Studi Eksperimental Pengaruh Persentase Palm Oil Fly Ash ( POFA ) Terhadap Kekerasan Dan Mikrostruktur Metal Matrix Composite ( MMC ) Menggunakan Metode Centrifugal Casting
ABSTRAK
Seiring dengan kemajuan teknologi yang semakin berkembang masyarakat
dituntut untuk meminimalkan penggunaan kekayaan alam. Oleh karena itu penulis
melakukan penelitian mengenaimaterial komposit yang merupakan jenis material
yang banyak dikembangkan saat ini. Jenis komposit yang banyak diteliti adalah
komposit jenis MMC (Metal Matrix Composite). MMC adalah material teknik
yang dibentukmenggunakandua material ataulebihuntukmemperoleh material baru
yang mempunyaisifatfisisdanmekanis yang lebihbaikdibanding material
pembentuknya. Aplikasi MMC yang digunakan dalam penelitian ini adalah
Aluminium-Palm Oil Fly Ash (POFA) dimana aluminium sebagai matriks
penyusun utama dan fly ash sebagai penguatnya, dengan variasi persentase
Aluminium-Palm Oil Fly Ash 2,5%, 5%, 7,5%, 10% & 12,5% dengan
penambahan magnesium (Mg) 5% sebagai peningkat wetability, yang selanjutnya
akan dilakukan peleburan aluminium A356 pada furnace hingga mencapai titik
lebur yang diinginkan ±735oC dan dilakukan pemanasan pada centrifugal casting
±500oCserta akan dilakukan putaran centrifugal ± 381Rpm pada saat aluminium
ditungkan pada centrifugal casting. Setalah terbentuk benda coran, kemudian
benda cor dibuat menjadi masing- masing bagian spesimen pengujian yang
meliputi uji kekerasan,uji ketangguhan, uji kekuatan tarik, uji mikrostruktur, uji
SEM dan EDS. Maka dari masing- masing pengujian didapat hasil uji kekerasan
maksimum dicapai pada komposisi 7,5% Aluminium-Palm Oil Fly Ash sebesar
58,434 BHN, bila dibandingkan kekerasannya pada 0% Aluminium-Palm Oil Fly
Ash dengan nilai 43,085 BHN maka peningkatan kekerasan yang didapat sebesar
15%.Kemudian penulias melakukan uji ketangguhan pada spesimen dengan hasil
energi impak yang diperoleh pada 0% Aluminium-Palm Oil Fly Ash sebesar
23,486joule dan mengalami penerunan disetiap persentase Aluminium-Palm Oil
Fly Ash sampai dititik terendahnya di variasi POFA 12,5% Aluminium-Palm Oil
Fly Ash yaitu 23,150 joule. Berikutnya dilakukan uji kekuatan tarik pada variasi
fly ash 2,5% dan Al 94,5% serta penambahan Mg 5% didapat u =177,7 Mpadan f
=177,7 Mpa lebihtinggi nilai yang di dapat dibandingkan dengan nilai Raw
material u =153,6 Mpa dan f =153,6 Mpa.Setelah pengujian sifat mekanis
penulis melakukan pengujian sifat fisis pada spesimen yang meliputi pengujian
mikrostruktur yang mana pada pengujian mikro ini didapat foto mikro dengan
distribusi Aluminium-Palm Oil Fly Ash kurang homogen (menggumpal) hal ini
yang dapat menyebabkan sumber terjadinya crack pada spesimen uji. Untuk
menyempurnakan hasil dari penelitian ini dilakukan pengujian SEM dan EDS
pembesaran 500 kali serta penembakan elektron sebanyak 2 kali, dengan tujuan
agar terlihat kandungan unsur MMC antara Aluminium-Aluminium-Palm Oil Fly
Ash didalamnya.
Kata Kunci: Aluminium, Palm Oil Fly Ash, Centrifugal Casting, Metal Matrix
Composite
ABSTRACT
Along with the growing technological advances people are required to minimize
the use of natural resources. Therefore, the authors conducted research
mengenaimaterial composite which is a type of material that has been developed
at this time. Composites are widely studied is a composite type of MMC (Metal
Matrix Composite). MMC is a technique that dibentukmenggunakandua material
ataulebihuntukmemperoleh material new material that lebihbaikdibanding
mempunyaisifatfisisdanmekanis constituent material. MMC application used in
this study is Aluminium-Palm Oil Fly Ash (Pofa) where aluminum as the main
constituent matrix and fly ash as an amplifier, with a percentage variation
Aluminium-Palm Oil Fly Ash 2.5%, 5%, 7.5% , 10% and 12.5% with the addition
of magnesium (Mg) 5% as wetability enhancer, which would then be carried out
on the A356 aluminum melting furnace until it reaches the desired melting point ±
735oC and heating performed in centrifugal casting will be done round ±
500oCserta centrifugal ± 381Rpm when aluminum ditungkan on centrifugal
casting. After the casting is formed, then the casting is made into each part of the
test specimen which include hardness, toughness test, tensile strength test,
microstructure test, test SEM and EDS. Thus each test hardness test results
obtained maximum of 7.5% achieved in the composition of Aluminium-Palm Oil
Fly Ash amounted to 58.434 BHN, compared hardness at 0% Aluminum-Palm Oil
Fly Ash with a value of 43.085 BHN then increased hardness obtained for 15%
.Then Authors toughness test on the specimen with the results of the impact
energy obtained at 0% Aluminum-Palm Oil Fly Ash for 23,486joule and
experience penerunan every percentage Aluminium-Palm Oil Fly Ash to dititik
Pofa variation low of 12.5% Aluminium -Palm Oil Fly Ash is 23.150 joules. Next
test the tensile strength of the fly ash variation of 2.5% and 94.5% Al and Mg
addition of 5% didapatτ u = 177.7 Mpadan τ f = 177.7 MPa lebihtinggi in value can
be compared with the value Raw material τ u = 153, 6 MPa and τ f = 153.6
Mpa.Setelah testing the mechanical properties of the authors to test the physical
properties of the specimen which includes testing of microstructure which in this
micro test obtained with the distribution Aluminium micro photo-Palm Oil Fly
Ash less homogeneous (clot) it is the can cause a crack on the source of the test
specimen. To refine the results of this study testing magnification SEM and EDS
as well as shooting electrons 500 times as much as 2 times, with the aim to make
it look MMC element content between Aluminium-Aluminium-Palm Oil Fly Ash
therein.
Keywords : Aluminium, Palm Oil Fly Ash, Centrifugal Casting, Metal Matrix
Composite
Seiring dengan kemajuan teknologi yang semakin berkembang masyarakat
dituntut untuk meminimalkan penggunaan kekayaan alam. Oleh karena itu penulis
melakukan penelitian mengenaimaterial komposit yang merupakan jenis material
yang banyak dikembangkan saat ini. Jenis komposit yang banyak diteliti adalah
komposit jenis MMC (Metal Matrix Composite). MMC adalah material teknik
yang dibentukmenggunakandua material ataulebihuntukmemperoleh material baru
yang mempunyaisifatfisisdanmekanis yang lebihbaikdibanding material
pembentuknya. Aplikasi MMC yang digunakan dalam penelitian ini adalah
Aluminium-Palm Oil Fly Ash (POFA) dimana aluminium sebagai matriks
penyusun utama dan fly ash sebagai penguatnya, dengan variasi persentase
Aluminium-Palm Oil Fly Ash 2,5%, 5%, 7,5%, 10% & 12,5% dengan
penambahan magnesium (Mg) 5% sebagai peningkat wetability, yang selanjutnya
akan dilakukan peleburan aluminium A356 pada furnace hingga mencapai titik
lebur yang diinginkan ±735oC dan dilakukan pemanasan pada centrifugal casting
±500oCserta akan dilakukan putaran centrifugal ± 381Rpm pada saat aluminium
ditungkan pada centrifugal casting. Setalah terbentuk benda coran, kemudian
benda cor dibuat menjadi masing- masing bagian spesimen pengujian yang
meliputi uji kekerasan,uji ketangguhan, uji kekuatan tarik, uji mikrostruktur, uji
SEM dan EDS. Maka dari masing- masing pengujian didapat hasil uji kekerasan
maksimum dicapai pada komposisi 7,5% Aluminium-Palm Oil Fly Ash sebesar
58,434 BHN, bila dibandingkan kekerasannya pada 0% Aluminium-Palm Oil Fly
Ash dengan nilai 43,085 BHN maka peningkatan kekerasan yang didapat sebesar
15%.Kemudian penulias melakukan uji ketangguhan pada spesimen dengan hasil
energi impak yang diperoleh pada 0% Aluminium-Palm Oil Fly Ash sebesar
23,486joule dan mengalami penerunan disetiap persentase Aluminium-Palm Oil
Fly Ash sampai dititik terendahnya di variasi POFA 12,5% Aluminium-Palm Oil
Fly Ash yaitu 23,150 joule. Berikutnya dilakukan uji kekuatan tarik pada variasi
fly ash 2,5% dan Al 94,5% serta penambahan Mg 5% didapat u =177,7 Mpadan f
=177,7 Mpa lebihtinggi nilai yang di dapat dibandingkan dengan nilai Raw
material u =153,6 Mpa dan f =153,6 Mpa.Setelah pengujian sifat mekanis
penulis melakukan pengujian sifat fisis pada spesimen yang meliputi pengujian
mikrostruktur yang mana pada pengujian mikro ini didapat foto mikro dengan
distribusi Aluminium-Palm Oil Fly Ash kurang homogen (menggumpal) hal ini
yang dapat menyebabkan sumber terjadinya crack pada spesimen uji. Untuk
menyempurnakan hasil dari penelitian ini dilakukan pengujian SEM dan EDS
pembesaran 500 kali serta penembakan elektron sebanyak 2 kali, dengan tujuan
agar terlihat kandungan unsur MMC antara Aluminium-Aluminium-Palm Oil Fly
Ash didalamnya.
Kata Kunci: Aluminium, Palm Oil Fly Ash, Centrifugal Casting, Metal Matrix
Composite
ABSTRACT
Along with the growing technological advances people are required to minimize
the use of natural resources. Therefore, the authors conducted research
mengenaimaterial composite which is a type of material that has been developed
at this time. Composites are widely studied is a composite type of MMC (Metal
Matrix Composite). MMC is a technique that dibentukmenggunakandua material
ataulebihuntukmemperoleh material new material that lebihbaikdibanding
mempunyaisifatfisisdanmekanis constituent material. MMC application used in
this study is Aluminium-Palm Oil Fly Ash (Pofa) where aluminum as the main
constituent matrix and fly ash as an amplifier, with a percentage variation
Aluminium-Palm Oil Fly Ash 2.5%, 5%, 7.5% , 10% and 12.5% with the addition
of magnesium (Mg) 5% as wetability enhancer, which would then be carried out
on the A356 aluminum melting furnace until it reaches the desired melting point ±
735oC and heating performed in centrifugal casting will be done round ±
500oCserta centrifugal ± 381Rpm when aluminum ditungkan on centrifugal
casting. After the casting is formed, then the casting is made into each part of the
test specimen which include hardness, toughness test, tensile strength test,
microstructure test, test SEM and EDS. Thus each test hardness test results
obtained maximum of 7.5% achieved in the composition of Aluminium-Palm Oil
Fly Ash amounted to 58.434 BHN, compared hardness at 0% Aluminum-Palm Oil
Fly Ash with a value of 43.085 BHN then increased hardness obtained for 15%
.Then Authors toughness test on the specimen with the results of the impact
energy obtained at 0% Aluminum-Palm Oil Fly Ash for 23,486joule and
experience penerunan every percentage Aluminium-Palm Oil Fly Ash to dititik
Pofa variation low of 12.5% Aluminium -Palm Oil Fly Ash is 23.150 joules. Next
test the tensile strength of the fly ash variation of 2.5% and 94.5% Al and Mg
addition of 5% didapatτ u = 177.7 Mpadan τ f = 177.7 MPa lebihtinggi in value can
be compared with the value Raw material τ u = 153, 6 MPa and τ f = 153.6
Mpa.Setelah testing the mechanical properties of the authors to test the physical
properties of the specimen which includes testing of microstructure which in this
micro test obtained with the distribution Aluminium micro photo-Palm Oil Fly
Ash less homogeneous (clot) it is the can cause a crack on the source of the test
specimen. To refine the results of this study testing magnification SEM and EDS
as well as shooting electrons 500 times as much as 2 times, with the aim to make
it look MMC element content between Aluminium-Aluminium-Palm Oil Fly Ash
therein.
Keywords : Aluminium, Palm Oil Fly Ash, Centrifugal Casting, Metal Matrix
Composite