secara hati-hati. Terutama jika logam ini dalam keadaan terbelah-belah secara halus. Air tidak boleh digunakan pada magnesium yang terbakar atau kebakaran
yang berdasarkan magnesium
.
Magnesium digunakan di fotografi, flares, pyrotechnics, termasuk Incendiary Bombs. Magnesium sepertiga lebih ringan dibanding aluminium dan
dalam campuran logam digunakan sebagai bahan konstruksi pesawat dan Missile. Logam ini memperbaiki karakter mekanik, fabrikasi dan las aluminium ketika
digunakan sebagai Alloying agent. Magnesium digunakan dalam memproduksi grafit dalam cast iron, dan digunakan sebagai bahan tambahan Conventional
Propellants. Magnesium juga digunakan sebagai agen pereduksi dalam produksi uranium murni dan logam-logam lain dari garam-garamnya. Hidroksida Milk of
Magnesia, klorida, sulfat Epsom salts dan sitrat digunakan dalam kedokteran. Magnesite digunakan untuk Refractory, sebagai batu bata dan lapisan di tungku-
tungku pemanas.
2.3. Paduan Aluminium - Magnesium
Aluminium banyak dipakai dengan paduan unsur lain, sebab tidak kehilangan sifat ringan dan sifat-sifat mekanisnya, serta mampu cornya diperbaiki
dengan menambah unsur-unsur lain. Unsur-unsur paduan yang ditambahkan pada aluminium selain dapat menambah kekuatan mekaniknya juga dapat memberikan
sifat-sifat baik lainnya seperti ketahanan korosi dan ketahanan aus. Keberadaan magnesium hingga 15,35 dapat menurunkan titik lebur logam paduan yang cukup
drastis, dari 660
o
C hingga 450
o
C. Namun, hal ini tidak menjadikan aluminium paduan dapat ditempa menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan
terjadi pada suhu di atas 60
o
C. K eberadaan magnesium juga menjadikan logam
paduan dapat bekerja dengan baik pada temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami failure pada temperatur tersebut.
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
Gambar 2.2. Al-Mg phase diagram, Temperatur °C Vs Mghttp:www.aluminiumlearning.com
Gambar diagram fasa Al-Mg diatas memperlihatkan penambahan Mg hingga komposisi 35.0Mg akan cenderung menurunkan temperatur cair dari
paduan aluminium. Penambahan Mg pada aluminium untuk fasa biner akan menghasilkan berbagai fasa seperti Al 0-17.1Mg, Al
2
Mg
2
36.1 – 37.8Mg,
Al
12
Mg
17
42-58Mg, Mg 87-100Mg. Unsur Mg pada paduan aluminium alloy type 6063 dapat memperbaiki sifat mekanis hinggan kisaran 0.451-0.651
Omotoyinbo,2010.
2.4. Teori Pengecoran 2.4.1.Sejarah Pengecoran
Sejarah pengecoran
dimulai ketika
orang mengetahui
bagaimana mencairkan logam dan bagaimana membuat cetakan. Hal itu terjadi kira-kira 4.000
sebelum Masehi, sedangkan tahun yang lebih tepat tidak diketahui. Pengecoran dibuat dari logam yang dicairkan, dituang ke dalam cetakan, kemudian dibiarkan
mendingin dan membeku. Penggunaan logam oleh orang ialah ketika orang membuat perhiasan dari
emas atau perak tempaan, dan kemudian membuat senjata atau mata bajak dengan menempa tembaga, hal itu dimungkinkan karena logam-logam ini terdapat di alam
dalam keadaan murni, sehingga dengan mudah orang menempanya. Kemudian
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
secara kebetulan orang menemukan tembaga mencair, selanjutnya mengetahui cara untuk menuang logam cair kedalam cetakan, dengan demikian untuk pertama
kalinya orang dapat membuat coran yang berbentuk rumit. Coran tersebut dibuat dari perunggu yaitu suatu paduan tembaga, timah dan timbal yang titik cairnya lebih
rendah dari titik cair tembaga. Pengecoran perunggu di lakukan pertama di Mesopotamia, kira-kira 3000
tahun sebelum Masehi. Teknik ini diteruskan ke Asia Tengah, India dan Cina. Teknik pengecoran Mesopotomia diteruskan juga ke Eropa padatahun 1500 - 1400
sebelum Masehi dan pada abad ke 14 saja pengecoran besi kasar dilakukan secara besar-besaran. Cara pengecoran pada zaman itu ialah menuangkan secara langsung
logam cair yang di dapat dari biji besikedalam cetakan, jadi tidak dengan jalan mencairkan kembali besi kasar seperti cara sekarang.Coran paduan Alumanium
dibuat pada akhir abad 19 setelah cara pemurnian elektrolisasi Purnomo., 2004.
2.4.2. Proses Pengecoran
Proses pengecoran akan dihasilkan aluminium dengan sifat-sifat yang diinginkan. Aluminium murni memiliki sifat mampu cor dan sifat mekanis yang
tidak baik, maka dipergunakanlah aluminium alloy untuk memperbaiki sifat tersebut. Beberapa elemen alloy yang sering ditambahkan diantaranya tembaga,
magnesium, mangan, nikel, silikon dan sebagainyaIr.Tata Surdia M.S. Met. E. Desain coran perlu dipertimbangkan beberapa hal sehingga diperoleh hasil
coran yang baik, yaitu ; bentuk dari pola harus mudah dibuat, cetakan dari coran hendaknya mudah, cetakan tidak menyebabkan cacat pada coran. Pembuatan
cetakandibutuhkan saluran turun yang mangalirkan cairan logam kedalam rongga cetakan. Besar dan bentuknya ditentukan oleh ukuran, tebal irisan dan macam
logam dari coran. Selanjutnya diperlukan penentuan keadaan-keadaan penuangan seperti temperatur penuangan dan laju penuangan. Kwalitas coran tergantung pada
saluran turun, penambah, keadaan penuangan, dan lain-lainya, maka penentuanya memerlukan pertimbangan yang teliti.
Sistem saluran adalah jalan masuk cairan logam yang dituangkan ke dalam rongga cetakan. Tiap bagian diberi nama, dari mulai cawan tuang dimana logam
cair dituangkan dari ladel, sampai saluran masuk ke dalam rongga cetakan. Bagian-
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
bagian tersebut terdiri dari : cawan tuang, saluran turun, pengalir, dan saluran masuk.
1. Cawan tuang
Merupakan penerima yang menerima cairan logam langsung dari ladel. Cawan tuang biasanya berbentuk corong atau cawan dengan saluran turun
di bawahnya. Cawan tuang harus mempunyai konstruksi yang tidak dapat melakukan kotoran yang terbawa dalam logam cair dari ladel. Oleh karena
itu cawan tuang tidak boleh terlalu dangkal. Kalau perbandingan antara : H tinggi logam cair dalam cawan tuang dan d diameter cawan, harganya
terlalu kecil, umpamanya kurang dari 3, maka akan terjadi pusaran-pusaran dan timbullah terak atau kotoran yang terapung pada permukaan logam cair.
Karena itu dalamnya cawan tuang sebaiknya dibuat sedalam mungkin. Sabaliknya kalau terlalu dalam, penuangan menjadi sukar dan logam cair
yang tersisa dalam cawan tuang akan terlalu banyak sehingga tidak ekonomis Ir.Tata Surdia M.S. Met. E.
2. Saluran turun
Salurun turun adalah saluran yang pertama yang membawa cairan logam dari cawan tuang kedalam pengalir dan saluran masuk. Saluran turun dibuat
lurus dan tegak dengan irisan berupa lingkaran. Kadang-kadang irisannya sama dari atas sampai bawah, atau mengecil dari atas kebawah yang
pertama dipakai kalau dibutuhkan pengisian yang cepat dan lancar, sadangkan yang kedua dipakai apabila diperlukan penahan kotoran
sebanyak mungkin. Salurun turun dibuat dengan melubangi cetakan dengan mempergunakan satu batang atau dengan memasang bumbung tahan panas
yang dibuat dari samot. Samot ini cocok untuk membuat salurun turun yang panjang. Ukuran diameter saluran turun bervariasi, tergantung dari berat
coran.
3. Pengalir
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
Pengalir adalah saluran yang membawa logam cair dari saluran turun ke bagian-bagian yang cocok pada cetakan. Pengalir biasanya mempunyai
irisan seperti trapesium atau setengah lingkaran sebab irisan demikian mudah dibuat pada permukaan pisah, lagi pula pengalir mempunyai luas
permukaan yang terkecil untuk satu luas irisan tertentu, sehingga lebih efektif untuk pendinginan yang lambat. Pengalir lebih baik sebesar mungkin
untuk melambatkan pendinginan logam cair. Logam cair dalam pengalir masih membawa kotoran yang terapung, terutama pada permulaan
penuangansehingga harus dipertimbangkan untuk membuang kotoran tersebut. Perpanjangan pemisah dibuat pada ujung saluran pengalir agar
logam cair yang pertama masuk akan mengisi seluruh ruang pada cetakan, serta membuat kolam putaran pada saluran masuk dan membuat saluran
turun bantu.
4. Saluran Masuk
Salauran masuk adalah saluran yang mengisikan logam cair dari pengalir kedalam rongga cetakan. Saluran masuk dibuat dengan irisan yang lebih
kecil dari pada irisan pengalir, agar dapat mencegah kotoran masuk kedalam rongga cetakan. Bentuk irisan saluran masuk biasanya berupa bujur sangkar,
trapesium, segitiga atau setengah lingkaran yang membesar kearah rongga cetakan untuk mencegah terkikisnya cetakan. Irisannya diperkecil ditengah
dan diperbesar lagi kearah rongga saluran dan irisan terkecil ini mudah diputuskan sehingga mencegah kerusakan pada coran.
2.4.3. Pembuatan Cetakan
Jenis - jenis cetakan yang sering digunakan pada proses pengecoran logam yaitu :
a. Cetakan Pasir
Cetakan dibuat dengan jalan memadatkan pasir, pasir yang akan digunakan adalah pasir alam atau pasir buatan yang mengandung
tanah lempeng. Pasir ini biasanya dicampur pengikat khusus, seperti air, kaca, bentonit, semen, resin ferol, minyak pengering. Bahan
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
tersebut akan memperkuat dan mempermudah operasi pembuatan cetakan Tata Surdia, 1992.
b. Cetakan Logam
Cetakan ini dibuat dengan menggunakan bahan yang terbuat dari logam. Cetakan jenis logam biasanya dipakai untuk industri-industri
besar yang jumlah produksinya sangat banyak, sehingga sekali membuat cetakan dapat dipakai untuk selamanya. Cetakan logam
harus terbuat dari bahan yang lebih baik dan lebih kuat dari logam coran, karena dengan adanya bahan yang lebih kuat maka cetakan
tidak akan terkikis oleh logam coran yang akan di tuang.
Membuat coran harus dilakukan proses-proses seperti : pencairan logam, membuat cetakan, menuang, membongkar dan membersihkan coran. Proses
pencairkan logam dilakukan dengan menggunakan bermacam-macam tanur yang dipakai. Umumnya kupola atau tanur induksi frekwensi rendah dipergunakan untuk
besi cor, tanur busur listrik atau tanur induksi frekuensi tinggi digunakan untuk baja tuang dan tanur krus untuk paduan tembaga atau coran paduan ringan. Tanur-tanur
ini dapat memberikan logam cair yang baik dan sangat ekonomis untuk logam- logam tersebut.
2.5 Bentuk –Bentuk Porositas
Porositas adalah salah satu cacat yang terjadi pada produk aluminium, dan akan menjadi awal suatu produk dikatakan gagal. Porositas pada aluminium ada 2
jenis yaitu yang berasal dari shrinkage dan gas. Namun pada kebanyakan kasus porositas terjadi adalah kombinasi dari keduanya yaitu akibat shrinkage dan juga
gas yang terperangkap selama proses pembekuan. Gambar 2.3 menunjukkan berbagai porositas yang terjadi pada paduan aluminium.
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
Gambar 2.3 Jenis-jenis porositas pada aluminum
a Porositas shrinkage b Porositas gas
c Porositas gabungan antara Porositas shrinkage dengan Porositas gas.
2.5.1 Cara Menghilangkan Porositas
Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk menghilangkan porositas, diantaranya:
a. Menggunakan Gas Pelindung
Aluminium mempunyai
pelindung dipermukaan.
Permukaan pelindung ini sangat tipis dan hanya terbentuk pada saat pembentukan
aluminium. Dalam proses pengecoran perlu digunakan gas pelindung sehingga
kemungkinan aluminium cair untuk dimasuki oleh material lain akan
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
semakin kecil. Hal ini tentu akan berpengaruh terhadap kemungkinan porositas yang terjadi.
b. Menggunakan Pengikat Oksida
Pada saat melting atau pencairan logam aluminium kebanyakan orang menggunakan zat aditif sebagai pengikat oksida sehingga
diharapkan kadar oksida dapat berkurang atau bahkan mencapai tahap nol.
c. Menjaga Permukaan Aluminium Sebelum Dicairkan
Melakukan pengontrolan terhadap permukaan aluminium apalagi terhadap proses pemotongan gerinda atau gergaji listrik. Hal ini akan
dapat mempengaruhi komposisi dari material itu sendiri. Sehingga residu yang tidak kita inginkan akan ikut tercampur ke dalam material
aluminium. Sehingga kalau ada residu lain yang tercampur, maka material akan lebih tidak terkontrol cacat porositasnya.
d. Mengontrol Permukaan Cetakan
Permukaan harus halus karena akan mempengaruhi laju aliran coran di dalam cetakan. Kalau permukaan tidak halus hal ini akan
mempengaruhi laju aliran cairan logam. Sehingga akan menimbulkan turbulensi dalam cetakan. Kalau menimbulkan turbulensi, maka gas atau
udara akan terjebak di dalam cetakan sehingga hasil cetakan akan mengalami porositas.
2.6 Variabel Riset Dan Analisis
Sebelum peleburan dilakukan, terlebih dahulu di tentukan aluminium yang ingin di lebur. Pada penelitian ini ada 3 variasi yang dikerjakan. Peleburan pertama
aluminium dibutuhkan sebanyak 1,55 kg dimana magnesium yang akan dipadu sebanyak 2, sehingga dapat diketahui kekerasan yang terkandung dalam paduan
Al - Mg. Tetapi pada peleburan selanjutnya, kandungan magnesium yang akan dicampur bervariasi.
Peleburan pertama, total Al-Mg yang akan dilebur 1,581 kg. Aluminium 1.55 kg, jadi Magnesium yang dibutuhkan 31 gram.
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
Perhitungannya sebagai berikut : Keterangan :
Aluminium : 1550 gram
a = magnesium yang diinginkan Magnesium
: 31 gram Solusi :
1550 x
�
= 31 jadi, a =
3 � 55
= 2
Hasil magnesium yang diinginkan pada percobaan ini = 1,935 , tetapi sering terjadi perbedaan hasil uji komposisi yang tidak sesuai dengan variasi yang
diinginkan pada paduaan Al – Mg ini. Penyebabnya ialah pada waktu peleburan
yang dilakukan banyak terdapat kotoran pada cairan aluminium. Maka sebaiknya menggunakan bahan kimia berupa fluks. Fluks fungsinya ialah pembersih kotoran
yang terkandung di dalam Al-Mg pada waktu dilebur. Sehingga pada waktu peleburan tidak menghasilkan ampaskotoran yang banyak. Demikian pula pada
peleburan selanjutnya untuk mendapatkan variasi paduan Al –Mg yang dikerjakan
.
2.7 Uji Tarik