3.4 Metode Pengujian 3.4.1 Uji Kekerasan
Pengujian kekerasan dilakukan di Laboratorium Metalurgi Fisik Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. Metode yang digunakan dalam pengujian
kekerasan ini adalah dengan metode lekukan dengan menggunakan alat brineel hardness test . Skala yang digunakan dalam pengujian ini adalah skala BHN
Penetrator yang digunakan adalah jenis bola baja steel ball. Berikut ini merupakan langkah-langkah yang dilakukan selama proses pengujian kekerasan.
1. Dipersiapkan spesimen untuk uji kekerasan 2. Spesimen uji terlebuh dahulu di amplas dengan kertas pasir menggunakan
mesin polishing agar permukaan spesimen rata saat di uji kekerasan. 3. Setelah permukaan spesimen rata dan sejajar, kemudian menetukan letak
titik-titik pada permukaan spesimen yang akan diuji. Untuk pengujiannya diambil 3 titik pada permukaan spesimen, lalu spesimen diletakkan pada
anvil mesin Brineel. 4. Spesimen diberi beban 500 kg dan ditahan selama 5 detik dengan
menggunakan handle. 5. Setelah 5 detik, katup pembuang tekanan dibuka secara perlahan.
6. Diameter jejak bolaindentasi diukur menggunakan teropong khusus untuk keempat titik.
7. Mencatat hasil dari jejak indentasi yang menunjukkan nilai kekerasan pada spesimen tersebut.
Gambar 3.15 Pengujian Kekerasan
3.4
.2 Uji Mikrostruktur Metallograpy
Pengujian sruktur mikro dilakukan di Laboratorium Metalurgi Fisik Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. Peralatan pengujian adalah mikroskop
Refected Metalurrgical Microscope dengan type Rax Vision No.54549. Berikut ini merupakan langkah-langkah yang dilakukan selama proses pengujian
mikrografi. 1. Pemotongan sampel dengan menggunakan gergaji
2. Pengamplasan spesimen dengan menggunakan kertas pasir dari grit 600, 800, 1000, 1200 dan 1500 sampai permukaan spesimen rata.
3. Pemolesan dengan kain dan autosol agar permukaan spesimen mengkilap. 4. Pengamatan dengan menggunakan mikroskop optik untuk mengamati
persebaran pofa yang diberikan.
Gambar 3.16 Pengujian foto mikrostruktur
3.4.3 Pengujian Impak
Pengujian impak dilakuan pada sampel uji dengan menggunakan metode charpy, pengujian impak dilakukan untuk mengetahui ketangguhan material
MMC yang dinyatakan dalam energy joule yang diserap sampel uji pada saat pengujian. Adapun prosedur yang dilakukan pada pengujian impak adalah sebagai
berikut: 1. Siapkan semua peralatan dan bahan yang digunakan.
2. Bersihkan permukaan spesimen dengan kertas pasir sampai rata. 3. Dimensi spesimen diukur.
4. Spesimen memiliki takikan yang berada di tengah specimen tersebut dengan sudut takikan 45
o
, takikan berbentuk V dan kedalaman takikan 2 mm.
5. Letakkan spesimen pada landasan Impak Tester dan disesuaikan letaknya dengan mal ukur.
6. Lakukan pengujian dengan palu pukulan menggunakan metode Charpy. 7. Selanjutnya nilai energi yang diserap akan tercatat di monitor computer
yang terhubung pada impact tester.
Gambar 3.17 Pengujian impak
3.4.4 Pengujian SEM Scanning Electron Microscope dan Pengujian EDS Electron Dispersive Spectroscopy
Untuk pengujian SEM dan EDS dilakukan di laboratorium Laboratorium Metalurgi Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia. Sampel sebelumnya
di reparasi terlebih dahulu di laboratorium Metalurgi Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara selanjutnya di kirim ke Universitas Indonesia untuk dilakukannya
pengujian SEM dan EDS. Adapun prosedur yang dilakukan pada pengujian SEM dan EDS adalah sebagai berikut:
1. Material uji yang akan dilakukan pemotretan harus bersih, kering dan telah mengalami proses pemolesan polishing dengan menggunakan alumina
untuk mendapatkan permukaan spesimen yang rata, bebas dari kotoran,
tidak berminyak dan mengkilap sehingga dapat meningkatkan kualitas hasil pemotretan yang baik.
2. Membersihkan material uji dengan menggunakan ultrasonic cleaner dengan media aceton untuk menghilangkan debu-debu pengotor sebelum
penempelan pada spesimen holder. Mesin Ion Sputter JFC-1600 ditunjukkan pada gambar 3.18, sedangkan itu spesifikasi mesin ion sputter
JFC-1600 dapat dilihat pada tabel 3.4.
Gambar 3.18 Mesin Ion Sputter JFC-1600 Tabel 3.4 Spesifikasi Mesin Ion Sputter JFC-1600
No Spesifikasi
Mesin Ion Sputter JFC-1600
1
Tegangan 1,2 kV
2 Arus Listrik
6 - 7,5 mA
3 Kevakuman
0,2
4
Durasi 4 menit
3. Menempelkan material uji pada specimen holder dengan menggunakan double sticky tip untuk mendapatkan posisi spesimen yang rigid.
4. Memberikan lapisan tipis coating oleh gold-palladium Au : 80 dan Pd : 20 dengan menggunakan mesin Ion Sputter JFC-1600. Dengan proses
ini akan didapatkan tebal lapisan 400 Å agar spesimen yang akan dilakukan pemotretan menjadi penghantar listrik.
5. Material uji dimasukkan ke dalam specimen chamber pada mesin SEM JEOL JSM-6390A untuk melakukan observasi pada spesimen uji sebelum
dilakukan pemotretan. Adapun mesin SEM JEOL JSM-6390A ditunjukkan pada gambar 3.19.
Gambar 3.19 mesin SEM JEOL JSM-6390A
6. Pemotretan dilakukan dengan menggunakan perbesaran yang diinginkan untuk mengetahui butiran, batas butir, keretakan, dan dislokasi.
7. Hasil pemotretan berupa gambar SEM yang kemudian dianalisis tentang struktur makro, dan struktur mikro.
8. Dengan hasil gambar SEM yang diperoleh, selanjutnya dapat menentukan pengambilan titik yang akan ditembak EDS. Hasil dari EDS yaitu tampilan
grafik prosentase berupa mass dan atom dari unsur yang terkandung didalam bahan. Unsur yang ditampilkan pada grafik bisa
dipilih sesuai yang dikehendaki.
3.5 Diagram Alir Penelitian
Gambar 3.18 Diagram alir penelitian
Mulai
Kondisi hasil coran
Tidak
Ya
Proses peleburan, Penuangan, Pengadukan Aluminium dan Fly ash .5, 5, 7.5, 10 dan 12.5 dengan
Centrifugal Casting
Penelusuran literatur dan penyusunan proposal Penyiapan Bahan dan Alat
Pengujian
Uji Kekerasan
SEM EDS
Analisa Data
Selesai
Quenching air temp 60-100oC selama 20 detik Artificial Aging Temp. 1550C waktu penahanan 2jam
Pengujian
Uji Kekerasan Metallograpy
Metallograpy
T6 heat treatment temp.540 C
waktu penahanan 4 jam Uji
Impact
Uji Impact
