Aluminium – Silicon Alloy Aluminium

5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Aluminium

Aluminium merupakan unsur kimia golongan IIIA dalam sistim periodik unsur, dengan nomor atom 13 dan berat atom 26,98 gram per mol. Aluminium memiliki struktur kristal FCC Face-Centered Cubic, sehingga aluminium tetap ulet meskipun pada temperatur yang sangat rendah. Dengan kata lain aluminium mempunyai sifat mampu bentuk yang baik. Aluminium memiliki densitas 2,7 gcm³ dan digolongkan sebagai material yang ringan.

2.1.1. Aluminium – Silicon Alloy

Aluminium mempunyai sifat-sifat yang sangat baik dan bila dipadu dengan logam lain bisa mendapatkan sifat-sifat yang tidak bisa ditemui pada logam lainnya. Kekuatan dan kekerasan yang rendah merupakan beberapa kekurangan yang dimiliki aluminium ini bila dibandingkan dengan logam lain seperti besi dan baja. Memadukan aluminium dengan unsur lainnya merupakan salah satu cara untuk memperbaiki sifat aluminium tersebut. Paduan adalah kombinasi dua atau lebih jenis logam, kombinasi ini dapat merupakan campuran dari dua struktur kristalin. Paduan mudah terbentuk bila pelarut dan atom yang larut memiliki ukuran yang sama dan strukrur elektron yang serupa. Paduan Al-Si sangat baik kecairannya, mempunyai permukaan yang sangat bagus, tanpa kegetasan panas, dan sangat baik untuk paduan coran. Karena memiliki kelebihan yang baik, paduan ini sangat banyak dipakai. Diagram fasa paduan Al-Si ditunjukkan pada Gambar 2.1 dimana diagram fasa ini digunakan sebagai pedoman untuk menganalisa perubahan fasa pada proses pengecoran Al-Si [8]. 6 Gambar 2.1 Diagram Fasa Al-Si Rahmawati, Z.S 2010 Paduan logam Aluminium memiliki daerah sistem biner, mulai dari sistem yang paling sederhana hingga sistem yang paling kompleks. Secara garis besar paduan Aluminium-Silikon dibagi 3 daerah utama, seperti terdapat pada gambar 2.2 yaitu [8]: Gambar 2.2 Daerah Diagram Fasa Al-Si Rahmawati, Z.S 2010 7 1. Daerah Hypoeutectic Paduan Al-Si disebut Hypoeutectic yaitu apabila pada paduan tersebut terdapat kandungan silicon 11.7 dimana struktur akhir yang terbentuk pada fasa ini adalah struktur ferrite alpha yang kaya akan aluminium dengan struktur eutektik sebagai tambahan. 2. Daerah Eutectic Paduan Al-Si disebut Eutectic yaitu apabila pada paduan tersebut terdapat kandungan silikon sekitar 11.7 sampai 12.5. Pada komposisi ini paduan Al-Si dapat membeku secara langsung dari fasa cair ke fasa padat. 3. Daerah Hypereutectic Paduan Al-Si disebut Hypereutectic yaitu apabila pada paduan tersebut terdapat kandungan silikon lebih dari 12.2 sehingga kaya akan kandungan silikon dengan fasa eutektik sebagai fasa tambahan. A B C Gambar 2.3 a Struktur Mikro Paduan Hypoeutectic. B Struktur Mikro Paduan Eutectic. C Struktur Mikro Paduan Hypereutectic. Rahmawati, Z.S 2010 8 Tipe paduan tergantung pada presentase kandungan silikon ini akan berpengaruh terhadap titik beku freezing point yang dipakai pada proses pengecoran aluminium yang dapat dilihat pada tabel 2.1 [9]. Tabel 2.1. Kandungan Si Terhadap Temperatur Titik Beku Paduan Aluminium Alloy Si content BS alloy Typical freezing range C Low Silicon 4 – 6 LM 4 625 – 525 Medium Silicon 7,5 – 9,5 LM 25 615 – 550 Eutectic Alloys 10 – 13 LM 6 575 – 565 Special Hypereutectic Alloys 16 LM 30 650 – 505 ASM International, 2004

2.1.2. Aluminium A356