PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063...

16
1 PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 SETENGAH PADAT (SEMI SOLID) Ayub Wibowo / 20407181 Fakultas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Mesin Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No.100, Depok 16424 E-mail : [email protected] ABSTRAK Pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) merupakan salah satu teknik untuk meningkatkan kekuatan, keuletan dan sifat mekanik logam paduan agar menghasilkan bahan baku bermutu tinggi. Pada penelitian ini logam paduan yang digunakan adalah paduan aluminium 6063 yang dilakukan dengan cara menuangkan logam cair ke dalam corong luaran cor dan diputar dengan poros batang pengaduk dengan kecepatan putar 2900 rpm. Dari hasil pengamatan yang dilakukan, struktur mikro logam paduan aluminium 6063 ingot pada umumnya terdiri dari fasa utama Al-α dikelilingi partikel Mg 2 Si berbentuk dendritik yang tidak homogen. Diharapkan akibat pengaruh gaya geser dari batang pengaduk pada proses pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) struktur mikronya berubah menjadi bentuk butir baru berbentuk bulat (globular). Berdasarkann hasil pengujian metalografi terhadap paduan aluminium 6063 yang telah dilakukan proses pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) struktur mikronya berubah menjadi globular yang terdiri dari fasa utamanya Al-α berbentuk globular dikelilingi partikel-partikel Mg 2 Si dengan terdapat partikel Mg 2 Si baik didalam maupun dibatas butir globular pada matrik Al-α. Dari proses pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) tersebut mampu meningkatkan nilai kekerasan dan nilai Impact Charpy pada logam paduan. Berdasarkan hasil pengujian kekerasan Rockwell nilai kekerasannya meningkat dari nilai kekerasan semula (ingot) sebesar 26,8 HR B menjadi 36,4 HR B pada sampel bagian depan, 37,8 HR B pada sampel bagian tengah dan 39,6 HR B pada sampel bagian belakang. Berdasarkan hasil pengujian Impact Charpy, nilai Impact Charpy pada logam ingot sebesar 0,019 Joule/mm² meningkat menjadi 0,132 Joule/mm² pada sampel bagian depan, 0,153 Joule/mm² pada sampel bagian tengah dan 0,174 Joule/mm² pada sampel bagian belakang. A. Kata Kunci : Logam Setengah Padat, Struktur Mikro, Kekerasan, Impact Charpy, Aluminium 6063 1. PENDAHULUAN Logam setengah padat (semi solid) adalah bahan yang mempunyai sifat thixotropik, yaitu mempunyai aliran laminer ketika dituang ke dalam cetakan dan berviskositas rendah. Bahan setengah padat ini merupakan salah satu bahan baku bermutu tinggi untuk penyiapan pembuatan komponen mesin. Pada umumnya, bahan baku yang digunakan dalam pembuatan komponen mesin adalah paduan Al-Si. Paduan tersebut paling banyak dibentuk melalui proses pengecoran cetakan logam dengan tekanan tinggi (high pressure dies casting). Sampai saat ini, kualitas dari hasil coran tersebut belum seluruhnya baik karena hasil coran masih tetap mengandung banyak porositas dan strukturnya disusun oleh struktur dendritik dan akibatnya sifat mekanik produk belum seluruhnya memadai. Berbagai usaha telah dilakukan termasuk penggunaan teknologi untuk menurunkan porositas dan mengubah struktur yang

Transcript of PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063...

Page 1: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

1

PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 SETENGAH PADAT (SEMI SOLID)

Ayub Wibowo / 20407181

Fakultas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Mesin Universitas Gunadarma

Jl. Margonda Raya No.100, Depok 16424

E-mail : [email protected]

ABSTRAK

Pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) merupakan salah satu teknik untuk meningkatkan kekuatan, keuletan dan sifat mekanik logam paduan agar menghasilkan bahan baku bermutu tinggi. Pada penelitian ini logam paduan yang digunakan adalah paduan aluminium 6063 yang dilakukan dengan cara menuangkan logam cair ke dalam corong luaran cor dan diputar dengan poros batang pengaduk dengan kecepatan putar 2900 rpm. Dari hasil pengamatan yang dilakukan, struktur mikro logam paduan aluminium 6063 ingot pada umumnya terdiri dari fasa utama Al-α dikelilingi partikel Mg2Si berbentuk dendritik yang tidak homogen. Diharapkan akibat pengaruh gaya geser dari batang pengaduk pada proses pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) struktur mikronya berubah menjadi bentuk butir baru berbentuk bulat (globular). Berdasarkann hasil pengujian metalografi terhadap paduan aluminium 6063 yang telah dilakukan proses pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) struktur mikronya berubah menjadi globular yang terdiri dari fasa utamanya Al-α berbentuk globular dikelilingi partikel-partikel Mg2Si dengan terdapat partikel Mg2Si baik didalam maupun dibatas butir globular pada matrik Al-α. Dari proses pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) tersebut mampu meningkatkan nilai kekerasan dan nilai Impact Charpy pada logam paduan. Berdasarkan hasil pengujian kekerasan Rockwell nilai kekerasannya meningkat dari nilai kekerasan semula (ingot) sebesar 26,8 HRB menjadi 36,4 HRB pada sampel bagian depan, 37,8 HRB pada sampel bagian tengah dan 39,6 HRB pada sampel bagian belakang. Berdasarkan hasil pengujian Impact Charpy, nilai Impact Charpy pada logam ingot sebesar 0,019 Joule/mm² meningkat menjadi 0,132 Joule/mm² pada sampel bagian depan, 0,153 Joule/mm² pada sampel bagian tengah dan 0,174 Joule/mm² pada sampel bagian belakang.

A. Kata Kunci : Logam Setengah Padat, Struktur Mikro, Kekerasan, Impact Charpy,

Aluminium 6063

1. PENDAHULUAN Logam setengah padat (semi solid) adalah bahan yang mempunyai sifat thixotropik, yaitu mempunyai aliran laminer ketika dituang ke dalam cetakan dan berviskositas rendah. Bahan setengah padat ini merupakan salah satu bahan baku bermutu tinggi untuk penyiapan pembuatan komponen mesin. Pada umumnya, bahan baku yang digunakan dalam pembuatan komponen mesin adalah paduan Al-Si. Paduan tersebut paling

banyak dibentuk melalui proses pengecoran cetakan logam dengan tekanan tinggi (high pressure dies casting). Sampai saat ini, kualitas dari hasil coran tersebut belum seluruhnya baik karena hasil coran masih tetap mengandung banyak porositas dan strukturnya disusun oleh struktur dendritik dan akibatnya sifat mekanik produk belum seluruhnya memadai. Berbagai usaha telah dilakukan termasuk penggunaan teknologi untuk menurunkan porositas dan mengubah struktur yang

Page 2: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

2

terbentuk dalam proses pengecoran. Salah satunya adalah dengan mengubah bahan baku menjadi bahan setengah padat (semi solid). Proses pembuatan paduan Al-Si setengah padat (semi solid) dapat melalui berbagai cara antara lain melalui proses adukan mekanik (mechanical stirring), adukan magnit (magnethohydrodynamic stirring), pengecoran semprot (spray casting), perlakuan termomekanik (thermomechanical treatment), penghalusan butir melalui cara kimia (chemical grain refinement) dan tegangan induksi dan peleburan teraktivasi (stress induced and melt ac-tivated). Proses pembentukan paduan aluminium setengah padat (semi solid) dapat melalui proses thixoforming yang terdiri dari thixoforging dan thixocasting, dan proses rheocasting. Dan hasilnya, porositas yang terbentuk relatif rendah karena selama pembentukan, aliran laminer bahan setengah padat tidak menyebabkan gas terperangkap dan produk bahan setengah padat ini memiliki struktur globular dan lebih ulet dibandingkan dengan bahan berstruktur dendritik. Selanjutnya dilakukan proses lanjut yaitu standar perlakuan panas untuk paduan aluminium dan modifikasinya untuk meningkatkan sifat mekanik produk agar dihasilkan produk yang bermutu tinggi. 2. LANDASAN TEORI

2.1 Pengecoran Logam Pengecoran logam adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan parts dengan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Logam cair dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang memiliki rongga sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Setelah logam cair memenuhi rongga dan kembali ke bentuk padat, selanjutnya cetakan disingkirkan dan hasil cor dapat digunakan untuk proses sekunder.

2.1.1 Macam-macam Proses Pengecoran

Proses pengecoran ada bermacam-macam tergantung dari kebutuhan masing-masing cara yang dilakukan untuk menghasilkan produk dengan sifat yang berlainan, baik yang menyangkut kualitas, ukuran, kuantitas dan sebagainya. Dalam menentukan proses pengecoran yang dipergunakan harus diperhitungkan faktor-faktor ekonomis, praktis maupun kondisi alat yang tersedia. Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah :

1. Sand Casting adalah jenis pengecoran dengan menggunakan cetakan pasir. Jenis pengecoran ini paling banyak dipakai karena ongkos produksinya murah dan dapat membuat benda coran yang berkapasitas berton-ton.

2. Centrifugal Casting adalah jenis pengecoran dimana cetakan diputar bersamaan dengan penuangan logam cair kedalam cetakan, yang bertujuan agar logam cair tersebut terdorong oleh gaya sentrifugal akibat berputarnya cetakan.

3. Die Casting adalah jenis pengecoran yang cetakannya terbuat dari logam, sehingga cetakannya dapat dipakai berulang-ulang.

4. Investment Casting adalah jenis pengecoran yang polanya terbuat dari lilin dan cetakannya terbuat dari keramik[1]

2.2 Sistem Al-Si Berdasarkan komposisi eutektoid, untuk 12,6% Si, paduan Al-Si dapat dikategorikan sebagai :

- Paduan eutektik Al-Si : paduan Al dengan kandungan Si sebesar 12,6% dan terbentuk langsung dari pendinginan cairan paduan Al-Si.

- Paduan hipoeutektik Al-Si, paduan yang mengandung Si<12,6% dengan fasa utama Al-α.

Page 3: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

3

- Paduan hipereutektik Al-Si, paduan yang mengandung Si>12,6% dengan fasa utama Si-α.

2.3 Paduan Al-Si Setengah Padat (Semi Solid)

Salah satu teknik untuk meningkatkan kekuatan dan keuletan paduan adalah dengan membuat paduan setengah padat. Paduan berfasa cair dan padat yang terdapat antara garis liquidus dan solidus dengan viskositas rendah dan setelah membeku, struktur mikronya berbentuk globular. Struktur tersebut didapatkan dengan memecah struktur dendritik yang terbentuk selama pembekuan. Sesuai dengan diagram fasa kesetimbangan Al-Si, paduan hipoeutektik (Si<12,6%) terdiri dari fasa utama Al-α yang dikelilingi oleh fasa eutektik. Paduan hasil cor umumnya berbentuk dendritik dan akan berubah menjadi globular bila diproses menjadi bahan setengah jadi. Sebagai contoh, struktur mikro paduan setengah padat ditunjukkan oleh gambar 2.1. Paduan tersebut terdiri atas fasa utama Al-α berbentuk globular dikelilingi dengan fasa eutektik Al-Si. Sebaliknya, untuk paduan hipereutektik, pelat memanjang fasa utama Si yang tersebar pada fasa eutektik berubah menjadi partikel halus pada fasa eutektik.

Gambar 2.1 Struktur Paduan Setengah Padat (Semi Solid)[2]

2.3.1 Proses Pembuatan Bahan Setengah Padat (Semi Solid)

Beberapa cara untuk membuat bahan setengah padat yang telah dikembangkan antara lain melalui proses berikut :

1. Adukan mekanik : cairan logam diagitasi dengan kipas yang dicelupkan ke dalam logam. Geseran akibat adukan selama pembekuan akan membentuk formasi struktur bukan dendritik.

2. Adukan magnit : pada proses selama pembekuan, paduan bukan dendritik dibentuk dengan putaran medan elektromagnetik dalam cetakan.

3. Pengecoran Semprotan : melalui katup, cairan logam yang disemprotkan mengenai gas inert bertekanan tinggi. Arus logam cair teratomisasi dengan gas bertekanan tinggi menjadi tetes berukuran mikro. Tetes besar tetap cair dan tetes kecil membeku selama atomisasi, sedangkan tetes berukuran sedang menjadi setengah padat.

4. Penghalusan butir melalui cara kimia : cara ini menggunakan inti nukliasi seperti logam berbasis titanium dan boron sehingga laju nukliasinya meningkat dan menekan pertumbuhan dendritik, struktur halus dan simetris di semua sumbu dapat dibentuk.

2.3.2 Pembentukan Produk Pembentukan produk dari bahan setengah padat (semi solid) dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian, yaitu thixoforming dan rheocasting. Kedua proses pembentukan diilustrasikan pada gambar 2.2 Thixoforming menggunakan bahan setengah padat pada temperatur antara temperature liquidus dan solidus, kemudian dimasukkan ke dalam dies untuk dibentuk. Thixoforming dapat mempergunakan mesin tempa (thixoforging), mesin pengecoran

Page 4: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

4

(thixocasting) atau mesin ekstrusi (thixoexstrution). Sedangkan rheocasting, bahan cair didinginkan hingga keadaan setengah padat, kemudian dimasukkan ke dalam cetakan untuk dibentuk. Gambar 2.2 Pembentukan Bahan Setengah

Padat Melalui Proses Thixoforming dan Rheocasting[2]

Setelah dibentuk melalui proses thixoforming atau rheocasting, ada paduan setengah padat yang ditingkatkan sifat mekanisnya melalui perlakuan panas. Peningkatan terjadi karena penumbuhan presipitasi dalam paduan dan stabilisasi struktur globular dalam paduan Al-Si. Peningkatan kekuatan tersebut memanfaatkan penumbuhan presipitasi dalam larutan metrik Al-α. Sedangkan elongasi meningkat dengan stabilnya struktur globular fasa utama Al-α yang dikelilingi oleh fasa eutektik Al-Si. 2.4 Aluminium

Aluminium merupakan logam ringan, mempunyai ketahanan korosi yang baik dan hantaran listrik yang baik dan sifat-sifat baik lainya sebagai sifat logam, selain itu aluminium juga mempunyai sifat mampu bentuk (Wrought alloy) dimana paduan aluminium ini dapat dikerjakan atau diproses baik dalam pengerjaan dingin maupun pengerjaan panas (dengan peleburan). Karena sifat-sifat inilah maka banyak dilakuan penelitian untuk meningkatkan kekuatan mekaniknya, diantaranya dengan menambahkan unsur-unsur seperti : Cu, Mg, Si, Mn, Zn, Ni, dan sebagainya, baik

dicampur secara satu persatu maupun secara bersama-sama, bahan-bahan tersebut juga memberikan sifat-sifat baik lainya seperti ketahanan korosi, ketahanan aus, koefisien pemuaian rendah. Material ini dipergunakan dalam bidang yang sangat luas, bukan saja untuk peralatan rumah tangga tetapi juga dipakai untuk keperluan material pesawat terbang, mobil, kapal laut, kontruksi dan sebagainya. 2.4.1 Sifat-sifat Aluminium

Aluminium mempunyai banyak sifat baik yang menguntungkan untuk dikembangkan dalam industri, antara lain adalah :

1. Ringan. Aluminium merupakan logam yang sangat ringan, beratnya sekitar 2720 kg/m³. Oleh karena itu aluminium banyak menggantikan baja dalam berbagai hal seperti pada mobil, motor, kapal, alat rumah tangga dan lainnya.

2. Tahan karat. Beberapa logam lain

mengalami pengikisan bila terkena oksigen, air atau bahan kimia lainnya. Reaksi kimia akan menyebabkan korosi pada logam tersebut.

3. Hantar listrik yang baik. Aluminium adalah logam

yang paling umum dipakai sebagai alat penghantar listrik, sebab mempunyai daya hantar kurang lebih 65 % dari daya hantar tembaga. Disamping itu aluminium lebih liat sehingga lebih mudah diulur menjadi kawat.

2.4.2 Klasifikasi Aluminium

Aluminium dapat dikembangkan dengan berbagai jenis dari bentuk sampai kekuatannya, karena aluminium jenis logam yang serbaguna, sebab keistimewaan logam aluminium mampu mengganti logam lain seperti baja, tembaga, kayu, dan lainnya. Penggunaannya secara volumetrik telah

Page 5: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

5

melampaui konsumsi tembaga, timah, timbal, seng secara bersama-sama.

Aluminium merupakan bahan baku yang mudah diperoleh, mempunyai produksi yang unggul, sifat mekanik dan sifat fisik yang menguntungkan dan harga relatif murah. Aluminium merupakan logam ringan karena mempunyai berat jenis yang ringan. karena berat jenis aluminium yang relatif ringan maka aluminium banyak digunakan pada komponen-komponen motor, pesawat terbang dan lainnya. Selain itu sebagai penambah kekuatan mekaniknya yang sangat mengikat yaitu Cu, Mg, Si, Mn, Zn, Ni dan lainnya. Untuk meningkatkan sifat mekanik aluminium terutama kekuatan tariknya dilakukan perpaduan dengan unsur Tembaga (Cu), Besi (Fe), Magnesium (Mg), Seng (Zn), Silikon (Si) sesuai dengan Aluminium Assosiation paduan Al terdiri-dari produk wrought dan cor. 2.4.3 Pengaruh Unsur Paduan

Terhadap Aluminium Paduan dengan unsur-unsur yang ditambahkan yaitu : 1. Al-Murni. Untuk aluminium murni biasanya kemurniannya mencapai 99.85 %, tetapi ada juga yang mencapai 99,999 %. 2. Al-Cu. Didalam paduan Al, tembaga ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan, jumlahnya dibatasi agar tidak mengurangi sifat mampu tuangnya, diatas batas kelarutannya tembaga akan bersenyawa dengan aluminium membentuk endapan Cu Al2 (fasa ß) yang bersifat keras dan rapuh, sifat yang tidak menguntungkan ini dapat diperbaiki dengan perlakuan panas, sehingga fasa tersebut akan berubah menjadi fasa α yang bersifat lebih liat dan tidak rapuh, hal ini disebabkan endapan Cu Al2 akan terbentuk kembali dengan sifat yang lebih homogen dan merata. 3. Al-Mn.

Mangan adalah unsur yang memperkuat Aluminium tanpa mengurangi ketahanan korosi, dan Mn itu sendiri dipakai untuk membuat paduan yang tahan korosi. Kelarutan padat maksimum terjadi pada temperatur eutektik adalah 1,82% dan pada 500ºC 0,36%, sedangkan pada temperatur biasa kelarutannya hampir 0%. Paduan Al-1,2%Mn dan Al-1,2%Mn-1,0%Mg dinamakan paduan 3003 dan 3004 yang dipergunakan sebagai paduan tahan korosi tanpa perlakuan panas. 4. Al-Si. Paduan Al-Si sangat baik kecairannya yang mempunyai permukaan yang bagus sekali tanpa kegetasan panas dan sangat baik untuk paduan coran, sebagai bahan tambahan Si mempunyai ketahanan korosi yang baik, ringan, koefisien muai yang kecil dan sebagai penghantar listrik yang baik juga panas koefisien pemuaian termalnya Si sangat rendah. Oleh karena itu paduan ini mempunyai koefisien yang rendah apabila ditambah Si lebih banyak. 5. Al-Mg. Didalam paduan Al-Mg mempunyai pengaruh yang hampir sama dengan pengaruh Cu didalam paduan tersebut. Magnesium larut sebagai fasa α, sedangkan diatas batas kelarutannya magnesium hadir dalam bentuk fasa β, fasa β merupakan fasa yang lunak dan berukuran besar, sehingga sedikit sekali menimbulkan efek pengerasan terhadap paduan. Pengaruh penting dari elemen ini dalam paduan Al-Si yaitu bersama dengan Si membentuk persenyawaan Mg2Si. Dengan adanya persenyawaan tersebut didalam paduan Al-Si maka sifat mekanis dapat ditingkatkan, karena kemungkinan mendapatkan pengaruh pengerasan akibat pengendapan, yaitu setelah dilakukan proses perlakuan panas terhadap paduan. Magnesium juga berpengaruh terhadap peningkatan ketahanan korosi pada Al-Si, tetapi sebaliknya unsur ini mengurangi sifat mampu tuang dari paduan dan mempunyai kecenderungan yang tinggi

Page 6: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

6

untuk teroksidasi pada waktu peleburan paduan tersebut. 6. Al-Mg-Si. Jika sedikit Mg ditambahkan kepada Al pengerasan penuaan sangat jarang terjadi, tetapi apabila secara simultan mengandung Si, maka dapat dikeraskan dengan penuaan panas setelah perlakuaan pelarutan. Paduan ini mempunyai kekuatan yang kurang untuk bahan tempaan dibandingkan dengan paduan lainnya, tetapi sangat liat, sangat baik mampu bentuknya pada temperatur biasa, ektrusi dan sebagainya. 3. BAHAN DAN PERCOBAAN 3.1 Diagram Alir Pembuatan Alat

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses

Pembuatan Alat

Gambar 3.2 Rancangan Alat Pembentukan

Semi Solid

3.2 Data dan Spesifikasi Alat Pembentukan Bahan Paduan Setengah Padat (Semi Solid)

Tabel 3.1 Spesifikasi Alat

Material Rangka

Besi Siku (50 mm x 50 mm) tebal 5

mm Jenis

Bantalan Bantalan Gelinding FYH

P204

Poros Baja Konstruksi AISI

1035 (Ø 20 x 1400) mm

Penggerak Elektromotor 100 Watt (2900 Rpm)

Puli i = 1 : 2,5 Z1 = 2 inchi, Z2 = 5 inchi

Jenis Sabuk V-Belt Type A35

3.3 Prosedur Penelitian

Page 7: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

7

Gambar 3.3 Diagram Alir Penelitian

3.4 Bahan Percobaan

Tabel 3.2 Komposisi Paduan Aluminium 6063[6]

Unsur Komposisi (%) Al 98,7745

Mg 0.5504

Si 0.4076

Fe 0.1970

Cu 0.1667

Mn 0.0142

Zn 0.0115

Cr 0.0144

Ti 0.0132

Ca 0.0006

Sr 0.0001

3.5 Proses Pembentukan Bahan Paduan Setengah Padat (Semi Solid)

Pada proses ini logam paduan aluminium 6063 yang telah dilebur dalam tungku induksi dituang ke dalam ladel yang selanjutnya dituangkan lagi ke dalam corong luaran cor dan diputar dengan poros batang pengaduk yang terhubung pada motor pemutar melalui V-Belt, untuk mendapatkan struktur mikro butir baru berbentuk bulat (globular) pada paduan aluminium 6063. Cetakan aluminium diletakkan dibawah corong luaran cor dan cetakan ditarik secara perlahan kearah horizontal pada saat logam paduan aluminium 6063 cair yang telah mengalami proses pengadukan turun ke bawah melalui lubang corong luaran cor.

Gambar 3.4 Aluminium 6063 Hasil Pembentukan Bahan Paduan Setengah

Padat (Semi Solid)

3.6 Pengujian Bahan

3.6.1 Metalografi Metalografi adalah ilmu yang mempelajari tentang cara pemeriksaan logam untuk mengetahui sifat, struktur, temperatur, dan persentase campuran logam tersebut. Dalam proses pengujian Metalografi, pengujian logam dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu :

1. Pengujian makro (Macroscope Test) Pengujian makro ialah proses pengujian bahan yang menggunakan mata terbuka dengan tujuan dapat memeriksa celah dan

Page 8: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

8

lubang dalam permukaan bahan. Angka kevalidan pengujian makro berkisar antara 0,5 hingga 50 kali.

2. Pengujian mikro (Microscope Test) Pengujian mikro ialah proses pengujian terhadap bahan logam yang bentuk kristal logamnya tergolong sangat halus. Sedemikian halusnya sehingga pengujiannya memerlukan kaca pembesar lensa mikroskop yang memiliki kualitas perbesaran antara 50 hingga 3000 kali.

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk melihat struktur dan fasa yang terkandung pada suatu material khususnya Aluminium 6063. Langkah-langkah pengujian Metalografi dapat dilihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Diagram Alir Proses

Metalografi

3.6.2 Uji Kekerasan Rockwell (Rockwell Hardness Test)

Percobaan kekerasan (hardness test) yang akan dilakukan adalah

percobaan kekerasan dengan cara mekanis statis (bukan mekanis dinamis) dan itu meliputi cara-cara Rockwell. Pengujian kekerasan dengan metode Rockwell ini diatur berdasarkan standar DIN 50103. Pengujian kekerasan Rockwell didasarkan pada cara penekanannya (Indentation) suatu benda yang tidak terdeformasi ke dalam permukaan logam yang diuji (specimen) kekerasan, sehingga akan terjadi suatu bekas penekanan (lekukan) yang kemudian dijadikan dasar untuk penilaian kekerasannya. Penekanan dilakukan sampai lekukan yang bersifat tetap. Logam yang diuji akan lebih keras bila bekas yang terjadi lebih kecil. Tingkatan skala kekerasan menurut metode Rockwell dapat dikelompokkan menurut jenis indentor yang digunakan pada masing-masing skala. Dalam metode Rockwell terdapat dua macam indentor yang ukurannya bervariasi, yaitu :

1. Kerucut intan dengan besar sudut 1200 dan disebut sebagai Rockwell Cone.

2. Bola baja dengan berbagai ukuran dan disebut sebagai Rockwell Ball.

Pembebanan dalam proses pengujian kekerasan metode Rockwell diberikan dalam dua tahap. Tahap pertama disebut beban minor dan tahap kedua (beban utama) disebut beban mayor. Beban minor besarnya maksimal 10 kg sedangkan beban mayor bergantung pada skala kekerasan yang digunakan. Pada gambar 3.6 ditunjukkan diagram langkah suatu proses yang dilakukan dalam metode penelitian uji kekerasan.

Page 9: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

9

Gambar 3.6 Diagram Alir Uji Kekerasan

3.6.3 Uji Impact Charpy Mesin uji Impact adalah mesin uji untuk mengetahui harga Impak suatu beban yang diakibatkan oleh gaya kejut pada bahan uji tersebut. tipe dan bentuk konstruksi mesin uji bentur beraneka ragam, yaitu mulai dari jenis konvensional sampai dengan sistem digital yang lebih maju. Dalam pembebanan statis dapat juga terjadi laju deformasi yang tinggi kalau bahan diberi takikan. Semakin tajam takikan, maka akan semakin besar deformasi yang terkonsentrasikan pada takikan, yang memungkinkan peningkatan laju regangan beberapa kali lipat dalam uji Impact menggunakan JIS Z2202 dan hasil pengujian benda tersebut akan mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk seperti bengkokan atau patahan sesuai dengan keuletan atau kegetasan terhadap benda uji tersebut.

Gambar 3.7 Prinsip Dasar Mesin Uji Impact[8]

Gambar 3.8 Diagram alir Uji Impact Charpy

Adapun langkah-langkah pengujian Impact tipe Charpy ini sesuai dengan gambar 3.8 diagram alir uji Impact Charpy adalah sebagai berikut :

1. Meletakkan benda uji ditempat benda uji pada alat uji Impact. Penempatan benda uji harus benar-benar berada pada posisi tengah dimana pisau pada pendulum berada sejajar dengan takikan benda tersebut.

2. Menyetel posisi jarum penunjuk pada 0º.

3. Mengangkat pendulum sejauh 140º dengan cara memutar berlawanan arah jarum jam secara perlahan-lahan.

4. Melepaskan pendulum untuk mengayun dan mematahkan benda uji.

5. Melihat dan mencatat hasil data yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk pada busur derajat.

6. Melakukan perhitungan dari data pengujian yang telah diperoleh, yaitu menghitung besarnya usaha (W) dan harga impact (K).

Berikut ini merupakan gambar dari dimensi benda uji dan cara menempatkan benda uji.

Page 10: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

10

Gambar 3.9 Dimensi Benda Uji

Gambar 3.10 Cara Menempatkan Benda

Uji

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Struktur Mikro Ingot Paduan Aluminium 6063

Struktur mikro bergantung kepada jumlah unsur komposisi dalam paduan, perlakuan mekanik dan perlakuan panas, serta proses pembentukan. Struktur mikro paduan AlMgSi bergantung pada jumlah kandungan silikon dan magnesium dalam aluminium. Paduan AlMgSi disusun oleh fasa utama Al-α yang dikelilingi oleh partikel-partikel Mg2Si pada matrik Al-α.

Gambar 4.1 Struktur Mikro Ingot Paduan Aluminium 6063

Pada gambar 4.1 ditunjukan struktur mikro ingot paduan Aluminium 6063 yang memiliki bentuk struktur mikro Mg2Si berbentuk dendritik yang tidak

homogen pada matrik Al-α. Dengan partikel Mg2Si berbentuk dendritik tersebut dapat menyebabkan penurunan tingkat kekuatan dan keuletan pada logam paduan. Diharapkan setelah dilakukan pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) struktur mikronya berubah menjadi bentuk butir baru berbentuk bulat (globular) yang didapatkan dengan memecahkan struktur mikro berbentuk dendritik yang terbentuk selama pembekuan. Dengan perubahan bentuk struktur mikro tersebut maka kekuatan dan keuletan logam paduan tersebut akan meningkat dengan sifat mekaniknya yang lebih baik. Paduan aluminium 6063 yang telah dilakukan proses pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid), dibagi masing-masing menjadi tiga bagian (sampel) untuk digunakan dalam proses pengujian yaitu pengujian Metalografi, pengujian kekerasan Rockwell dan pengujian Impact Charpy.

Gambar 4.2 Sampel Masing-masing Bagian

4.2 Struktur Mikro Paduan

Aluminium 6063 Setelah Dilakukan Pembentukan Bahan Paduan Setengah Padat (Semi Solid)

Mg2Si

Al-α

Bagian Tengah

Bagian Belakang

Bagian Depan

Bagian Tengah

Bagian Belakang

40 µm

Page 11: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

11

Gambar 4.3 Struktur Mikro Paduan Aluminium 6063 Bagian Depan

Pengamatan struktur mikro pada sampel bagian depan yang ditunjukkan pada gambar 4.3 terdapat perubahan struktur mikro. Struktur mikro paduan aluminium 6063 yang sebelumnya terdiri dari fasa utama Al-α yang dikelilingi oleh partikel-partikel Mg2Si berbentuk dendritik berubah menjadi bentuk butir baru berbentuk globular. Partikel-partikel kasar Mg2Si pada bahan asal (ingot) terpecah-pecah membentuk struktur mikro berbentuk globular dengan diameter partikel Mg2Si globular yang tidak seragam mengelilingi matriks Al-α dan terdapat bentuk partikel Mg2Si baik didalam butir maupun dipinggir butir globular.

Gambar 4.4 Struktur Mikro Paduan Aluminium 6063 Bagian Tengah

Pada pengamatan struktur mikro bagian tengah yang terlihat pada gambar 4.4 terdapat perubahan ukuran diameter fasa utama Al-α berbentuk globular yang dikelilingi partikel-partikel Mg2Si menjadi lebih besar dan lebih halus dibandingkan dengan fasa globular pada sampel bagian depan dengan partikel Mg2Si yang terletak didalam maupun dipinggir butir globular

lebih sedikit pada matrik Al-α dan diameter fasa Al-α berbentuk globular tersebut masih tidak seragam sama seperti yang terjadi pada sampel bagian depan.

Gambar 4.5 Struktur Mikro Paduan Aluminium 6063 Bagian Belakang

Sampel bagian belakang yang telah dilakukan proses pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) ditunjukkan pada gambar struktur mikro 4.5. Terdapat perubahan struktur mikro pada bagian tersebut dengan diameter fasa utama Al-α berbentuk globular dikelilingi partikel Mg2Si menjadi semakin besar, lebih padat, lebih halus dan seragam dengan terdapat partikel-partikel Mg2Si didalam maupun dibatas butir globular lebih banyak dibandingkan dengan struktur mikro pada sampel bagian tengah yang tersebar pada matrik Al-α. Perubahan tersebut terjadi dimungkinkan karena pada sampel bagian belakang ini mengalami gaya geser terus menerus akibat proses gaya pengadukan yang lebih lama sehingga semakin kecil laju pendinginannya yang menyebabkan struktur mikro berbentuk dendritik terpecah-pecah menjadi bentuk butir baru berbentuk globular dan semakin bulat (globular) serta seragam yang terdapat pada sampel bagian belakang.

4.3 Partikel Mg2Si Didalam Maupun

Dibatas Butir Globular Paduan Aluminium 6063

Pada tabel 4.1 sampai 4.4 ditunjukkan ukuran partikel-partikel Mg2Si yang terdapat baik didalam maupun dibatas butir globular pada paduan aluminium 6063. Paduan aluminium 6063

Mg2Si

Al-α

Mg2Si

Al-α

40 µm

40 µm

40 µm

Mg2Si

Al-α

Page 12: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

12

sampel ingot memiliki diameter partikel-partikel Mg2Si lebih besar dibandingkan dengan sampel yang telah dilakukan pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid). Menurut penelitian dan analisa yang dilakukan, diameter partikel-partikel Mg2Si pada sampel ingot berukuran sekitar 11,07 μm, berbeda dengan hasil yang ditunjukkan pada sampel yang telah dilakukan pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid). Pada sampel bagian depan, diameter partikel-partikel Mg2Si berukuran sekitar 6,98 μm, 5,93 μm pada sampel bagian tengah dan 5,81 μm pada sampel bagian belakang. Bertambah kecilnya diameter partikel pada masing-masing sampel pengujian yang telah diproses menjadi bahan paduan setengah padat (semi solid) dimungkinkan dengan adanya proses pengadukan yang lebih lama pada saat proses pembentukan mengakibatkan partikel Mg2Si yang berbentuk dendritik terpecah-pecah membentuk struktur mikro butir baru berbentuk bulat (globular) dengan terdapat partikel Mg2Si baik didalam maupun dibatas butir globular pada matrik Al-α . Faktor rasio partikel Mg2Si pada sampel ingot sebesar 3,23 μm, hasil tersebut menunjukkan bahwa bentuk partikel-partikel Mg2Si berbentuk memanjang seperti jarum. Setelah paduan aluminium 6063 dilakukan pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid), nilai faktor rasio partikel Mg2Si mendekati 1 menunjukkan bahwa bentuk partikel Mg2Si cenderung berbentuk bulat (globular). Pengaruh perubahan faktor rasio dari setiap sampel benda uji ingot dan yang telah mengalami proses pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) tersebut membuat paduan aluminium 6063 berstruktur partikel-partikel halus Mg2Si yang menyebar baik didalam maupun dibatas butir globular pada matriks Al-α dengan fasa utamanya adalah Al-α berbentuk globular. Formasi ini secara signifikan mengubah keuletan dari paduan aluminium 6063 bertambah

tinggi dengan sifat mekaniknya yang lebih baik. Tabel 4.1 Nilai Rata-rata Diameter Partikel

dan Faktor Rasio Mg2Si Paduan Aluminium 6063 Ingot

Tabel 4.2 Nilai Rata-rata Diameter Partikel dan Faktor Rasio Mg2Si Paduan Aluminium 6063 Bagian Depan

Tabel 4.3 Nilai Rata-rata Diameter Partikel dan Faktor Rasio Mg2Si Paduan Aluminium 6063 Bagian Tengah

Tabel 4.4 Nilai Rata-rata Diameter Partikel dan Faktor Rasio Mg2Si Paduan

Aluminium 6063 Bagian Belakang

Page 13: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

13

Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Nilai Rata-rata Diameter Partikel (μm) dan

Faktor Rasio Mg2Si

4.4 Kekerasan Paduan Aluminium 6063

4.4.1 Hasil Uji Kekerasan Rockwell Aluminium 6063 (ingot) Tabel. 4.5 Hasil Uji Kekerasan Paduan

Aluminium 6063 (ingot)

Dari tabel 4.5 hasil pengujian kekerasan diatas jelas terlihat bahwa paduan Aluminium 6063 sebelum dilakukan pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) memiliki nilai kekerasan rata-rata 26,8 HRB. Dengan dilakukan penelitian ini diharapkan nilai kekerasan pada paduan aluminium 6063 tersebut akan meningkat.

4.4.2 Hasil Uji Kekerasan Rockwell Paduan Aluminium 6063 Setelah Dilakukan Pembentukan Bahan Paduan Setengah Padat (Semi Solid)

Tabel. 4.6 Nilai Hasil Uji Kekerasan Paduan Aluminium 6063 Sampel Bagian

Depan

Dari tabel 4.6 hasil uji kekerasan Rockwell paduan aluminium 6063 sampel bagian depan yang telah dilakukan proses pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid), memiliki nilai rata-rata kekerasan sebesar 36,4 HRB meningkat sebesar 9,6 HRB lebih keras dari nilai kekerasan bahan asal (ingot). Nilai kekerasannya meningkat karena ukuran partikel-partikel Mg2Si menurun dan sebarannya merata baik didalam butir maupun dipinggir atau batas butir (globular) pada matrik Al-α.

Tabel 4.7 Nilai Hasil Uji Kekerasan Paduan Aluminium 6063 Sampel Bagian

Tengah

Dari tabel 4.7 hasil pengujian kekerasan Rockwell paduan aluminium 6063 pada sampel bagian tengah, nilai kekerasan rata-ratanya meningkat menjadi 37,8 HRB lebih keras dari sampel bagian depan, meningkat sebesar 1,4 HRB. Nilai kekerasannya meningkat dari sampel bagian depan karena ukuran partikel-partikel Mg2Si lebih kecil atau menurun yang tersebar merata baik didalam maupun dipinggir butir globular pada matrik Al-α akibat mengalami proses pengadukan lebih lama.

Page 14: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

14

Tabel 4.8 Nilai Hasil Uji Kekerasan Paduan Aluminium 6063 Sampel Bagian

Belakang

Dari tabel 4.8 hasil pengujian kekerasan Rockwell paduan aluminium 6063 pada sampel bagian belakang memiliki nilai rata-rata kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan sampel bagian depan, bagian tengah dan ingot dengan nilai rata-rata kekerasannya sebesar 39,6 HRB, meningkat sebesar 1,8 HRB dari sampel bagian tengah. Perbedaan ini terjadi karena sampel pada bagian belakang mengalami gaya geser terus-menerus akibat proses gaya pengadukan yang lebih lama sehingga struktur mikronya terdiri dari fasa utama Al-α yang semakin globular dengan diameter partikel-partikel Mg2Si semakin kecil atau menurun yang tersebar merata baik didalam maupun dibatas butir globular pada matrik Al-α.

Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Nilai Hasil Uji Kekerasan Rockwell Aluminium 6063 Sampel Ingot, Bagian Depan, Tengah

dan Belakang

4.5 Pengujian Impact Charpy Paduan Aluminium 6063

4.5.1 Hasil Uji Impact Charpy Paduan Aluminium 6063 (ingot)

Berdasarkan pengujian yang dilakukan dengan menggunakan sudut awal sebesar 1100, dengan berat pendulum 8 Kg dan panjang lengan pengayun sebesar 600 mm atau 0,6 m, maka diperoleh sudut akhir sebesar 1080. Sehingga untuk menentukan usaha yang dibutuhkan, dilakukan perhitungan sebagai berikut : Sudut awal (cos α) = 1100

Sudut akhir (cos β) = 1080

( )

( )

( )( )

( )

JouleWsmmkgW

smmkgW

smmkgW

smCosCosmkgW

gCosCosGW

58,1

100198,08

10033,06,08

10342,0309,06,08

10110.1086,08

2

2

2

2

=

××=

××=

×−−−×=

×°−°×=

×−×= αβγ

Sedangkan untuk menentukan nilai atau harga Impact dilakukan perhitungan sebagai berikut :

22 mm019,0 mm 80

58,1Ao

JoulejouleK

WK

=

=

=

Sehingga didapatkan nilai atau harga Impact Charpy sebesar 0,019 Joule/ mm2. Maka dapat dikatakan bahwa ketahanan Impact atau ketangguhan specimen yang digunakan dalam hal ini paduan aluminium 6063 (ingot) adalah sebesar 2mm019,0 Joule .

4.5.2 Hasil Uji Impact Charpy Paduan

Aluminium 6063 Sampel Bagian Depan

Sudut awal (cos α) = 1100

Sudut akhir (cos β) = 970

Page 15: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

15

( )

( )

( )( )

( )

JouleWsmmkgW

smmkgW

smmkgW

smCosCosmkgW

gCosCosGW

56,10

10132,08

1022,06,08

10342,0122,06,08

10110.976,08

2

2

2

2

=

××=

××=

×−−−×=

×−°×=

×−×= αβγ

Selanjutnya menentukan nilai atau harga Impact dengan perhitungannya sebagai berikut :

22 mm132,0 mm 80

56,10Ao

JoulejouleK

WK

=

=

=

Maka dapat dikatakan bahwa ketahanan Impact atau ketangguhan specimen yang digunakan dalam hal ini paduan aluminium 6063 sampel bagian depan adalah sebesar 2mm132,0 Joule .

4.5.3 Hasil Uji Impact Charpy Paduan

Aluminium 6063 Sampel Bagian Tengah

Sudut awal (cos α) = 1100

Sudut akhir (cos β) = 950

( )

( )

( )( )

( )

JouleWsmmkgW

smmkgW

smmkgW

smCosCosmkgW

gCosCosGW

24,12

10153,08

10255,06,08

10342,0087,06,08

10110.956,08

2

2

2

2

=

××=

××=

×−−−×=

×−°×=

×−×= αβγ

Selanjutnya menentukan nilai atau harga Impact dengan perhitungannya sebagai berikut :

22 mm153,0 mm 80

24,12Ao

JoulejouleK

WK

=

=

=

Maka dapat dikatakan bahwa ketahanan Impact atau ketangguhan specimen yang digunakan dalam hal ini

paduan aluminium 6063 sampel bagian tengah adalah sebesar 2mm153,0 Joule .

4.5.4 Hasil Uji Impact Charpy Paduan

Aluminium 6063 Sampel Bagian Belakang

Sudut Awal (cos α) = 1100

Sudut Akhir (cos β) = 930

( )

( )

( )( )

( )

JouleWsmmkgW

smmkgW

smmkgW

smCosCosmkgW

gCosCosGW

92,13

10174,08

1029,06,08

10342,0052,06,08

10110.936,08

2

2

2

2

=

××=

××=

×−−−×=

×−°×=

×−×= αβγ

Selanjutnya menentukan nilai atau harga Impact dengan perhitungannya sebagai berikut :

22 mm174,0 mm 80

92,13Ao

JoulejouleK

WK

=

=

=

Maka dapat dikatakan bahwa ketahanan Impact atau ketangguhan specimen yang digunakan dalam hal ini paduan aluminium 6063 sampel bagian belakang adalah sebesar 2mm174,0 Joule

Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Hasil

Nilai Usaha (Joule) dan Nilai ImpactCharpy (Joule/mm2) Paduan

Aluminium 6063

Page 16: PEMBENTUKAN PADUAN ALUMINIUM 6063 …publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/960/1/20407181.pdf · Macam-macam proses pengecoran tersebut adalah : 1. Sand Casting adalah jenis

16

5. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) pada logam paduan aluminium 6063, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Ingot paduan logam Aluminium 6063 yang digunakan dalam proses pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) disusun oleh fasa utama Al-α yang dikelilingi oleh partikel-partikel Mg2Si berbentuk dendritik yang tidak homogen dalam matrik Al-α.

2. Pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) membuat partikel-partikel Mg2Si berbentuk dendritik terpecah-pecah menjadi partikel-partikel halus butir baru berbentuk bulat (globular) dengan terdapat partikel-partikel Mg2Si didalam maupun dibatas butir globular yang terdistribusi lebih merata dan padat pada matrik Al-α.

3. Diameter partikel Mg2Si pada logam ingot paduan Aluminium 6063 memiliki nilai rata-rata sekitar 11,07 µm, berbeda dengan hasil yang ditunjukkan setelah dilakukan pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid). Selama proses pembentukan, partikel-partikel Mg2Si berbentuk dendritik terpecah atau terpotong-potong membentuk struktur mikro butir baru berbentuk bulat (globular) dan memiliki ukuran diameter partikel rata-rata Mg2Si pada sampel bagian depan sekitar 6,98 µm, 5,93 µm pada sampel bagian tengah dan 5,81 µm pada sampel bagian belakang.

4. Nilai kekerasan pada logam paduan Aluminium 6063 yang telah dilakukan pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) mengalami

peningkatan pada masing-masing sampel benda uji dengan nilai kekerasan pada sampel bagian depan sebesar 36,4 HRB, 37,8 HRB pada sampel bagian tengah dan 39,6 HRB pada sampel bagian belakang.

5. Nilai Impact pada logam yang telah dilakukan pembentukan bahan paduan setengah padat (semi solid) mengalami peningkatan, pada bagian depan sebesar 0,132 Joule/mm2, 0,153 Joule/mm² pada bagian tengah dan 0,174 Joule/mm² pada bagian belakang.

DAFTAR PUSTAKA [1] Surdia, T. dan Kenji, C., Teknik

Pengecoran Logam, Cetakan 9, Jakarta, Pradnya Paramita 2006.

[2] Syahbuddin, Jurnal Ilmiah Teknologi dan Rekayasa Teknik Elektro, Mesin dan Industri, Universitas Gunadarma, Jakarta, 2004.

[3] Davis, J.R., Aluminium and Aluminium Alloy, Ohio, ASM International ,1994.

[4] Surdia, T. Dan Saito, S., Pengetahuan Bahan Teknik, Jakarta, Prad nyaParamita, 1995.

[5] http://www.efunda.com/materials/alloys/carbon_steels/show_carbon.cfm?ID=AISI_1010&prop=all&Page_Title=AISI%201010, diakses pada tanggal 16 Oktober 2011.

[6] Google, Effect of Welding Current and Voltage on the Mechanical Properties of Wrought (6063) Aluminium Alloy, http://www.scielo.br/pdf/mr/v13n2/02.pdf, diakses pada tanggal 15 Agustus 2011.

[7] Kusworo, E dan Hadi, S., Pengujian Logam, ISBN, Humaniora Utama Bandung, 1999.

[8] Modul Praktikum MATERIAL TEKNIK, Universitas Gunadarma, Depok, 2001.