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.
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.