analisis x-ray diffraction (xrd) pada brazing antara ...eprints.ums.ac.id/81559/1/naskah...

19
ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ALUMINIUM SERI 6061 DENGAN PENAMBAHAN FILLER ALUSOL DAN FILLER LOKAL Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Oleh : ANGGARA DWIKY NUGROHO D200150241 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2020

Upload: others

Post on 19-Oct-2020

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING

ANTARA ALUMINIUM SERI 6061 DENGAN PENAMBAHAN

FILLER ALUSOL DAN FILLER LOKAL

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I

pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh :

ANGGARA DWIKY NUGROHO

D200150241

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS

MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2020

Page 2: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

i

Page 3: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

ii

Page 4: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

iii

Page 5: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

iv

ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA

ALUMINIUM SERI 6061 DENGAN PENAMBAHAN FILLER ALUSOL

DAN FILLER LOKAL

Abstrak

Tujuan Penelitian ini adalah untuk mengetahui struktur kristal dan senyawa yang

terbentuk pada daerah sambungan plat aluminium dan aluminium dengan filler

alusol dan filler lokal menggunakan sambungan brazing. Bahan yang digunakan

dalam penelitian ini adalah aluminium seri 6061, filler alusol, dan filler lokal.

Pada penelitian ini standar untuk pembuatan spesimen adalah ASME IX,

pengujian XRD digunakan untuk mengetahui struktur kristal dan senyawa yang

terbentuk pada daerah sambungan brazing. Hasil penelitian menunjukkan pada

material pertama terbentuk senyawa yaitu Brazing antara Aluminium dan

Aluminium dengan menggunakan filler alusol terbentuk senyawa

mempunyai peak tertinggi pada sudut 65.38° dengan Intensitas 628 cps.

Struktur kristalnya berbentuk Rhombohedral dan density sebesar 2.998 g/ yang kedua Brazing antara Aluminium dan Aluminium menggunakan filler

paduan lokal terbentuk Senyawa SiC mempunyai peak tertinggi pada sudut 38.78°

dengan Intensitas 7602 cps. Struktur kristalnya berbentuk Hexagonal dan density

sebesar 3.174 g/ dan Senyawa mempunyai peak tertinggi pada sudut

78.52° dengan Intensitas 522 cps, Struktur kristalnya berbentuk Rhombohedral

dan density sebesar 2.998 g/ Kata kunci: Brazing, X-ray Diffraction, Struktur Kristal,filler

Abstrack

The purpose of this study was to determine the crystal structure and compounds

formed in the connection area of aluminium and aluminium plates with alusol

fillers and local fillers using brazed joints. The material used in this study is

aluminum 6061 series, alusol filler, and local filler. In this study the standard for

specimen making is ASME IX, XRD testing is used to determine the crystal

structure and compounds formed in the brazed junction region. The results

showed that the first material formed was Brazing between Aluminum and

Aluminum using alusol filler formed compound had the highest peak at an

angle of 65.38 ° with an intensity of 628 cps. The crystal structure is

Rhombohedral and a density of 2,998 g/ , the second Brazing between

Aluminium and Aluminium using a local alloy filler formed SiC compound has

the highest peak at an angle of 38.78 ° with an intensity of 7602 cps. The crystal

structure is Hexagonal and a density of 3,174 g/ , and the Compound

has the highest peak at an angle of 78.52 ° with an intensity of 522 cps, the

crystal structure is Rhombohedral and density of 2,998 g/ .

Keywords: Brazed, X-ray Diffraction, Crystal Structure, filler

Page 6: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

v

1. PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi dalam bidang konstruksi semakin maju, baik di

dalam perakitan maupun perawatan. Seiring kemajuan teknologi dalam bidang

konstruksi, membuat kebutuhan pengelasan semakin dibutuhkan. Semakin luas

penggunaan las mempengaruhi kebutuhan penggunaan teknologi las. Menurut

Wiryosumarto, H. dan T. Okumora (2000), aplikasi penggunaan las antara lain

pada bidang perkapalan, otomotif, konstruksi jembatan, kendaraan rel, rangka

baja, dan sebagainya.

Brazing menjadi salah satu alternatif proses penyambungan bagi logam

yang mempunyai sifat mampu las rendah karena pencairan hanya terjadi pada

logam pengisi saja. Logam pengisi (filler) yang berbentuk batang kawat sudah

umum dipakai oleh para juru las, tetapi mempunyai keterbatasan karena daerah

yang tersambung hanya bagian tertentu saja. Agar daerah yang akan disambung

dapat seluruhnya tersambung, maka bentuk logam pengisi haruslah berbentuk

batang kawat. Saat ini logam pengisi berbentuk lembaran mulai digunakan karena

dapat mengisi seluruh daerah yang akan disambung. Untuk membentuk

sambungan, maka logam pengisi tersebut harus mampu membasahi logam induk.

Pembasahan akan lebih sempurna jika temperaturnya lebih tinggi dan waktu

tahannya lebih lama.

Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi

antara sinar-x dengan atom yang tersusun dalam sebuah sistem kristal. Untuk

dapat memahami prinsip dari difraksi sinar-x dalam analisa kualitatif maupun

kuantitatif,. Ketika berkas sinar-X berinteraksi dengan suatu material, terdapat

tiga kemungkinan yang dapat terjadi, yaitu absorpsi (penyerapan), difraksi

(penghamburan), atau fluoresensi yakni pemancaran kembali sinar-X dengan

energi yang lebih rendah. (Muzakir, 2012).

Analisa XRD merupakan analisa yang digunakan untuk mengidentifikasi

keberadaan suatu senyawa dengan mengamati pola pembiasan cahaya sebagai

akibat dari berkas cahaya yang dibiaskan oleh material yang memiliki susunan

atom pada kisi kristalnya. Secara sederhana, prinsip kerja dari XRD dapat

dijelaskan sebagai berikut. Setiap senyawa terdiri dari susunan atom-atom yang

Page 7: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

1

membentuk bidang tertentu. Jika sebuah bidang memiliki bentuk yang

tertentu, maka partikel cahaya (foton) yang datang dengan sudut tertentu hanya

akan menghasilkan pola pantulan maupun pembiasan yang khas. Dengan kata

lain, tidak mungkin foton yang datang dengan sudut tertentu pada sebuah bidang

dengan bentuk tertentu akan menghasilkan pola pantulan ataupun pembiasan yang

bermacam-macam. Pola yang terbentuk untuk setiap difraksi cahaya pada suatu

material seperti halnya fingerprint (sidik jari) yang dapat digunakan untuk

mengidentifikasi senyawa yang berbeda.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perbedaan penggunaan filler

lokal dengan filler alusol tipe lembut pada sambungan plat aluminium seri 6061.

XRD (X-ray Diffraction) digunakan untuk menganalisis struktur Kristal guna

mengetahui parameter kisi, jenis struktur, susunan atom yang berbeda pada kristal

hasil pengelasan.

Tujuan dari penelitian ini adalah:

Mengetahui struktur kristal dan senyawa yang terbentuk pada daerah

sambungan plat aluminium seri 6061 dengan filler alusol dan filler lokal

menggunakan X-ray diffraction (XRD).

Penelitian ini berkonsentrasi pada:

1. Pengelasan dilakukan dengan metode brazing.

2. Jenis sambungan yang digunakan adalah sambungan lapjoint.

3. Material yang digunakan sebagai logam dasar adalah aluminium seri 6061

yang berbentuk plat dengan ketebalan 2 mm.

4. Material yang digunakan filler lokal dan filler alusol.

5. Filler lokal dibuat sendiri dari limbah piston.

6. Pengujian berupa analisis terhadap struktur Kristal menggunakan X-ray

diffraction (XRD).

(Endriansyah Zulfikri, 2017) melakukan penelitian tentang analisa kekuatan

mekanik dan struktur metalografi pada metode brazing antara aluminium dan besi

dengan mengunakan filer alusol. Hasil penelitian menunjukan bahwa kekuatan

tarik raw material plat aluminium tebal 2 mm memiliki tegangan tarik tertinggi

Page 8: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

2

112,53 N/mm2 dan memiliki regangan tertinggi sebesar 3,58%. Kekuatan geser

pada sambungan brazing antar plat aluminium tebal 2 mm dan besi tebal 1,6 mm

dengan filler alusol memiliki tegangan tarik tertinggi sebesar 41,74 N/mm2 dan

regangan tertinggi memiliki nilai sebesar 8,5%. Struktur mikro pada sambungan

brazing plat aluminium tebal 2 mm dengan besi tebal 1,6 mm mengalami

perubahan besaran struktur. Daerah HAZ mengalami pembesaran butiran pada

material aluminium akibat pengaruh panas. Sedangkan pada material besi

mengalami pengecilan butir pada daerah HAZ karena diakibatkan oleh pengaruh

panas. Hasil pengujian kekerasan pada sambungan brazing aluminium tebal 2 mm

dengan besi tebal 1,6 mm menggunakan filler alusol mendapatkan kekerasan

tertinggi dimiliki oleh daerah HAZ besi yaitu sebesar 171,8 Hv, sedangkan

kekerasan terendah dimiliki oleh daerah HAZ aluminium yaitu sebesar 51,5 Hv.

(Rizha Arianto Dwi Nugroho, 2018), melakukan penelitian tentang

pengembangan proses solder untuk proses brazing atau filler menggunakan filler

tipe lembut dan filler lokal. Hasil uji SEM dan EDX pada filler alusol tipe

lembut prosentase kandungan unsur yang terdapat antara lain : Karbon (C)

26,02%, Alumina (Al2O3) 4,51%, Zink Oksida (ZnO) 68,07%, dan Cesium

Oksida (Cs2O) 1,40%. Hasil uji SEM dan EDX pada filler lokal prosentase

kandungan unsur yang terdapat antara lain : Karbon (C) 22,43%, Alumina (Al2O3)

63,03%, Silika Oksida (SiO2) 12,50%, Klorida (Cl) 0,21%, Kalium Oksida (K2O)

0,16%, Kalsium Oksida (Cao) 0,17%, Besi (II) Oksida (FeO) 0,77%, dan

Tembaga (II) Oksida (CuO) 0,75%.

(Yagati, dkk , 2019), melakukan penelitian tentang Al–Steel Joining by

CMT Weld Brazing: Effect of Filler Wire Composition and Pulsing on the

Interface and Mechanical Properties. Hasil penelitian menjelaskan pola XRD

yang di peroleh dari CMT dan sambungan las P-CMT yang dibuat menggunakan

filler 4043 dan 4047, di berbagai bagian (kepala, inti, dan kaki). Komposisi fase

dari analisis XRD dapat dilihat pada Tabel 2.2. Analisis XRD dari antarmuka baja

dari CMT-4043 dan sambungan P-CMT-4043 menunjukkan adanya dua fase

IMC, yaitu FeAl (kubik) dan Fe25Al75 (monoklinik) di seluruh bagian melintang

(kepala sampai kaki), oleh karena itu dua fase intermetalik yang di dapat dari pola

Page 9: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

3

XRD masing-masing sesuai dengan dua lapisan reaksi yang diamati. Pola XRD

yang diperoleh dari antarmuka baja CMT-4047 pada sambungan las brazing

menunjukkan dua fase IMC, yaitu Fe3Al0.7Si0.3 (kubik) dan Al3Fe2Si (kubik) di

daerah kepala dan kaki pada mikrostruktur masing-masing. Pola XRD dari las

brazing P-CMT-4047 menunjukkan dua fase IMC, yaitu Fe3Al0.7Si0.3 (kubik) dan

Al3Fe2Si (kubik),

(Sara Ferraris, dkk, 2019), melakukan penelitian karakterisasi permukaan

paduan logam aluminium pada optimasi brazing. Pengukuran XRD pada

permukaan sampel setelah simulasi brazing dilakukan untuk menyelidiki

kemungkinan adanya fase menengah, terbentuknya selama reaksi antara substrat

dan bahan brazing melalui deteksi spesifik struktur kristalografi pada lapisan tipis

permukaan (mikron). Pengukuran XRD menunjukkan bahwa spesimen Al5182

dan Al6016 dengan permukaan yang baru saja dibersihkan, Al5182 diperlakukan

dengan fluks dan Al6016 dengan Zn-sputtered menghasilkan Al sebagai fase

utama dipermukaan setelah uji XRD, dengan Kontribusi Zn yang dapat diabaikan.

Peningkatan dalam kandungan permukaan Zn (dengan konsekuensi penurunan

intensitas puncak Al) dapat diamati spesimen Al6016 diperlakukan dengan fluks

dan untuk Al5182 Zn-sputtered setelah tes spreading dengan Zn dan Al5185

hanya dibersihkan atau Zn-sputtered setelah tes spreading dengan Zama

mengamati keberadaan fase menengah dari diagram fase biner dan terner seperti

Al40Zn60, Al70Zn30, Cul.44MgSi0.56, Al25Mg37.5Zn37.5, dan Mg32(Al,Zn)49.

1.1 Brazing

Las Brazing adalah suatu proses penyambungan dua atau lebih logam oleh

logam pengisi dengan memanaskan daerah sambungan diatas 450ºC (temperature

cair logam pengisi) tanpa mencairkan logam induknya. Brazing adalah

penyambungan unik yang telah terbukti merupakan metode yang paling berguna

untuk menyambungankan material yang berbeda seperti logam atau keramik.

Sambungan brazing yang kuat dapat dicapai dengan pemilihan logam pengisi

yang sesuai, pembersihan permukaan logam sebelum di brazing dan

mempertahankan kebersihannya selama proses berlangsung, serta perancangan

sambungan yang tepat (Kay, 2003). Brazing mempunyai perjalanan sejarah yang

Page 10: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

4

panjang, tetapi kemudian menjadi proses yang banyak digunakan seiring dengan

perkembangan proses brazing itu sendiri seperti dip brazing, induction brazing,

torch brazing dan furnace brazing. Banyak material baru yang digunakan di

industri yang sangat sulit di las dengan busur listrik, maka brazing menjadi pilihan

untuk proses penyambungan tersebut. (Wiryosumarto dan Okumura, 2000).

1.2 Logam Pengisi (Filler)

Proses brazing menggunakan logam pengisi bukan besi, seperti paduan

tembaga (kuningan). Namun dalam kasus tertentu ada yang menggunakan bahan

filler dari paduan perak. Karakteristik logam pengisi yang perlu diperhatikan

antara lain (Wiryosumarto dan Okumura, 2000) :

a. Fluiditas yang baik pada temperatur brazing untuk menjamin aliran oleh aksi

kapilaritas dan untuk menjamin distribusi paduan.

b. Stabilitas yang baik untuk mencegah kerusakan prematur pada logam pengisi

dengan temperatur leleh yang rendah.

c. Kemampuan untuk membasahi permukaan logam induk.

d. Penguapan elemen paduan logam pengisi yang rendah pada temperatur brazing.

e. Kemampuan membentuk paduan dengan logam induk.

f. Mampu mengontrol erosi antara logam pengisi dengan logam induk.

Macam – macam logam pengisi ( filler )

a. Filler Alusol ( Aisi)

Alusol atau Aisi di sini digunakan untuk pengelsan brazing pada material

alumunium.

b. Filer Cusi

Cusi disini digunakan untuk pengelasan brazing pada material kuningan.

c. Filler Cup / Tembaga paspor

Cup atau tembaga paspor di gunakan untuk pengelasan brazing pada material

tembaga.

1.3 X-Ray Diffraction (XRD)

XRD merupakan alat yang digunakan untuk mengkarakterisasi struktur

kristal, ukuran kristal dari suatu bahan padat. Semua bahan yang mengandung

Page 11: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

5

kristal tertentu ketika dianalisa menggunakan XRD akan memunculkan puncak-

puncak yang spesifik. Sehingga kelemahan alat ini tidak dapat untuk

mengkarakterisasi bahan yang bersifat amorf.

Smallman (1991); karakterisasi XRD bertujuan untuk menentukan system

kristal. Metode difraksi sinar-X dapat menerangkan parameter kisi, jenis struktur,

susunan atom yang berbeda pada kristal, adanya ketidaksempurnaan dalam kristal,

orientasi, butir-butir dan ukuran butir suatu material. Menurut Smallman &

Bishop (1999); XRD dapat digunakan untuk menentukan jenis struktur kristal

menggunakan sinar-X. metode ini digunakan untuk menentukan jenis struktur,

ukuran butir, konstanta kisi dan FWHM.

Struktur kristal merupakan susunan atom-atom atau kumpulan atom yang

teratur dan berulang dalam ruang tiga dimensi.Keteraturan susunan tersebut

disebabkan oleh kondisi geometris yang dipengaruhi oleh ikatan atom yang

memiliki arah (Muzakir, 2012).

Kisi ruang kristal (space lattice) didefinisikan sebagai susunan titik dalam

ruang tiga dimensi yang memiliki lingkungan identik antara satu dengan lainnya.

Titik dengan lingkungan yang serupa itu disebut simpul kisi (lattice points).

Kesatuan yang berulang di dalam kisi ruang disebut sel unit (unit cell) struktur

kristal. Terdapat enam buah variable pada sebuah sel unit, yaitu panjang dari unit

sel yang direpresentasikan oleh tiga vektor (a,b, dan c) dan tiga buah sudut yang

terletak diantara dua vektor (α,β, and ϒ), dimana: α adalah sudut antara b dan c; β

adalah sudut antara c dan a; ϒ adalah sudut antara a dan b. Untuk semua jenis

kristal, terdapat tujuh buah kemungkinan susunan sel unit. Ketujuh sel unit

tersebut dinamakan sel unit Bravais, yang terdiri dari (Muzakir, 2012):

1. Sistem Triclinic

2. Sistem Monoclinic

3. Sistem Orthorhombic

4. Sistem Tetragonal

5. Sistem Cubic (kubus)

6. Sistem Hexagonal

7. Sistem Rhombohedral

Page 12: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

6

2. METODE

2.1 Diagram Alir Penelitian

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Bahan:

a. Aluminium

b. Filler Alusol

c. Filler Lokal

d. Resin

e. Katalis

f. Autosol

Page 13: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

7

Alat:

a. Alat Uji X-Ray Diffraction (XRD)

b. Gerinda potong

c. Mistar

d. Amplas

e. Gergaji

f. Tang

g. Peralatan keselamatan

2.2 LANGKAH PENELITIAN

a. Persiapan Pembuatan Spesimen, Spesimen yang diuji dalam penelitian ini

merupakan hasil pengelasan yang telah dilaksanakan oleh Rizha Arianto Dwi

Nugroho (2018). Proses pembuatan spesimen dilakukan di Laboratorium

proses produksi UMS. Proses ini meliputi pemotongan yang disesuaikan

dengan standart ASME IX.

b. Proses penyambungan yang digunakan adalah lap joint. Kemudian digerinda

dan diamplas untuk mendapatkan dimensi sesuai dengan standar ASME IX.

c. Spesimen hasil proses pemesinan kemudian dilakukan proses pengelasan

brazing dengan variasi penambahan filler alusol dan filler lokal.

d. Proses penyambungan Brazing.

e. Pengujian X-Ray Diffraction (XRD)

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil dan Pembahasan Pengujian Komposisi Kimia

Tabel 1. Hasil komposisi kimia aluminium

No. Komposisi Persentase (%)

1 Al 97.32

2 Si 0.69

3 Fe 0.5

4 Cu 0.22

Page 14: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

8

5 Mn 0.11

6 Mg 0.86

7 Cr 0.15

8 Zn 0.11

9 Ti 0.05

10 Pb 0.02

Tabel 1. menunjukan hasil pengujian komposisi kimia, diambil tiga unsur

paling banyak kemudian dimasukkan ke dalam “MatWeb Material Property

Data” dan didapatkan bahwa material aluminium tersebut termasuk ke seri 6xxx,

jika dibandingkan dengan hasil dari “MatWeb Material Property Data” maka

hasilnya mendekati aluminium seri 6061 dengan property Al = 95.8% - 98.6%, Fe

= <=0.70% , Si = 0.40 – 0.80%. (Rizha Arianto Dwi Nugroho, 2018).

3.2 Hasil dan Pembahasan Pengujian X-Ray Diffraction (XRD)

3.2.1 Analisis Hasil Pengujian XRD untuk Brazing antara Aluminium dan

Aluminium Menggunakan Filler Alusol.

Page 15: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

9

Gambar 2. Grafik Hubungan Intensitas dan 2θ pada sambungan Aluminium

dan Aluminium menggunakan filler alusol

Dari hasil analisis Gambar 2, Unsur Al mempunyai peak tertinggi pada sudut

45.1° dengan Intensitas 4214 cps, dapat dilihat pada Tabel 2. Struktur kristalnya

berbentuk Cubic dan density sebesar 2.715 g/ , dapat dilihat pada Tabel 4.

Unsur Zn mempunyai peak tertinggi pada sudut 39° dengan Intensitas 1120 cps

,dapat dilihat pada Tabel 2. Struktur kristalnya berbentuk Hexagonal dan density

sebesar 7.139 g/ , dapat dilihat pada Tabel 4. Senyawa mempunyai

peak tertinggi pada sudut 65.38° dengan Intensitas 628 cps ,dapat dilihat pada

Tabel 2. Struktur kristalnya berbentuk Rhombohedral dan density sebesar 2.998

g/ , dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 2. 2Ɵ(°) dan Intensitas (Cps)

No Fase 2Ɵ(°) Intensitas(Cps)

1 Al

38.84 2856

45.1 4214

65.46 782

78.5 690

82.62 144

2 Zn

39 1120

43.76 78

77.32 58

3

65.38 628

78.46 606

86.52 50

Page 16: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

10

3.2.2 Analisis Hasil Pengujian XRD untuk Brazing antara Aluminium dan

Aluminium Menggunakan Filler Paduan Lokal

Gambar 3. Grafik Hubungan Intensitas dan 2θ pada sambungan Aluminium

dan Aluminium menggunakan filler paduan lokal

Dari hasil analisis Gambar 3. Unsur Al mempunyai peak tertinggi pada

sudut 38.78° dengan Intensitas 7602 cps, dapat dilihat pada Tabel 3.. Struktur

kristalnya berbentuk Cubic, dan density sebesar 2.706 g/ , dapat dilihat pada

Tabel 4. Senyawa SiC mempunyai peak tertinggi pada sudut 38.78° dengan

Intensitas 7602 cps , dapat dilihat pada Tabel 3.. Struktur kristalnya berbentuk

Hexagonal, dan density sebesar 3.174 g/ , dapat dilihat pada Tabel 4. Senyawa

mempunyai peak tertinggi pada sudut 78.52° dengan Intensitas 522 cps,

dapat dilihat pada Tabel 3. Struktur kristalnya berbentuk Rhombohedral dan

density sebesar 2.998 g/ , dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 3 2Ɵ(°) dan Intensitas (Cps)

No Fase 2Ɵ(°) Intensitas(Cps)

Page 17: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

11

1 Al

38.78 7602

44.96 3544

65.36 358

78.52 522

2 SiC

38.78 7602

65.36 358

89.6 108

3

65.36 358

78.52 522

86.88 52

Tabel 4. Komposisi Intermetalik

4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai

berikut:

Dari hasil analisis XRD pada setiap material diketahui terbentuk suatu

senyawa, yang pertama yaitu Brazing antara Aluminium dan Aluminium dengan

No Fase Komposisi (%)

Struktur Kristal Density

(g/ )

Panjang

Kisi (Å) Al Zn Si C

1

Al 100 - - - Cubic 2.715 4.041

Zn - 100 - - Hexagonal 7.139 2.664

57.14 - - 42.85 Rhombohedral 2.998 8.520

2

Al 100 - - - Cubic 2.706 4.046

SiC - - 50 50 Hexagonal 3.174 3.095

57.14 - - 42.85 Rhombohedral 2.998 8.520

Page 18: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

12

menggunakan filler alusol terbentuk senyawa mempunyai peak tertinggi

pada sudut 65.38° dengan Intensitas 628 cps. Struktur kristalnya berbentuk

Rhombohedral dan density sebesar 2.998 g/ yang kedua Brazing antara

Aluminium dan Aluminium menggunakan filler paduan lokal terbentuk Senyawa

SiC mempunyai peak tertinggi pada sudut 38.78° dengan Intensitas 7602 cps.

Struktur kristalnya berbentuk Hexagonal dan density sebesar 3.174 g/ dan

Senyawa mempunyai peak tertinggi pada sudut 78.52° dengan Intensitas

522 cps, Struktur kristalnya berbentuk Rhombohedral dan density sebesar 2.998

g/

4.2 Saran

Penelitian mengenai Brazing beda material perlu dikembangkan lebih lanjut,

dengan material yang berbeda ataupun material yang sama sepertii penelitian ini

dapat dikembangkan lebih luas dengan parameter lain, bisa juga dengan parameter

yang sama namun material yang berbeda-beda. Untuk hasil penelitian yang

optimal, alat-alat pendukung, alur pembuatan spesimen dan cara pengujian harus

lebih teliti dan lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, (2009), Back Weld and Backing Weld,

http://www.Selecta.kencana.com/p.brazing,

ASM Handbook Vol 6. Pdf, 1993, Welding Brazing and Solering, ASM

Handbook Commite, United State.

Callister Jr, William D, 2009, Materials Science and Engineering An

Introduction, 8th

Edition, New York: John Wiley and Sons, Inc.

Ferraris, S. Perero, S. and Ubertalli, G. (2019). Surface Activation and

Characterization of Aluminum Alloys for Brazing Optimization.

Department of Applied Science and Technology. Politeknik Terano. Italy

Kay, D. 2003. Preparing Parts For Brazing , http://www.nw3.nai.net/dan kay,

Page 19: ANALISIS X-RAY DIFFRACTION (XRD) PADA BRAZING ANTARA ...eprints.ums.ac.id/81559/1/NASKAH PUBLIKASI.pdf · Difraksi sinar-x merupakan metode analisa yang memanfaatkan interaksi antara

13

Li Yang, Zhang. Y, and Dai. J , (2014). Effect of aluminum concentration on the

microstructure and mechanical properties of Sn–Cu–Al solder alloy.

Mechanical Engineering. Changshu Institute of Technology. China

Muzakir, A. (2012). Karakteriksasi Material, Prinsip dan Aplikasinya dalam

Penelitian Kimia, Cetakan Pertama. Upi Press. Bandung

Nugroho, Rizha. A. D. 2018. Pengaruh Material Pengisi (Filler) dan Lebar Celah

Pada Sambungan Brazing Terhadap Kekuatan Tarik dan Struktur.

Teknik Mesin. Universitas Muhammadiyah Surakarta.Surakarta.

Smallman, R.E., 1991. Metalurgi Fisik Modern . Pt Gramedia Pustaka Utama.

Jakarta.

Smallman, R.E. and Bishop, R.J. 1999. Modern Physical Metalurgy and Material

Engineering. Hill International Book Company.New York.

Wiryosumarto, H. Dan T. Okumura. 2000. Teknologi Pengelasan Logam, cetakan

kedelapan. pradya pramita, jakarta.

Xia Chunzhi . 2008. Microstructure and phase constitution near the interface of

Cu/Al vacuum brazing using Al–Si filler metal. Ministry of education.

Shandong University. China

Yagati,K.P.,Bathe, R. and Joardar, J. (2019). Al–Steel Joining by CMT Weld

Brazing: Effect of Filler Wire Composition and Pulsing on the Interface

and Mechanical Properties. Transactions of the Indian Institute Metals.

Springer India

Zulfikri Endriansyah. 2017. Analisa Kekuatan Mekanik dan Struktur Metalografi

Pada Metode Brazing Antara Aluminium dan Besi Dengan

Menggunakan Filler Alusol. Teknik Mesin . Universitas Muhammadiyah

Surakarta. Surakarta.