Radhakrishna 2007 fluiditas dan densitas dari komposit turun, dimana kekerasan meningkat dengat meningkatnya persentase partikel fly ash.
4.4.2. Hasil Pengujian Kekerasan
Pengujian kekerasan dilakukan terhadap sampel Metal Matrix Composite MMC untuk variasi 2,5, 5, 7,5, 10, 12,5 fly ash menggunakan metode
pengujian Brinell dengan beban sebesar 500 kg dan menggunakan standart pengujian ASTM E-10. Hasil pengujian kekerasan yang diperoleh seperti
diperlihatkan pada gambar 4.5.
Gambar 4.5 Komposisi fly Ash temperature 760
o
C Vs Kekerasan Gambar diatas memperlihatkan bahwa penambahan palm oil fly ash pada
aluminium A356 pada pembuatan Metal Matrix Composite MMC dapat meningkatkan nilai kekerasan hal ini terlihat pada komposisi 2,5 hingga 12,5
fly ash. Pada penelitian ini nilai kekerasan maksimum dicapai pada komposisi 10 fly ash sebesar 82,6 BHN. Menurut Chaudhury,dkk 2004 kekerasan
komposit lebih besar dari alloy dasarnya, yang dapat ditujukan kepada keberadaan densitas dislokasi yang lebih tinggi di dalam matrik yang diakibatkan perbedaan
sifat thermal diantara matrik dan dispersoid.
4.4.3. Hasil Pengujian Impak
Pengujian impak dilakukan pada sampel uji dengan menggunakan metode charpy dan menggunakan standart pengujian dari Annual book of ASTM Vol.14.01
E23M-00a
,
pengujian impak dilakukan untuk mengetahui ketangguhan material K
ekerasanBHN
fly ash
48
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MMC yang dinyatakan dalam energy joule yang diserap sampel uji pada saat pengujian dan nilai impak K dalam joulemm².
1. Spesimen I 96 Al, 2,5 fly ash.
Foto Sampel uji impak sebelum, setelah patah dan penampang patahan diperlihatkan pada gambar 4.6.
Gambar 4.6 a Sampel impak sebelum di uji, b Sampel impak setelah di uji, c Penampang patahan
Maka dapat dicari energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel sebagai berikut : E = P.D cos b -cos a
Dimana : E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule P = Berat pendulum X gravitasi yaitu harganya ditetapkan 251,3 N
D = Jarak lengan pengayun yaitu 0,6495 meter Cos = Sudut akhir pemukulan 134,17°
Cos = Sudut awal pemukulan yaitu konstan 147° E = P.D cos b - cos a
= 251,3 N . 0,6495 m cos 134,17° - cos 147° = 163,2 Nm 0,142
= 23,17 joule
a c
b
49
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Sedangkan untuk mendapatkan nilai impaknya maka dapat diketahui dengan menggunakan rumus : K =
Dimana : K = Nilai impak joulemm²
E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule A = Luas penampang sampel mm²
K =
= = 0,231 joulemm²
2. Spesimen II 93,5 Al, 5 fly ash.
Foto Sampel uji impak sebelum, setelah patah dan penampang patahan diperlihatkan pada gambar 4.7.
Gambar 4.7 a Sampel impak sebelum di uji, b Sampel impak setelah di uji, c Penampang patahan
Maka dapat dicari energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel sebagai berikut : E = P.D cos b -cos a
Dimana : E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule P = Berat pendulum X gravitasi yaitu harganya ditetapkan 251,3 N
D = Jarak lengan pengayun yaitu 0,6495 meter
a c
b
50
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Cos = Sudut akhir pemukulan 134° Cos = Sudut awal pemukulan yaitu konstan 147°
E = P.D cos b - cos a = 251,3 N . 0,6495 m cos 134° - cos 147°
= 163,2 Nm 0,144 = 23,5 joule
Sedangkan untuk mendapatkan nilai impaknya maka dapat diketahui dengan menggunakan rumus : K =
Dimana : K = Nilai impak joulemm²
E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule A = Luas penampang sampel mm²
K =
= = 0,235 joulemm²
3. Spesimen III 91 Al, 7,5 fly ash.
Foto Sampel uji impak sebelum, setelah patah dan penampang patahan diperlihatkan pada gambar 4.8.
Gambar 4.8 a Sampel impak sebelum di uji, b Sampel impak setelah di uji, c Penampang patahan
a c
b
51
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Maka dapat dicari energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel sebagai berikut : E = P.D cos b -cos a
Dimana : E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule P = Berat pendulum X gravitasi yaitu harganya ditetapkan 251,3 N
D = Jarak lengan pengayun yaitu 0,6495 meter Cos = Sudut akhir pemukulan 133,67°
Cos = Sudut awal pemukulan yaitu konstan 147° E = P.D cos b - cos a
= 251,3 N . 0,6495 m cos 133,67° - cos 147° = 163,2 Nm 0,148
= 24,15 joule Sedangkan untuk mendapatkan nilai impaknya maka dapat diketahui dengan
menggunakan rumus : K = Dimana :
K = Nilai impak joulemm² E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule
A = Luas penampang sampel mm² K
=
= = 0,242 joulemm²
52
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4. Spesimen IV 88,5 Al, 10 fly ash.
Foto Sampel uji impak sebelum, setelah patah dan penampang patahan diperlihatkan pada gambar 4.9.
Gambar 4.9 a Sampel impak sebelum di uji, b Sampel impak setelah di uji, c Penampang patahan
Maka dapat dicari energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel sebagai berikut : E = P.D cos b -cos a
Dimana : E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule P = Berat pendulum X gravitasi yaitu harganya ditetapkan 251,3 N
D = Jarak lengan pengayun yaitu 0,6495 meter Cos = Sudut akhir pemukulan 133,50°
Cos = Sudut awal pemukulan yaitu konstan 147° E = P.D cos b - cos a
= 251,3 N . 0,6495 m cos 133,50° - cos 147° = 163,2 Nm 0,15
= 24,48 joule Sedangkan untuk mendapatkan nilai impaknya maka dapat diketahui dengan
menggunakan rumus : K = Dimana :
K = Nilai impak joulemm²
a c
b
53
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule A = Luas penampang sampel mm²
K =
= = 0,245 joulemm²
5. Spesimen V 86 Al, 12,5 fly ash.
Foto Sampel uji impak sebelum, setelah patah dan penampang patahan diperlihatkan pada gambar 4.10.
Gambar 4.10 a Sampel impak sebelum di uji, b Sampel impak setelah di uji, c Penampang patahan
Maka dapat dicari energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel sebagai berikut : E = P.D cos b -cos a
Dimana : E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule P = Berat pendulum X gravitasi yaitu harganya ditetapkan 251,3 N
D = Jarak lengan pengayun yaitu 0,6495 meter Cos = Sudut akhir pemukulan 133,83°
Cos = Sudut awal pemukulan yaitu konstan 147°
a c
b
54
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
E = P.D cos b - cos a = 251,3 N . 0,6495 m cos 133,83° - cos 147°
= 163,2 Nm 0,146 = 23,82 joule
Sedangkan untuk mendapatkan nilai impaknya maka dapat diketahui dengan menggunakan rumus : K =
Dimana : K = Nilai impak joulemm²
E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule A = Luas penampang sampel mm²
K =
= = 0,238 joulemm
6. Spesimen raw material
Foto Sampel uji impak sebelum, setelah patah dan penampang patahan diperlihatkan pada gambar 4.11.
Gambar 4.11 a Sampel impak sebelum di uji, b Sampel impak setelah di uji, c Penampang patahan
a c
b
55
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Maka dapat dicari energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel sebagai berikut : E = P.D cos b -cos a
Dimana : E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule P = Berat pendulum X gravitasi yaitu harganya ditetapkan 251,3 N
D = Jarak lengan pengayun yaitu 0,6495 meter Cos = Sudut akhir pemukulan 133°
Cos = Sudut awal pemukulan yaitu konstan 147° E = P.D cos b - cos a
= 251,3 N . 0,6495 m cos 133° - cos 147° = 163,2 Nm 0,155
= 25,29 joule Sedangkan untuk mendapatkan nilai impaknya maka dapat diketahui dengan
menggunakan rumus : K = Dimana :
K = Nilai impak joulemm² E = Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan sampel joule
A = Luas penampang sampel mm² K
=
= = 0,253 joulemm
Maka energi yang di serap sampel uji jika dibuat dalam bentuk grafik akan terlihat seperti gambar 4.12.
56
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 4.12 Grafik Komposisi fly ash Vs energi yang diserap Hasil Pengujian impak memperlihatkan bahwa penambahan fly ash akan
menurunkan kekuatan impak pada material MMC, karena energi yang diperoleh pada raw material adalah 25,29 joule sedangkan energi impak yang paling kecil
didapat pada variasi 2,5 fly ash yaitu 23,17 joule dan energi yang paling besar yang didapat pada variasi 10 fly ash yaitu 24,48 joule. Jadi nilai energi yang
turun tidak terlalu signifikan yaitu sekitar 2,12 joule dibandingkan dengan variasi 2,5 fly ash, dan 0,81 joule dibandingkan dengan variasi 10 fly ash. Pada setiap
material tren penurunan energi impak ini tidaklah konstan hal ini disebabkan karena distribusi fly ash yang terdapat pada material MMC kurang homogen.
Selain itu nilai impak K dapat dinyatakan dalam satuan joulemm². Grafik nilai impak dapat dilihat pada gambar 4.13.
Gambar 4.13 Grafik Komposisi fly ash Vs Nilai impak
fly ash
Ene rgi
j o
u le
Nil a
i jou
le mm²
fly ash
57
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4.4.4. Hasil Pengujian Tarik Tensil Test Metal Matrix Composite Variasi Komposisi
