Prosiding SNATIF Ke-1 Tahun 2014 ISBN: 978-602-1180-04-4 Fakultas Teknik – Universitas Muria Kudus 181 PENGARUH PERSENTASE BERAT SiC TERHADAP SIFAT MEKANIS PADUAN Al-Si- Mg-TiB YANG DIPERKUAT SERBUK SiC Mujiono*, Sulardjaka, Sri Nugroho Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto SH, Tembalang, Semarang 50275 * Email: Mujiono_patii@yahoo.com Abstrak Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menjawap permasalahan pada pembuatan MMC dengan proses pengecoran, yaitu sulitnya percampuran matriks Al cair dan partikel SiC, dispersi SiC yang tidak homogen, serta permukaan SiC yang tidak terbasahi oleh matriks cair. Proses pengecoran dilakukan dengan mengunakan stir casting, Al7Si digunakan sebagai bahan matriks, dan partikel SiC digunakan sebagai penguat dengan persentase 2,5%, 5 % dan 7,5 %. Mg 1 % ditambahkan untuk meningkatkan wettability dan penambahan 1 % TiB sebagai grain refinance atau penghalus butir untuk meningkatkan kekuatan. Semi solid stir casting dilakukan untuk mempermudah percampuran antara matriks dengan partikel penguat. Dengan metode tersebut, partikel SiC berhasil terdispersi secara merata dalam matrik Al7Si. Butiran menjadi lebih kecil dan halus akibat penambahan 1 % TiB sehingga mampu meningkatkan kekuatan MMC dan penambahan Mg 1 % dapat meningkatkan wettability serta kekerasan MMC. Kekerasan juga meningkat seiring dengan penambahan persentase SiC. Kekerasan tertinggi sebesar 82 HRB dicapai dengan penambahan Mg 1 % dan penambahan 1 % TiB serta SiC 7,5 %. Kekerasan meningkat sangat signifikan yaitu 41 % dibandingkan dengan kekerasan awal matriks Al7Si sebesar 55,1 HRB. Kata kunci: kekerasan, MMC, SiC, stir casting 1. PENDAHULUAN Kelemahan utama pencampuran partikel keramik dalam matriks cair adalah partikel keramik biasanya sulit terbasahi oleh matrik cair, dan partikel keramik cenderung mengendap dan kadang juga mengapung, tergantung dari berat jenisnya apakah lebih besar atau lebih kecil dibanding matrix cair. Hal tersebut menyebabkan distribusi partikel keramik tidak seragam (Asthana dan Rohatqi, 1992). MMC memadukan sifat mekanik matrik paduan (ulet dan tangguh) dengan sifat keramik sebagai penguat (kekuatan dan modulus elastisitas yang tinggi). Hasil paduan sifat tersebut menghasilkan komposisi yang lebih kuat ketika menerima beban geser dan beban tekan, serta kemampuan yang baik untuk digunakan pada suhu tinggi (Soe dan Kang, 1995). Penelitian pernah dilakukan oleh Ozben dkk (2008), yang meneliti tentang pengaruh partikel keramik berupa SiCp dengan menggunakan matrik AlSi7Mg2 terhadap sifat mekanik bahan. Prosentase SiCp yang digunakan adalah 5 %, 10 % dan 15 %. Hasil penelitian adalah bahwa penambahan persentase SiCp akan meningkatkan sifat mekanik seperti kekerasan dan ketangguhan. Kekuatan tarik akan meningkat pada penambahan SiCp sampai 10 %, dan kemudian menurun pada 15 % SiCp. J. Hashim dkk (2002), gas yang terjebak selama proses pencampuran melalui stir casting memicu adanya porositas yang akan menurunkan kekuatan. Mahmood Ghauri dkk (2013) dalam penelitiannya, pengadukan pada kondisi cair sempurna mengakibatkan partikel penguat mengapung di permukaan matrik cair. Pengadukan pada kondisi semi solit bisa membantu penyatuan matrik dan penguat. Namun harus dipanaskan lagi sampai suhu penuangan. Balasivananda (2006), meneliti pengaruh kecepatan putaran pengaduk dan waktu pengadukan terhadap distribusi partikel pada MMC. Bahan yang digunakan adalah partikel SiCp dengan matrik Aluminium A348. Hasil terbaik yang direkomendasikan adalah kecepatan pengadukan 600 rpm dan waktu pengadukan 10 menit. Dengan penambahan unsur Mg bisa meningkatkan wetability matrix A359 cair terhadap partikel SiC. Namun penambahan unsur Mg yang melebihi 1 % berpotensi untuk meningkatkan viskositas dan mengurangi penyebaran partikel SiC Hashim dkk (2001). Mekanisme stiring diperlukan untuk meningkatkan wetability. Mondal dkk (2012), ukuran butir paduan Al menurun seiring dengan peningkatan penambahan Al-TiB. Penambahan paling efektif adalah pada 10 % Al- TiB (1 %TiB). brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk provided by E-Journal Universitas Muria Kudus