ANALISIS PENGARUH PENAMBAHAN UNSUR MAGNESIUM (Mg) 2% DAN 5% TERHADAP KETANGGUHAN IMPAK, TINGKAT KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO PADA VELG ALUMINIUM (Al-5,68 Si) | Setia | Jurnal Nosel 8221 17225 1 SM

ANALISIS PENGARUH PENAMBAHAN UNSUR MAGNESIUM (Mg) 2% DAN 5%
TERHADAP KETANGGUHAN IMPAK, TINGKAT KEKERASAN DAN
STRUKTUR MIKRO PADA VELG ALUMINIUM (Al-5,68 Si)
Irawan Setia, Budi Harjanto, Subagsono
Prodi Pendidikan Teknik Mesin, FKIP, UNS Kampus V FKIP UNS Jl. Ahmad Yani No. 200
Pabelan, Surakarta, Tlp/Fax (0271) 716266
Email: Niznunezta@gmail.com
ABSTRACT
The purposes of this study were: (1) Determine the effect of adding the element
magnesium (Mg) in the aluminium foundry on Impact strength. (2) Determine the effect of the
addition of the element magnesium (Mg) in the aluminium foundry on the level of hardness.
(3) Determine the influence of the addition of the element magnesium (Mg) in the aluminium
foundry to microstructure. This research uses descriptive quantitative method. This method is
implemented by providing independent variables intentionally to the object of study to know
the effect on the dependent variable research sample used is adding 2% and 5% of
magnesium .Each specimen number 3 pieces of samples. Data obtained from the results of
research put into the table, and displayed in graph form and then analyzed. Based on the
results of this study concluded that: (1) the more elements of magnesium (Mg) are added, the
value of impact strength aluminium casting result is increasing. (2), the more the element
magnesium (Mg) are added to the value of the results of casting aluminium hardness is
increasing. (3) the more the element magnesium (Mg) are added to the results of casting

aluminium grain size get smaller.
Keywords: Addition of Magnesium 2 % and 5 %, impact resistance , hardness Brinnel,
micro structure, Aluminium Wheels (Al-5,68 Si).
dihasilkan

PENDAHULUAN
Aluminium
ringan

yang

merupakan

mempunyai

sifat

melalui

proses


pengecoran

(casting) dan pembentukan (forming).

logam

Aluminium

tahan

hasil

pengecoran

banyak

terhadap korosi dan hantaran listrik yang

dijumpai pada peralatan rumah tangga dan


baik. Pemakaian aluminium diperkirakan

komponen otomotif misalnya velg (cast

pada masa mendatang masih terbuka luas

wheel), piston, blok mesin dan lain

baik sebagai material utama maupun

sebagainya. Aluminium hasil pembentukan

material pendukung dengan ketersediaan

diperoleh melalui tempa, rol dan ektrusi

biji aluminium di bumi yang melimpah.

misalnya aluminium profil dan plat yang


Aluminium dapat dipergunakan untuk

banyak digunakan dalam kontruksi.

peralatan rumah tangga, material pesawat

Proses pembentukan aluminium

terbang, otomotif, kapal laut, konstruksi

dapat dilakukan dengan berbagai cara,salah

dan lain-lain. Produk-produk aluminium

satunya dengan menggunakan metode

1

2


pengecoran logam. Surdia (2000) proses

roda dua maupun kendaraan bermotor roda

pengecoran

empat.

logam

merupakan

proses

Salah

satu

faktor


pendorong

pembuatan produk yang diawali dengan

pemanfaatan paduan aluminium sebagai

mencairkan

tungku

komponen kendaraan bermotor karena

peleburan kemudian dituangkan kedalam

paduan aluminium mempunyai sifat yang

cetakan yang terlebih dahulu dibuat pola,

ringan, tahan karat, tahan suhu tinggi,


hingga logam cair tersebut membeku dan

kuat,dan

kemudian

cetakan.

bermotor yang dibuat dengan bahan dasar

Pembekuan logam dimulai dari bagian

aluminium antara lain velg, piston, tromol

luarya

sepeda motor, sirip-sirip radiator dan lain-

itu


logam

kedalam

dipindahkan

bagian

dari

yang

bersentuhan

langsung dengan cetakan, panas dari logam
akan

diserap


oleh

Komponen

kendaraan

lain.

hingga

Penambahan unsur magnesium

mendingin sampai titik beku. Bagian

(Mg) akan meningkatkan kekuatan dan

dalam dari coran mendingin lebih lambat

kekerasan pada aluminium tanpa terlalu


dari pada bagian luar, sehingga kristal-

menurunkan

kristal tumbuh dari inti asal mengarah ke

kekerasan

bagian dalam coran dan butiran-butiran

ditentukan oleh persentase unsur paduan

kristal

memanjang

yang ditambahkan. Besarnya persentase

seperti kolom. Setelah proses pembekuan


dan unsur paduan yang ditambahkan juga

selesai struktur kristal akan menyatu

akan berpengaruh pada struktur mikro hasil

dengan sempurna dan proses pembekuan

coran, dalam karakteristik suatu logam

selesai.

paduan, pengaruh ukuran butir merupakan

tersebut

Paduan

cetakan

keras.

berbentuk

paduan

Tingkat

aluminium

juga

sangat

bagian terpenting yang perlu mendapatkan

berperan penting dalam berbagaia plikasi

perhatian karena parameter ukuran butir

dan telah banyak digunakan dibanyak

akan menentukan kekuatan mekanis logam

industri karena memiliki sifat-sifat yang

paduan. Mikroskop cahaya, mikroskop

unggul. Sifat-sifat tersebut antara lain

electron, mikroskop fieldon, mikroskop

membuat

menjadi

field emission dan mikroskop sinar-X

logam yang sangat sesuai dan ekonomis

merupakan beberapa alat yang digunakan

untuk

untuk mengetahui struktur mikro suatu

paduan

berbagai

aluminium

keuletannya.

aluminium

aplikasi

dan

telah

menjadikan paduan aluminium sebagai
logam yang paling banyak digunakan

bahan.
Berdasarkan latar

belakang di

setelah baja. Seperti komponen kendaraan

atas peneliti ingin melakukan penelitian

bermotor yang berbahan baku paduan

yang berhubungan dengan unsur paduan

aluminium, baik untuk kendaraan bermotor

suatu logam, dengan mengambil judul

3

analisis

pengaruh

penambahan

unsur

adalah 60mm x 10mm x 10mm dengan

magnesium (mg) 2% dan 5% terhadap

takikan 2mm berbentuk V. Pengujian

ketangguhan impak, tingkat kekerasan dan

ketangguhan impak Charpy dilakukan

struktur mikro pada velg aluminium(al-

untuk mengetahui sifat liat dari bahan

5,68 si).

yang ditentukan dari banyaknya energi
yang dibutuhkan untuk mematahkan

METODE PENELITIAN
Penelitian
eksperimen

ini

adalah

yang

laboratorium

dilaksanakan

dengan

perlengkapan

yang

kebutuhan untuk

penelitian

kondisi

disesuaikan

di
dan

dengan

batang uji dengan sekali pukul. Nilai
kekuatan impak dapat dihitung dengan
persamaan (Surdia dan Saito, 1995)
J/mm2

(KI) =

memperoleh data tentang

pengaruh penambahan magnesium terhadap
tingkat kekerasan, ketangguhan impak dan
struktur mikro pada pengecoran aluminium.
Objek dalam penelitian ini adalah aluminium
paduan dengan kandungan silicon (Si 5,68%).
Variasi campuran magnesium yaitu 2% dan
5%.

Teknik analisis data yang dipakai dalam
penelitian ini menggunakan data diskriptif
yang dilakukan dengan cara melukiskan
dan merangkum hasil pengamatan dari
hasil penelitian yang dilakukan. Data yang
dihasilkan digambarkan dengan histogram
lebih mudah untuk dibaca.

Analisis data hasil pengujian variasi
penambahan unsur magnesium (Mg) 2%
dan 5% yang dilakukan pada penelitian ini

dilakukan pengujian kekerasan dengan
menggunakan

spesimen

Pengujian

variasi

magnesium 2% dan 5%, sedangkan raw
material

digunakan

sebagai

Dimensi

spesimen

adalah 25mm x 25mm x 25mm.
Pengujian kekerasan dilakukan dengan
metode

Brinell

menggunakan

alat

Universal Hardness Tester. Masingmasing spesimen akan mengalami uji
kekerasan sebanyak tiga kali pada
bagian yang berbeda yang dipilih secara
acak, lalu ketiga hasil tersebut diratarata. Dengan indentor yang berbentuk
bola dan disesuaikan dengan spesifikasi
bahan yang digunakan, pada pengujian

adalah sebagai berikut:
a. Analisis

Pada hasil pengecoran aluminium akan

pembandingnya.

1. Analisis Data

sehingga

b. Analisis Hasil Pengujian Kekerasan

Ketangguhan

Impak
Pengujian Ketangguhan impak yang
dilakukan adalah pengujian dengan
metode Charpy. Dimensi spesimen

ini menggunakan indentor berdiameter
(D)

2.5mm

dengan

perbandingan

konstanta 5D2, beban yang diberikan
oleh indentor terhadap masing-masing
spesimen sebesar 31.25 kgf dengan

4

lama penekanan selama 5 detik. Angka

spesimen

kekerasan Brinell diketahui dengan

impak.

persamaan (Edih Supardi, 1996:42)

yang telah dibuat.
4) Melebur

c.

Analisis

Ketangguhan

3) Membuat cetakan menggunakan pola

(kgf/mm2)

HB =

pengujian

material

pada

tungku

peleburan, kemudian menuangkan

Struktur

Mikro

aluminium cair ke dalam cetakan

Pada analisis struktur mikro aluminium

untuk membuat raw material.

cor

menggunakan

alat

pengamat

5) Melakukan pembongkaran cetakan.

Metallurgical

6) Mengulangi langkah 4 dan 5 dengan

Microscop With Inverted (Olympus

menambahkan magnesium sebanyak

PME). Manfaat dari analisis ini adalah

2% dan 5%.

struktur

mikro

yaitu

untuk mempelajari hubungan antara

7) Membersihkan hasil pengecoran dari

sifat-sifat bahan dengan struktur dan
cacat

pada

besaran
spesimen

bahan.

butir

Sebagai

dari

maka

pasir cetak.

acuan

8) Meratakan

raw

uji.

material sebagai pembandingnya.
d.

menghaluskan

permukaan spesimen yang akan di

masing-masing

digunakanlah

dan

9) Melakukan

pengujian

kekerasan,

struktur mikro dan kekuatan impact.

Persiapan
e.

Eksperimen
Sebelum penelitian dimulai, terlebih

Pelaksanaan Eksperimen
1)

Pengujian

kekerasan

dahulu melakukan pengujian komposisi

menggunakan Universal Hardness

kimia terhadap aluminium yang akan

Tester

digunakan. Setelah uji komposisi kimia

indentor berdiameter 2,5mm, dengan

dilakukan barulah proses pengecoran

perbandingan konstanta 5D2, beban

logam

yang

dapat

dimulai

untuk

dengan

menggunakan

diberikan

oleh

indentor

di

terhadap masing-masing spesimen

inginkan. Urutan penelitian yang akan

sebesar 31.25 kgf dengan lama

dilakukan adalah:

penekanan selama 5 detik.

menghasilkan

spesimen

yang

1) Mempersiapkan alat dan bahan.
2) Membuat pola dengan ukuran 25mm

2)

Pengamatan
dilakukan

struktur

dengan

mikro

menggunakan

x 25mm x 25mm untuk spesimen

Metallurgical

Microscop

pengujian kekerasan dan struktur

Inverted (Olympus PME) dengan

mikro, dan 60mm x 10mm untuk

pembesaran

100x

masing spesimen.

pada

With

masing-

5

3)

impact

Data penelitian yang berjumlah 3 data

dilakukan dengan menggunakan alat

yakni variasi magnesium dengan kadar

uji impact Charpy. Energi yang

0% (raw material), variasi magneium

diberikan sebesar 300 J, dengan berat

dengan

alu 20kg dan panjang lengan 0,8m.

magnesium dengan kadar 5%, Hasil

Pengujian

kekuatan

kadar

2%

dan

variasi

HASIL PENELITIAN

pengujian ketangguhan impak dapat

1.

dilihat pada gambar 2. berikut :

Pengujian Kekerasan Brinell
Data penelitian yang berjumlah 3 data
yakni variasi magnesium dengan kadar
0% (raw material), variasi magneium
dengan

kadar

2%

dan

variasi

magnesium dengan kadar 5%, Hasil
pengujian kekerasan dapat dilihat pada
gambar1. Berikut:

Gambar 2. Hasil Pengujian Ketangguhan Impak
Dari gambar 2. Tersebut dapat dilihat
bahwa

keuletan

menurun

spesimen

seiring

magnesium

yang

semakin

banyaknya
ditambahkan.

unsur
Hal

tersebut terjadi karena magnesium dapat
menurunkan ukuran butir aluminium,
Gambar 1. Hasil Pengujian Kekerasan

sehingga ketika ukuran butir semakin

Dari Gambar 1. dapat dilihat bahwa

kecil, maka daya ikat antar butir semakin

magnesium dapat meningkatkan nilai

lemah, sehingga keuletannya berkurang.

kekerasan. Hal tersebut berhubungan

3. Pengujian Struktur Mikro

aluminium,

Data penelitian yang berjumlah 3 data

semakin kecil ukuran butir aluminium,

yakni variasi magnesium dengan kadar

maka jarak antar butirnya semakin

0% (raw material), variasi magnesium

rapat, sehingga spesimen tersebut

dengan kadar 2% dan variasi magnesium

menjadi semakin keras. Aluminium

dengan

dengan penambahan unsur magnesium

struktur mikro dapat dilihat pada gambar

sebesar 5% memiliki nilai kekerasan

3. berikut :

dengan

ukuran

butir

paling tinggi.
2. Pengujian Ketangguhan Impak

kadar

5%,

Hasil

pengujian

6

bahwa Velg Aluminium (Al-5,68 Si)
Aluminium

(Raw

Silicon (Si)

kekerasan

material)

mempunyai

yang

paling

tingkat

rendah

bila

dibandingkan dengan hasil pengecoran
aluminium dengan penambahan unsur
magnesium (Mg) sebesar 2% dan 5%.
3.

S
truktur mikro dari hasil Velg Aluminium

Aluminium

(Al-5,68

Si)

(Raw

material)

yang

digunakan mempunyai ukuran butir yang
Silicon (Si)

lebih besar dibandingkan dengan struktur
mikro

hasil

pengecoran

aluminium

dengan penambahan unsur magnesium
(Mg) sebesar 2% dan 5%.
Aluminium

4.

H
asil

Penambahan

Magnesium

(Mg)

sebesar 2% adalah yang paling baik

Silicon (Si)

digunakan karena tingkat kekerasannya
terjadi kenaikan yang cukup tinggi,
ketangguhan impaknya terjadi penurunan
yang tidak terlalu drastis, ukuran butir

Gambar 3. Hasil Foto Mikro dengan

struktur

Pembesaran 100x

(Al-5,68

Dari penelitian yang telah dilaksanakan

1.

H
Ketangguhan

Si)

(Raw

material)

dan

penambahan Magnesium (Mg) sebesar

dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

pengujian

kecil/halus

dibandingan dengan Velg Aluminium

SIMPULAN

asil

mikronya

5%.

Impak

menunjukkan bahwa Velg Aluminium

DAFTAR PUSTAKA

(Al-5,68 Si) (Raw material) mempunyai

Annual Book of American Society for Testing
and Materials Standards E10-12,
2012, Standard Test Method for
Brinell Hardness of Metallic
Materials.

tingkat kekuatan yang paling tinggi bila
dibandingkan dengan hasil pengecoran
aluminium dengan penambahan unsur
magnesium (Mg) sebesar 2% dan 5.
2.
asil pengujian kekerasan menunjukkan

Annual Book of American Society for Testing
and Materials Standards E3-95,
1995,
Standard Practice for
H

7

Preparation
Specimens.
Arianto

of

Metallographic

Leman. (2010). Perancangan
Pengecoran
Dalam
Pelatihan
Pengembangan
Rintisan
Pengecoran Skala Mini Bagi GuruGuru SMK Di Yogyakarta.

Arikunto, S. (2010). Prosedur Penelitian
Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta:
Rineka Cipta.
Dwiyanto. (2010). Pengaruh Perbedaan
Casting Modulus Coran Terhadap
Kekerasan Serta Struktur Mikro
Hasil Proses Pengecoran Cetakan
Pasir Paduan Aluminium. Digital
Library Universitas Sebelas Maret
,Surakarta.
Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret. 2012.
Pedoman
Penulisan
Skripsi.
Surakarta: UNS Pers.
Girisha H. N. & K. V. Sharma.(2012). Effect
Of Magnesium On Strength And
Microstructure
Of
Aluminium
Copper
Magnesium
Alloy.
Diperoleh 27September 2014, dari
http://www.ijser.org/researchpaper
%5CEffect-of-magnesium-onstrength-and-microstructure-ofAluminium-Copper-Magnesiumalloy.pdf
Lutiyatmi.
(2011).
Pelayanan
Pengujian.Diperoleh 27 September
2014,
dari
http://polmanceper.ac.id/pelayananpengujian/.
Muhammad. S.N. Pengaruh Penambahan
Kadar Magnesium pada Aluminium
Terhadap Kekuatan Tarik dan
Struktur
Mikro.
Diperoleh
27September
2014,
dari
http://www.ijser.org/researchpaper
Pengaruh-Penambahan-KadarMagnesium-pada-AluminiumTerhadap-Kekuatan-Tarik-danStruktur-Mikro.pdf

Selvaduray, G. Binary Phase Diagrams.
Diperoleh 27September 2014, dari
http://www.sjsu.edu/faculty/selvadu
ray/page/phase/binary_p_d.pdf
Sudjana, H. (2008). Teknik Pengecoran
Logam Jilid Iuntuk SMK. Jakarta:
Direktorat Pembinaan Sekolah
Menengah Kejuruan.
. (2008). Teknik Pengecoran Logam
Jilid II untuk SMK. Jakarta:
Direktorat Pembinaan Sekolah
Menengah Kejuruan.
. (2008). Teknik Pengecoran Logam
Jilid III untuk SMK. Jakarta:
Direktorat Pembinaan Sekolah
Menengah Kejuruan.
Sugiyono.

(2009).
Metode Penelitian
Kuantitatif, Kualitatif dan R & D.
Bandung: Alfabeta.

Surdia, T., Chijiiwa, K. (2000). Teknik
Pengecoran
Logam.
Jakarta:
Pradnya Paramita.

Dokumen yang terkait

FREKUENSI KEMUNCULAN TOKOH KARAKTER ANTAGONIS DAN PROTAGONIS PADA SINETRON (Analisis Isi Pada Sinetron Munajah Cinta di RCTI dan Sinetron Cinta Fitri di SCTV)

27 310 2

MANAJEMEN PEMROGRAMAN PADA STASIUN RADIO SWASTA (Studi Deskriptif Program Acara Garus di Radio VIS FM Banyuwangi)

29 282 2

ANALISIS ISI LIRIK LAGU-LAGU BIP DALAM ALBUM TURUN DARI LANGIT

22 212 2

APRESIASI IBU RUMAH TANGGA TERHADAP TAYANGAN CERIWIS DI TRANS TV (Studi Pada Ibu Rumah Tangga RW 6 Kelurahan Lemah Putro Sidoarjo)

8 209 2

ANALISIS PROSPEKTIF SEBAGAI ALAT PERENCANAAN LABA PADA PT MUSTIKA RATU Tbk

273 1263 22

PENERIMAAN ATLET SILAT TENTANG ADEGAN PENCAK SILAT INDONESIA PADA FILM THE RAID REDEMPTION (STUDI RESEPSI PADA IKATAN PENCAK SILAT INDONESIA MALANG)

43 322 21

KONSTRUKSI MEDIA TENTANG KETERLIBATAN POLITISI PARTAI DEMOKRAT ANAS URBANINGRUM PADA KASUS KORUPSI PROYEK PEMBANGUNAN KOMPLEK OLAHRAGA DI BUKIT HAMBALANG (Analisis Wacana Koran Harian Pagi Surya edisi 9-12, 16, 18 dan 23 Februari 2013 )

64 565 20

PENGARUH PENGGUNAAN BLACKBERRY MESSENGER TERHADAP PERUBAHAN PERILAKU MAHASISWA DALAM INTERAKSI SOSIAL (Studi Pada Mahasiswa Jurusan Ilmu Komunikasi Angkatan 2008 Universitas Muhammadiyah Malang)

127 505 26

PEMAKNAAN BERITA PERKEMBANGAN KOMODITI BERJANGKA PADA PROGRAM ACARA KABAR PASAR DI TV ONE (Analisis Resepsi Pada Karyawan PT Victory International Futures Malang)

18 209 45

STRATEGI KOMUNIKASI POLITIK PARTAI POLITIK PADA PEMILIHAN KEPALA DAERAH TAHUN 2012 DI KOTA BATU (Studi Kasus Tim Pemenangan Pemilu Eddy Rumpoko-Punjul Santoso)

119 459 25