran
2 wt% Cu (a) Perbesaran 200x (b) Perbesaran 500x
Your Logo
Pengamatan Struktur Mikro Coran
3 wt% Cu (a) Perbesaran 200x (b) Perbesaran 500x
Your Logo
Pengamatan Struktur Mikro Coran
4 wt% Cu (a) Perbesaran 200x (b) Perbesaran 500x
Your Logo
Hasil Uji
Kekerasan
Your Logo
Hasil Uji Kekerasan
Your Logo
Pengujian Ekspansi Termal
Your Logo
Pengujian Ekspansi Termal
Your Logo
Terima Kasih
