pengaruh aging 140 oc, 160 oc, 180 oc, dan 200 oc …the effect of aging 140 oc, 160 oc, 180 oc, and...

75
PENGARUH AGING 140 o C, 160 o C, 180 o C, DAN 200 o C SELAMA 3 JAM TERHADAP SIFAT MEKANIS ALUMINIUM PADUAN TEMBAGA 2,5% SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Diajukan oleh: STEPANUS DHIPA ABHIRAMA NIM : 145214019 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2018 i PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Upload: others

Post on 26-Nov-2020

10 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC SELAMA 3 JAM

TERHADAP SIFAT MEKANIS ALUMINIUM PADUAN TEMBAGA 2,5%

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat sarjana S-1

Diajukan oleh:

STEPANUS DHIPA ABHIRAMA

NIM : 145214019

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2018

i

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 2: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC

DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES

OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

FINAL PROJECT

As Partial Fulfillment of the Requirement

To Obtained The Sarjana Teknik Degree In Mechanical Engineering

By

STEPANUS DHIPA ABHIRAMA

Student Number: 145214019

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2018

ii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 3: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 4: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 5: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 6: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 7: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 8: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 9: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 10: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 11: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i

TITLE PAGE ................................................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iii

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................ v

INTISARI ...................................................................................................... vi

ABSTRACT .................................................................................................... vii

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............................................... viii

KATA PENGANTAR .................................................................................... ix

DAFTAR ISI ................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 2 1.3 Batasan Masalah......................................................................................... 2 1.4 Tujuan ........................................................................................................ 2 1.5 Manfaat ...................................................................................................... 3 1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................ 3

BAB II DASAR TEORI

2.1 Aluminium ................................................................................................. 5

2.2 Sifat-sifat Aluminium ................................................................................ 5

2.3 Paduan Aluminium .................................................................................... 7

2.3.1 Paduan Aluminium (Al)-Tembaga (Cu) ............................................. 7

2.3.2 Pengaruh Unsur Paduan Dalam Aluminium ..................................... 8

2.4 Pengujian Tarik .......................................................................................... 9

2.5 Pengujian Kekerasan .................................................................................. 12

2.5.1 Pengujian Kekerasan Brinell .............................................................. 13

xi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 12: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

2.5.2 Pengujian Kekerasan Rockwell .......................................................... 15

2.5.3 Pengujian Kekerasan Vikers ............................................................... 17

2.6 Heat Treatment ......................................................................................... 19

2.6.1 Perlakuan Panas Aluminium Paduan ................................................ 20

2.7 Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 23

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alur ............................................................................................ 25

3.2 Bahan dan Alat Penelitian .......................................................................... 26

3.2.1 Bahan penelitian ................................................................................ 26

3.2.2 Alat Penelitian ................................................................................... 26

3.3 Metode Persiapan Pengecoran Aluminium Paduan Tembaga .................. 34

3.4 Metode Peleburan dan Pengecoran Aluminium Paduan Tembaga ........... 34

3.5 Pembuatan Spesimen ................................................................................ 35

3.5.1 Spesimen Uji Tarik ............................................................................ 35

3.5.2 Spesimen Uji Kekerasan ................................................................... 37

3.6 Pengambilan Spesimen ............................................................................. 37

3.7 Metode Aging ............................................................................................ 37

3.8 Metode Pengujian Spesimen ..................................................................... 38

3.8.1 Pengujian Kekerasan ......................................................................... 38

3.8.2 Pengujian Tarik ................................................................................. 38

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Aluminium Paduan Tembaga ................................................... 40

4.1.1 Data Penelitian Uji Kekerasan .......................................................... 41

4.1.2 Data Penelitian Uji Tarik ................................................................... 43

4.2 Pembahasan ............................................................................................... 44

4.2.1 Pembahasan Pengujian Kekerasan .................................................... 45

4.2.2 Pembahasan Pengujian Tarik ............................................................ 46

xii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 13: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

BAB V KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 48

5.2 Saran .......................................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 50

LAMPIRAN

xiii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 14: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Sifat-sifat Fisik Aluminium (Al) ..................................................... 6

Tabel 2.2 Sifat-sifat Mekanik Aluminium ...................................................... 6

Tabel 4.1 Rata-rata Diameter Pijakan Setiap Titik ......................................... 42

Tabel 4.2 Nilai Rata-rata BHN Material Al-Cu 2,5% ..................................... 42

Tabel 4.3 Nilai Rata-Rata Kekuatan Tarik Material Al-Cu 2,5% ................... 44

xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 15: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Fasa Al-Cu .................................................................... 7

Gambar 2.2 Hubungan Tegangan dan Regangan ............................................ 11

Gambar 2.3 Alat uji tarik ................................................................................ 12

Gambar 2.4 Proses uji kekerasan dengan alat uji Rockwell ............................ 16

Gambar 2.5 Metode Uji Kekerasan Rockwell ................................................. 17

Gambar 2.6 Proses uji kekerasan dengan alat uji Vikers ................................ 19

Gambar 2.7 Diagram fasa perubahan mikrostruktur paduan Al-Cu ............... 21

Gambar 2.8 Al-Mg dengan kadar Mg kurang dari 17,1 % ............................. 22

Gambar 2.9 Diagram Fasa Al-Si ..................................................................... 22

Gambar 2.10 Diagram paduan Al-Cu ............................................................. 23

Gambar 3.1 Diagram Alur ............................................................................... 25

Gambar 3.2 Aluminium .................................................................................. 26

Gambar 3.3 Tembaga ...................................................................................... 26

Gambar 3.4 Mesin Uji Tarik ........................................................................... 27

Gambar 3.5 Mesin Uji Kekerasan Brinell ....................................................... 27

Gambar 3.6 Mesin Bubut ................................................................................ 28

Gambar 3.7 Tabung Gas ................................................................................. 28

Gambar 3.8 Kompor ........................................................................................ 29

Gambar 3.9 Gergaji ......................................................................................... 29

Gambar 3.10 Tang Jepit .................................................................................. 30

Gambar 3.11 Kowi .......................................................................................... 30

Gambar 3.12 Stopwatch .................................................................................. 31

Gambar 3.13 Palu ............................................................................................ 31

Gambar 3.14 Kikir .......................................................................................... 31

Gambar 3.15 Oven .......................................................................................... 32

Gambar 3.16 Kunci Pas ................................................................................... 32

Gambar 3.17 Cetakan Uji Tarik ...................................................................... 33

xv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 16: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

Gambar 3.18 Cetakan Uji Kekerasan .............................................................. 33

Gambar 3.19 Thermocouple ............................................................................ 33

Gambar 3.20 Tabel Standar Tes Tegangan dengan Spesimen Bundar ........... 35

Gambar 3.21 Spesimen Standar ASTM A370 ................................................ 36

Gambar 3.22 Spesimen setelah dicetak ........................................................... 36

Gambar 3.23 Spesimen Uji Tarik ASTM A370 .............................................. 36

Gambar 3.24 Spesimen Uji Kekerasan ........................................................... 37

Gambar 4.1 Komposisi Aluminium ................................................................ 40

Gambar 4.2 Grafik Kekerasan (BHN) Material Al-Cu 2,5% .......................... 45

Gambar 4.3 Grafik Rata-rata Kekuatan Tarik (MPa) Material Al-Cu 2,5% .... 46

Gambar 4.4 Grafik Rata-rata Regangan (Ԑ) Material Al-Cu 2,5% ................. 47

xvi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 17: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Gambar-gambar grafik tegangan regangan ................................. 51

Lampiran 2 Sertifikat Komposisi Aluminium ................................................. 57

xvii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 18: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengecoran logam merupakan salah satu teknologi manufaktur tertua dan

sampai saat ini masih banyak dimanfaatkan didalam industri karena mampu

memproduksi komponen-komponen yang rumit dan sangat ekonomis. Hal ini

menyebabkan proses pengecoran berperan penting dalam industri manufaktur.

Aluminium (Al) merupakan jenis logam non ferro yang memiliki sifat kuat,

ringan dan tahan korosi yang baik. Penggunaan aluminium khususnya di dunia

permesinan dan industri baik industri kecil maupun industri besar untuk menunjang

proses fabrikasi telah banyak diterapkan oleh berbagai perusahaan material.

Aluminium digunakan dalam bidang yang luas, bukan hanya untuk peralatan rumah

tangga tapi juga dipakai untuk keperluan material pesawat terbang, mobil, kapal

laut dan konstruksi-konstruksi yang lain. Namun kekuatan dari aluminium murni

tidak sebaik logam-logam lainnnya. Hal ini dapat diatasi dengan memadukan

aluminium dengan logam-logam lainnya seperti: Tembaga (Cu), Mangan (Mg),

Silicon (Si), dan sebagainya. Paduan aluminium dapat menghasilkan coran yang

baik. Paduan aluminium dan tembaga memiliki kekerasan dan kekuatan tarik yang

baik.

Material-material yang terdapat didunia permesinan dan industri tentunya

sering kali juga mendapatkan perlakuan khusus. Material-material yang

mendapatkan perlakuan khusus misalnya dilakukan perlakuan normalizzing, aging,

heat treatment. Perlakuan khusus tersebut dimaksudkan agar material-material

tersebut kembali kefase awal dan selain itu juga agar sifat kekerasannya menjadi

tinggi. Aging merupakan proses perlakuan panas yang dilakukan pada suatu bahan

atau material-material untuk meningkatkan sifat kekerasannya dengan cara

mengkombinasikan antara pemanasan diatas suhu kamar dengan waktu pemanasan.

1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 19: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

2

Penelitian ini dilaksanakan secara berkelompok. Dalam kelompok ini penulis

melakukan pengujian 2,5 % tembaga yang dicampur dengan aluminium pada saat

proses pengecoran. Proses pengecoran dan pengujian spesimen aluminium paduan

akan dilakukan di Laboratorium Material Teknik, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Sanata Dharma. Spesimen aluminium paduan ini akan dilakukan

pengujian tarik dan pengujian kekerasan. Sebelum spesimen diuji, spesimen

tersebut akan mendapat perlakuan aging dengan suhu 140 oC, 160 oC, 180oC dan

200 oC selama 3 jam.

1.1 Rumusan Masalah

Masalah yang akan dirumuskan dalam penelitian ini adalah :

1. Bagaimana pengaruh aluminium paduan tembaga 2,5 % yang mendapat

perlakuan aging dengan suhu 140 oC, 160 oC, 180 oC dan 200oC selama

3 jam terhadap kekuatan tarik?

2. Bagaimana pengaruh aluminium paduan tembaga 2,5 % yang mendapat

perlakuan aging dengan suhu 140 oC, 160 oC, 180 oC dan 200oC selama

3 jam terhadap kekerasan?

1.2 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang ada di dalam penelitian ini adalah:

1. Bahan yang diuji adalah aluminium paduan tembaga 2,5 % yang

mendapat perlakuan aging dengan suhu 140 oC, 160 oC, 180 oC dan 200 oC selama 3 jam.

2. Pengujian yang dilakukan adalah uji tarik dan uji kekerasan.

3. Pengujian dilakukan di Laboratorium Material Teknik, Fakultas Sains

dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengetahui pengaruh aluminium paduan tembaga 2,5 % yang mendapat

perlakuan aging dengan suhu 140 oC, 160 oC, 180 oC dan 200 oC selama

3 jam terhadap kekuatan tarik.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 20: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

3

2. Mengetahui pengaruh aluminium paduan tembaga 2,5 % yang mendapat

perlakuan aging dengan suhu 140 oC, 160 oC, 180 oC dan 200 oC selama

3 jam terhadap kekerasan.

1.4 Manfaat

Manfaat yang bisa diambil dari penelitian ini adalah:

1. Dengan penelitian ini dapat menerapkan ilmu dari teori yang dipelajari

dengan praktek langsung dalam pengecoran aluminium.

2. Mampu memberi pengetahuan tentang hasil penelitian aluminium

paduan tembaga yang telah dilakukan guna referensi penelitian

selanjutnya.

1.5 Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan dari proposal skripsi ini adalah:

1. BAB I Pendahuluan

Dalam bab ini akan dibahas tentang pengetahuan singkat aluminium dan

tembaga serta mengetahui alasan dan latar belakang untuk tugas akhir,

tujuan dan manfaat tugas akhir dan rumusan masalah serta batasan

masalah tugas akhir.

2. BAB II Dasar Teori

Dalam bab ini akan dibahas pengetahuan secara mendalam tentang

aluminium dan tembaga serta sejarah awal mula ditemukannya

aluminium. Dalam bab ini juga dibahas mengenai sifat dan karakteristik

dari alumunium dan paduannya.

3. BAB III Metodologi Penelitian

Dalam bab ini akan dibahas diagram alur penelitian, langkah-langkah

penelitian, alat dan bahan penelitian.

4. BAB IV Pembahasan

Dalam bab ini dibahas hasil dari penelitian yang sudah dilakukan

dengan metode penelitian yang telah disusun.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 21: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

4

5. BAB V Kesimpulan dan Saran

Dalam bab ini dibahas point-point yang dianggap penting dari

keseluruhan hasil dari penelitian.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 22: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Aluminium

Aluminium (Al) ditemukan pada tahun 1825 oleh ahli fisika dari Denmark yaitu

Hans Christian Oersted. Tahun 1827 aluminium diakui secara pasti oleh F. Wohler.

Biji utama pembuatan aluminium ini adalah bauksit. Penggunaan aluminium antara

lain untuk pembuatan kabel, kerangka kapal terbang, mobil dan berbagai produk

peralatan rumah tangga.

Aluminium adalah unsur kimia dengan nomor atom 13 dan massa atom

26,9815. Unsur ini mempunyai isotop alam: Al-27. Sebuah isomer dari Al-26 dapat

meluruhkan sinar dengan waktu paruh 105 tahun. Aluminium berwarna putih

keperakan, mempunyai titik lebur 659,7oC dan titik didih 2.057oC serta berat

jenisnya 2,699 gr/cm3 (pada temperatur 20oC). Alumunium adalah unsur terbanyak

ketiga yang ditemukan dibumi setelah oksigen dan silikon. Jumlahnya sekitar 7,6%

dari berat kerak bumi. Aluminium mudah dilengkungkan dan dibuat mengkilat,

serta larut dalam asam klorida dan asam sulfat berkonsentrasi diatas 10% tetapi

tidak larut dalam asam organik.

2.2 Sifat–sifat Aluminium

Aluminium mempunyai sifat keuletan yang tinggi maka menyebabkan logam

tersebut mudah dibentuk dan mempunyai sifat bentuk yang baik. Aluminium juga

mempunyai sifat tahan korosi karena merupakan kelompok logam non ferro dan

mempunyai kerapatan yang tinggi, penghantar panas dan listrik yang baik.

Aluminium mempunyai daya hantar listrik yang tinggi sekitar 60% dari daya hantar

tembaga dan tidak beracun. Aluminium juga mempunyai sifat mudah berbentuk

(formability) yaitu dapat dibentuk dengan mudah.

Aluminium juga mempunyai sifat mudah ditempa (machinability) yang memungkinkan aluminium dibuat dalam bentuk plat atau lembaran tipis. Titik lebur

5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 23: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

6

aluminium relatif rendah yaitu 660oC sehingga sangat baik untuk proses penuangan

dengan waktu peleburan relatif singkat dan biaya operasional lebih murah.

Aluminium juga mempunyai kekurangan yaitu kekuatan dan kekerasan yang

rendah dibandingkan dengan logam lain seperti besi dan baja.

Tabel 2.1 menunjukan sifat-sifat fisik Al dan Tabel 2.2 menunjukkan sifat-

sifat mekanik aluminium.

Tabel 2.1 Sifat-sifat Fisik Aluminium

Sifat-sifat Kemurnian Al (%)) 99,996 >99,0

Masa jenis (20°C) 2,6989 2,71 Titik cair 660,2 653-657 0,2226 0,2297 Hantaran listrik (%) 64,94 59 (dianil) Tahanan listrik koefisien temperatur

(/°C) 0,00429 0,0115

Koefisien pemuaian (20-100°C) 23,86 x 10-6 23,5 x 10-

Jenis kristal , konstanta kisi fcc, a = 4,013 kX fcc, a = 4,04

kX

(Sumber: Surdia , T., Saito, S.: PengetahuanBahan Teknik, 135)

Tabel 2.2 Sifat-sifat Mekanik Aluminium

Sifat-sifat

Kemurnian 99.996 >99.0

Dianil 75% dirol

dingin

Dianil H18

Kekuatan tarik (kg/mm2) 4.9 11.6 9.3 16.9 Kekuatan mulur (0.2%) (kg/mm2) 1.3 11.0 3.5 14.8 Perpanjangan (%) 48.8 5.5 35 5 Kekerasan Brinell 17 27 23 44

(Sumber: Surdia , T., Saito, S.: Pengetahuan Bahan Teknik, 135)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 24: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

7

2.1 Paduan Aluminium

2.1.1 Paduan Aluminium (Al)-Tembaga (Cu)

Paduan aluminium (Al)-tembaga (Cu) sering diaplikasikan hanya berkisar

2%-6% tembaga. Karena pada fase paduan ini mempunyai daerah luas dari

pembekuannya, penyusutan yang besar, resiko besar pada kegetasan dan mudah

terjadi keretakan. Gambar 2.1. menunjukkan diagram fase aluminium tembaga.

Gambar 2.1. Diagram Fasa Al-Cu

(Sumber: Sidney, H.A., 1974)

Kelarutan maksimum dari tembaga pada alumunium adalah 5,65% pada

1018oF. Suhu 572oF kelarutannya turun menjadi 0,45%. Paduan yang mengandung

tembaga 2,5-5% dapat mengalami perlakuan panas dengan pengerasan penuaan.

Fase theta (ș) adalah fase menengah paduan yang komposisinya mendekati senyawa

CuAl2. Perlakuan kelarutan dilakukan dengan memanaskan paduan pada daerah

fase tunggal kappa (K) yang diikuti dengan pendinginan secara cepat. Penuaan

selanjutnya baik alami maupun buatan akan mengakibatkan presipitasi pada fase

(ș) sehingga memperkuat paduan tersebut. Paduan ini mungkin mengandung

sejumlah kecil silicon, besi, magnesium, mangan serta seng.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 25: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

8

2.1.2 Pengaruh Unsur Paduan Dalam Aluminium

Unsur paduan sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat paduan aluminium

paduan, sebagai contoh tembaga.

Aluminium banyak digunakan karena mempunyai berbagai keunggulan

dibandingkan dengan logam yang lainnya, antara lain:

1. Ringan (massa jenisnya 2,4 g/cm3 sampai 2,7 g/cm3

2. Temperature cair yang rendah

3. Ketahanan terhadap korosi

4. Sifat mekanik yang bervariasi (kekuatan, kekerasan dan keuletan)

5. Mampu bentuk yang baik

6. Mampu mesin yang baik

7. Mampu cor yang baik

Paduan aluminium cor merupakan paduan yang banyak dipakai dan

mempunyai kegunaan yang luas. Faktor-faktor yang menguntungkan adalah:

1. Sifat mampu alir yang baik

2. Temperature cair yang rendah (660oC)

3. Perpindahan panas yang cepat dari logam cair kecetakan

4. Tidak rentan terhadap cacat

5. Mempunyai kestabilan yang baik

6. Permukaan coran yang halus

7. Mempunyai nilai dekoratif dan arsitektual yang baik

8. Mempunyai ketahanan korosi yang baik

9. Tidak beracun

10. Harga lebih murah

Tembaga merupakan logam yang banyak digunakan karena ketersediaan

dan sifat-sifat yang dimilikinya, yaitu:

1. Sifat mampu dibentuk

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 26: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

9

2. Daya hantar listrik yang baik

3. Konduktivitas panas yang baik

4. Ketahanan korosi yang baik

5. Mempunyai massa jenis sekitar 8,9 g/cm3

6. Modulus elastisitas 115 Gpa

7. Temperature cair 1083 oC

Penambahan unsur-unsur paduan seperti Zn, Sn, Be, Al, Pb, Mn, Ni, dan Fe

bertujuan untuk meningkatkan kekuatan tarik dan kekerasan. Pengaruh pemaduan

pada paduan tembaga yaitu:

Kelebihan:

1. Meningkatkan kekuatan tarik

2. Menaikkan kekerasan

3. Meningkatkan ketahanan aus

Kekurangan:

1. Menurunkan daya tahan korosi

2. Mengurangi keuletan bahan

3. Menurunkan kemampuan dibentuk dan dirol

2.4 Pengujian Tarik

Uji tarik merupakan salah satu pengujian destruktif (pengujian yang bersifat

merusak benda uji). Pengujian dilakukan dengan memberikan beban tarik pada

beban uji secara perlahan-lahan sampai putus. Maka akan terlihat batas mulur,

kekuatan tarik, perpanjangan, pengecilan luas diukur dari benda uji. Pelaksanaan

pengujian sebagai berikut:

• Ukuran dan nomor benda uji dicatat.

• Benda uji dipasang pada grip (penjepit) atas dan bawah pada mesin uji, dan

dinaikan atau diturunkan grip bawah dengan kecepatan sedang sehingga

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 27: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

10

penjepitan benda uji dalam posisi yang tepat. Kedudukan benda uji harus

vertikal dan setelah itu kedua penjepit dikencangkan secukupnya.

• Power printer dihidupkan dan kertas mili meter blok dipasang pada printer.

• Mesin dijalankan dan catat angka yang ditampilkan pada data display

sampai benda uji patah.

Beban tarik yang bekerja pada benda uji akan menimbulkan pertambahan

panjang disertai pengecilan penampang benda uji. Dari data yang diperoleh dari

pengujian tarik, dapat dilakukan perhitungan untuk cari nilai dari tegangan

maksimum dan regangan dari benda uji tersebut, perhitungan dilakukan dengan

menggunakan rumus berikut:

1. Kekuatan Tarik :

𝜎𝜎𝑢𝑢 = 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴

𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚𝑚𝑚2� .......................................................... (2.1)

dimana:

𝜎𝜎𝑢𝑢 = Ultimate tensile strength atau kekuatan tarik maksimum (kg/mm2)

Pmax = Beban maksimal (kg)

A = Luas penampang mula–mula (mm2)

2. Regangan :

𝜀𝜀 = 𝐿𝐿−𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿

𝑥𝑥 100% = ∆𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿

𝑥𝑥 100% ...................................... (2.2)

dimana:

𝜀𝜀 = Regangan

Lo = Panjang ukur awal (mm)

𝐿𝐿 = Panjang ukur akhir (mm)

∆𝐿𝐿 = Pertambahan panjang (mm)

Semakin besar panjang ukur, semakin besar pula nilai regangan karena

pertambahan panjang akan semakin besar, dan rumus dari regangan sendiri

berbanding lurus dengan berubahan panjang dan berbanding terbalik dengan

panjang ukur awal benda uji. Pengujian tarik akan dilakukan untuk setiap bahan.

Dari pengujian tarik dapat disimpulkan sifat mekanik dari suatu bahan yaitu:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 28: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

11

a. Semakin tinggi kemampuan kekuatan tarik suatu bahan maka akan

lebih kuat juga bahan tersebut dapat menerima kekuatan tarik,

namun semakin rendah kemampuan kekuatan tarik suatu bahan

maka akan lebih lemah bahan dapat menerima kekuatan tarik.

b. Semakin tinggi regangan maka bahan tersebut semakin mudah

dibentuk, dan sebaliknya semakin kecil regangan maka bahan

tersebut akan sulit dibentuk.

Gambar 2.2. menunjukkan grafik hubungan antara tegangan (stress) dan

regangan (strain). Melalui grafik ini dapat dijelaskan bahwa grafik tegangan dan

regangan merupakan gambaran karakteristik suatu bahan yang mengalami tarikan.

Grafik tegangan dan regangan dapat diamati bahwa sesudah garis linear muncul

daerah luluh dan selanjutnya garis membentuk lengkungan sampai putus. Garis

melengkung inilah merupakan modulus elastisitas.

Gambar 2.2. Hubungan Tegangan dan Regangan

(Sumber: www.alatuji.com/article/detail/2/uji-tarik)

Gambar 2.3. adalah alat uji tarik yang akan digunakan dalam pengujian

spesimen. Berdasarkan gambar alat uji tarik tersebut dapat dilihat bahwa pengujian

ini dilakukan pada spesimen atau benda uji yang dimaksudkan untuk mengetahui

kegetasan atau keuletan dari suatu benda uji dengan cara ditarik.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 29: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

12

Gambar 2.3. Alat uji tarik

(Sumber:http://www.infometrik.com/wp-content/uploads/2009/09/image0011.jpg)

2.5 Pengujian Kekerasan

Kekerasan (hardness) adalah ketahanan suatu material terhadap deformasi

pada daerah lokal dan permukaan material. Khusus untuk logam deformasi yang

dimaksud adalah deformasi plastis. Pengertian kekuatan adalah ketahanan material

terhadap deformasi plastis secara global. Deformasi plastis sendiri suatu keadaan

dari suatu material ketika material tersebut diberikan gaya maka struktur mikro dari

material tersebut sudah tidak bisa kembali ke bentuk asal artinya material

tersebut tidak dapat kembali ke bentuknya semula. Kekuatan suatu material

berbanding lurus dengan kekerasannya, semakin keras suatu material maka

semakin kuat material tersebut.

Didalam aplikasi manufaktur, material dilakukan pengujian dengan dua

pertimbangan yaitu untuk mengetahui karakteristik suatu material baru dan melihat

mutu untuk memastikan suatu material memiliki spesifikasi kualitas tertentu.

Didunia teknik, umumnya pengujian kekerasan menggunakan empat macam

metode pengujian kekerasan, yakni:

1. Uji kekerasan Brinnel

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 30: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

13

2. Uji kekerasan Rockwell

3. Uji kekerasan Vikers

4. Uji kekerasan Micro Hardness

2.5.1 Pengujian Kekerasan Brinell

Metode uji kekerasan yang diajukan oleh J.A Brinell pada tahun 1900an ini

merupakan uji kekerasan lekukan yang pertama kali banyak digunakan dan disusun

pembakuannya (dieter, 1987). Uji kekerasan ini berupa pembentukan lekukan pada

permukaan logam menggunakan indentor. Indentor untuk Brinell berbentuk bola

berstandar internasional dengan diameter 10mm, diameter 5mm, diameter 2,5mm,

dan diameter 1mm. Bola Brinell yang standar internasional tersebut terdapat 2

bahan pembuatannya, yaitu terbuat dari baja yang di keraskan atau dilapis chrom

dan terbuat dari tungsten carbide. Tungsten carbide lebih keras dibandingkan baja.

Tungsten carbide biasanya dipakai untuk pengujian benda yang keras yang

dikhawatirkan akan merusak bola baja. Namun untuk pengujian bahan yang tingkat

kekerasannya belum diketahui, alangkah baiknya jika pengujiannya terlebih dahulu

menggunakan metode Rockwell dengan menggunakan indentor kerucut intan yang

bertujuan untuk menghindari rusaknya indentor. Seperti yang diketahui bahwa

intan adalah logam yang paling keras saat ini dan intan tidak akan rusak jika

diindentasikan ke material yang keras. Bahan atau material pengujian Brinell harus

disiapkan terlebih dahulu. Material harus bersih dan diusahakan halus (minimal N6

atau digerinda). Harus rata dan tegak lurus, bersih dari debu, karat, dan terak.

Adapun cara atau metode pengujian Brinell, yaitu:

A. Alat dan bahan pengujian dipersiapkan.

Mesin uji kekerasan Brinell (Brinell Hardness Test)

Indentor bola ( bola baja atau bola carbide)

Benda uji yang sudah di gerinda

Amplas halus

Stopwatch

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 31: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

14

Mikroskop pengukur

B. Benda uji ditempatkan dimesin penguji Brinell (stage)

C. Indentor ditekankan ke benda uji atau material dengan gaya tertentu

(untuk base ferro biasanya menggunakan 3000kgf)

D. Setelah kurang lebih 10 detik sampai 30 detik gaya dibebaskan dan

indentor dilepaskan dari benda uji

E. Diameter lekukan kemudian diukur menggunakan mikroskop pengukur

(ukur beberapa kali di beberapa tempat dan posisi kemudian ambil nilai

rata-ratanya)

F. Data-data yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam rumus

Berikut rumus perhitungan pengujian metode Brinell:

𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 = 2𝑃𝑃𝜋𝜋𝜋𝜋(𝜋𝜋−√𝜋𝜋2−𝑑𝑑2)

.............................................................. (2.3)

dimana:

BHN = Brinell Hardness Number

P = Beban yang diberikan (kgf)

D = Diameter indentor (mm)

d = Diameter lekukan rata-rata hasil indentasi

Untuk mencari beban, digunakan persamaan sebagai berikut:

𝑃𝑃 = 𝐶𝐶 𝑥𝑥 𝐷𝐷2 ................................................................................ (2.4)

dimana:

P = Beban yang diberikan (kgf)

C = Konstanta bahan yang akan diuji

D = Diameter indentor

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 32: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

15

Dalam pengujian kekerasan terutama pengujian kekerasan Brinell ini

tentunya terdapat kelebihan dan kekurangan. Berikut adalah kelebihan dan

kekurangan pengujian Brinell.

Kelebihan pengujian Brinell:

Sangat dianjurkan untuk material-material atau bahan-bahan uji

yang bersifat heterogen

Kekurangan pengujian Brinell:

Membutuhkan ketelitian saat mengukur diameter lekukan hasil

indentasi

Pengujian menyita waktu selama lima menit dan belum termasuk

persiapan dan perhitungannya

2.5.2 Pengujian Kekerasan Rockwell

Proses pengujian kekerasan Rockwell adalah sebagai kemampuan suatu

bahan terhadap pembebanan dalam perubahan yang tetap. Ketika gaya tertentu

diberikan tekanan pada suatu benda uji yang mendapat pengaruh pembebanan,

benda uji akan mengalami deformasi/perubahan. Pengujian ini dapat menganalisis

seberapa besar tingkat kekerasan dari bahan tersebut melalui besarnya beban yang

diberikan terhadap benda yang menerima pembebanan tersebut. Gambar 2.4.

menunjukkan proses uji kekerasan dengan menggunakan alat uji Rockwell.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 33: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

16

Gambar 2.4. Proses uji kekerasan dengan alat uji Rockwell

Berikut ini merupakan cara pengujian dan penggunaan dengan menggunakan

metode pengujian Rockwell, yaitu:

1. Cara untuk pengujian kekerasan Rockwell

Rockwell ini memiliki sebuah indentor, indentor itulah yang akan

memberikan pembebanan terhadap benda uji. Setelah gaya tekan

dikembalikan ke gaya minor, maka yang akan dijadikan dasar perhitungan

untuk nilai kekerasan Rockwell bukanlah hasil pengukuran diameter atau

diagonal bekas lekukan, tetapi justru dalamnya bekas lekukan yang terjadi

itu. Pengujian Rockwell yang umumnya di pakai ada tiga jenis yaitu: HRA,

HRB dan HRC.

2. Cara untuk penggunaan mesin uji kekerasan Rockwell

Indentor terlebih dahulu dipasang sesuai dengan jenis pengujian yang

diperlukan, yaitu indentor bola baja atau kerucut intan. Setelah indentor

terpasang, penguji meletakkan benda yang akan diuji kekerasannya di

tempat mesin Rockwell dan mensetting beban yang akan digunakan untuk

proses penekanan. Untuk mengetahui nilai kekerasannya, penguji dapat

melihat pada jarum yang terpasang pada alat ukur berupa dial indicator

pointer. Gambar 2.5. menunjukkan metode uji kekerasan Rockwell.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 34: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

17

Gambar 2.5. metode uji kekerasan Rockwell

(Sumber: https://metallurgistwannabe.wordpress.com/2015/07/29/sifat-

mekanik-material2-kekerasan-hardness/)

Adapun rumus untuk mencari besarnya kekerasan Rockwell:

𝐵𝐵𝐻𝐻 = 𝐸𝐸 – 𝑒𝑒 ............................................................................ (2.5)

dimana:

e = Jarak antara kondisi 1 dan kondisi 3 yang dibagi dengan 0,002

mm

E = jarak antara indentor saat diberi minor load dan zero reference line

yang untuk tiap jenis indentor

2.5.3 Pengujian Kekerasan Vikers

Uji kekerasan ini menggunakan indentor berbentuk piramida intan dengan

berbentuk dasar bujur sangkar dengan besar sudut 136o terhadap kedua sisi yang

berhadapan. Besar sudut itu digunakan karena merupakan perkiraan rasio terideal

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 35: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

18

indentasi diameter bola pada uji Brinnel. Besar beban indentor bervarisai antara 1kg

sampai 20kg yang disesuaikan dengan tingkat kekerasan material spesimen.

Adapun cara atau metode pengujian kekerasan Vikers, yaitu:

A. Alat dan bahan pengujian disiapkan

Mesin uji kekerasan Vikers ( Vikers Hardness Test)

Indentor piramida intan (diamond pyramid)

Benda uji yang sudah di gerinda

Amplas kasar dan halus

Stopwatch

Mikroskop pengukur

B. Benda uji ditempatkan dimesin penguji Vikers (stage)

C. Indentor ditekankan ke benda uji dengan gaya tertentu (rentang micro

10g sampai 1000g dan 1kg sampai 100kg)

D. Setelah kurang lebih hingga 10 detik sampai 20 detik, gaya dibebaskan

dan indentor dilepaskan dari benda uji

E. Dua diagonal lekukan persegi (belah ketupat) kemudian diukur

menggunakan mikroskop pengukur dengan teliti

F. Data-data yang diperoleh kemudian dimasukkan kedalam rumus untuk

menentukan nilai rata-ratanya

𝑉𝑉𝐵𝐵𝐵𝐵 =2𝑃𝑃 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 (𝜃𝜃2)

𝑑𝑑2= 1,854 𝑃𝑃 𝑃𝑃

𝑑𝑑2 ............................................. (2.6)

dimana:

VHN = Vickers Hardness Number

P = Beban yang diberikan (kgf)

d = Panjang diagonal rata-rata hasil indentasi (mm)

𝜃𝜃 = Sudut antara permukaan intan yang berhadapan = 136o

Dalam pengujian kekerasan terutama pengujian kekerasan Vikers ini

tentunya terdapat kelebihan dan kekurangan. Berikut adalah kelebihan dan

kekurangan pengujian Vikers.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 36: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

19

Kelebihan pengujian Vikers:

Dianjurkan untuk pengujian material yang sudah diproses case

hardening dan proses pelapisan dengan logam lain yang lebih keras.

Tidak merusak karena hasil indentasi sangat kecil dan biasanya

bahan uji bisa dipakai kembali.

Kekurangan pengujian Vikers:

Butuh ketelitian pada saat mengukur diameter lekukan hasil

indentasi.

Waktu pengujian bisa sampai lima menit. Belum termasuk persiapan

dan proses perhitungannya.

Gambar 2.6. menunjukkan proses uji kekerasan dengan menggunakan alat uji

Vikers.

Gambar 2.6. Proses uji kekerasan dengan alat uji Vikers

(Sumber:http://ujimaterial.weebly.com/uploads/2/5/4/1/25418571/7006351orig.jpg)

2.6 Heat treatment

Heat treatment merupakan suatu proses pemanasan dan pendinginan yang

terkontrol, dengan tujuan mengubah sifat fisik dan sifat mekanis dari suatu bahan

atau logam sesuai dengan yang dinginkan. (Kamenichny, 1969: 74). Proses dalam

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 37: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

20

heat treatment meliputi heating, holding, dan cooling. Adapun tujuan dari masing-

masing proses yaitu:

1. Heating: proses pemanasan sampai temperatur tertentu dan dalam periode

waktu. Tujuannya untuk memberikan kesempatan agar terjadinya

perubahan struktur dari atom-atom dapat menyeluruh.

2. Holding: proses penahanan pemanasan pada temperatur tertentu, bertujuan

untuk memberikan kesempatan agar terbentuk struktur yang teratur dan

seragam sebelum proses pendinginan.

3. Cooling: proses pendinginan dengan kecepatan tertentu, bertujuan untuk

mendapatkan struktur dan sifat fisik maupun sifat mekanis yang diinginkan.

2.6.1. Perlakuan Panas Aluminium Paduan

Perlakuan panas pada aluminium paduan dilakukan dengan memanaskan

sampai terjadi fase tunggal kemudian ditahan beberapa saat dan diteruskan dengan

pendinginan cepat hingga tidak sempat berubah ke fase lain. Jika bahan tadi

dibiarkan untuk jangka waktu tertentu maka terjadilah proses penuaan (aging).

Perubahan akan terjadi berupa presipitasi (pengendapan) fase kedua yang dimulai

dengan proses nukleasi dan timbulnya klaster atom yang menjadi awal dari

presipitat. Presipitat ini dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasannya. Proses ini

merupakan proses age hardening yang disebut natural aging. Jika setelah

dilakukan pendinginan cepat kemudian dipanaskan lagi hingga di bawah temperatur

solvus (solvus line) kemudian ditahan dalam jangka waktu yang lama dan

dilanjutkan dengan pendinginan lambat di udara disebut proses penuaan buatan

(artificial aging). Gambar 2.7. menunjukkan diagram fasa perubahan mikrostruktur

paduan Al-Cu.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 38: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

21

Gambar 2.7. Diagram fasa perubahan mikrostruktur paduan Al-Cu. Sumber : William K. Dalton : 259.

Proses dari pemanasan awal hingga pendinginan cepat disebut proses

perlakuan pelarutan (solution treatment), dan proses sesudahnya disebut proses

perlakuan pengendapan (precipitation treatment).

Paduan Aluminium lainnya yang dapat di perlakukan panas sebagaimana

diagram fasa di bawah ini:

1. Paduan Al-Mg dengan kadar Mg kurang dari 17,1% termasuk yang heat

treatable karena jika dipanaskan di atas garis solvus mampu mencapai fasa

tunggal. Gambar 2.8. menunjukkan Al-Mg dengan kadar Mg kurang dari

17,1%.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 39: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

22

Gambar 2.8. Al-Mg dengan kadar Mg kurang dari 17,1%

2. Paduan Al-Si masuk kategori non heat tretable, tetapi untuk paduan Al-Si

dengan kadar Si kurang dari 1,6. Gambar 2.9. menunjukkan diagram fasa

yang masih memungkinkan Al-Si mencapai fasa tunggal jika dipanaskan

diatas garis solvus. Hal ini memungkinkan untuk di heat treatment.

Gambar 2.9. Diagram fasa Al-Si

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 40: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

23

3. Paduan Al-Cu dengan kadar Cu kurang dari 5,65 % juga heat treatable.

Gambar 2.10. menunjukkan diagram paduan Al-Cu.

Gambar 2.10. Diagram paduan Al-Cu

2.7. Tinjauan Pustaka

Adapun tinjauan pustaka dari proposal skripsi ini adalah:

1. Prayitno, A. (2007), meneliti tentang aluminium paduan Al, Si, Cu dengan

cetakan pasir. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh

aluminium paduan dengan cetakan pasir dan logam terhadap sifat fisis dan

mekanis. Disimpulkan bahwa hasil tegangan tarik rata–rata 72,36 (MPa),

regangan rata–rata 2,48%, Modulus Elastisitas rata–rata 3073,3 (MPa),

Kekakuan rata–rata 124989,66 (MPa), harga kekerasan rata–rata 78,8

kg/mm², energi yang diserap rata–rata dua Joule, harga impak rata–rata

0,025 (J/mm²), hasil pengujian komposisi kimia didapatkan yang dominan

adalah Al = 83,69%, Si = 4,83%, Cu = 7,44%, Zn = 2,01%, Fe = 1,14%.

Pada pengujian struktur mikro terlihat bahwa unsur Si terlihat panjang

didalam kelompok yang sedikit.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 41: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

24

2. Samson dkk (2013), telah melakukan penelitian dengan mengkombinasikan

temperatur tuang dan heat treatment untuk meningkatkan kekuatan tarik

aluminium 6063. Samson dkk memvariasikan temperatur tuang dari 700-

780°C dengan perlakuan berbeda secara heat treatment pada lembaran

aluminium 6063. Kekuatan tarik meningkat dengan meningkatnya

temperatur tuang dan maksimum 183 MPa pada 740°C yang terjadi pada

R3 yang diperlakukan secara homogenesis, aged dan deformasi sebelum

akhirnya menurun sampai 141 Mpa pada suhu tuang 780°C, hal ini

menunjukkan bahwa perlakuan aluminium dengan cold rolling yang

sebelumnya dilakukan solution treatment akan berdampak secara signifikan

terhadap bertambah besarnya kekuatan tarik.

3. Adeosun dkk (2014), dengan memvariasikan presentase penambahan Ti

pada aluminium kemudian tiap variasi diberi perlakuan panas yang berbeda.

Penelitian tersebut bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanik aluminium.

Hasilnya menunjukkan bahwa peningkatan sifat mekanik terbesar yaitu dari

perlakuan secara cold rolling, heat treatment lalu quench-tempering yang

terdiri dari titanium 1,7%-2,2%, tensile strength meningkat 28%, modulus

elastisitas 38,3% dan micro hardness 20,5%. Hal ini menunjukkan bahwa

heat treatment lalu quenching sangat efektif untuk meningkatkan sifat

mekanik Al-Ti.

4. Taufiq dan Akhmad (2010), telah meneliti pengaruh temperatur aging dan

orientasi butiran terhadap sifat mekanik paduan AL 2014. Hasil penelitian

memperlihatkan bahwa spesimen yang mendapat perlakuan aging pada

temperatur 150oC selama 12 jam diperoleh nilai kekerasan optimum, yaitu

118,4 VHN.

5. Zulfia dkk (2010), melakukan penelitian tentang proses penuaan

(aging)pada paduan aluminium AA 333 hasil proses sand casting. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa proses aging pada temperatur 180oC dengan

waktu tahan 8 jam menghasilkan nilai kekerasan yang tertinggi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 42: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alur

Gambar 3.1 Diagram Alur

Persiapan Bahan

Aluminium (Al)

Proses Pengecoran

Pembentukan Spesimen

Aging 140oC, 160oC, 180oC dan 200oC selama 3 jam

Pengujian Tarik dan Kekerasan

Analisis Data

Kesimpulan

Cek Komposisi

Tembaga (Cu)

25

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 43: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

26

3.1 Bahan dan Alat Penelitian

3.1.1 Bahan Penelitian

Bahan yang diperlukan dalam membuat benda uji guna untuk penelitian ini

adalah aluminium (Al) dan tembaga (Cu). Pengecoran bahan tersebut akan

menghasilkan aluminium paduan tembaga 2,5% dan di aging selama 3 jam dengan

suhu 00C, 1400C, 1600C, 1800C, 2000C dan akan dilakukan uji kekerasan dan uji

tarik. Berikut adalah Gambar 3.2 aluminium dan Gambar 3.3 tembaga.

Gambar 3.2 Aluminium

Gambar 3.2 adalah aluminium murni dengan kandungan 99,90 % dan berat

kurang lebih 21 kg yang akan dilebur dan dicampur dengan tembaga sebesar 2,5%.

Gambar 3.3 Tembaga

Gambar 3.3 adalah tembaga dengan panjang 30 cm yang akan dicampur

dengan aluminium. Sebelum dilakukan pencampuran, tembaga ini akan dibubut

agar memudahkan dalam menghitung kandungan tembaga yang akan dicampurkan

pada aluminium.

3.1.2 Alat-Alat Penelitian

Adapun alat yang digunakan dalam pengujian ini antara lain:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 44: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

27

1. Mesin Uji Tarik

Mesin ini digunakan untuk mengetahui nilai kegetasan atau

keuletan suatu spesimen dengan cara menarik spesimen sampai putus.

Alat ini dapat dilihat pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Mesin Uji Tarik

2. Mesin Uji Kekerasan Brinell

Mesin uji ini digunakan untuk mengetahui tingkat kekerasan suatu

spesimen dengan cara indentor berbentuk bola ditekankan pada spesimen

dengan beban dan waktu yang sudah ditentukan. Alat ini dapat dilihat

pada Gambar 3.5.

Gambar 3.5 Mesin Uji Kekerasan Brinell

3. Mesin Bubut

Mesin ini digunakan untuk mengurangi ukuran diameter benda yang

awalnya berbentuk tabung kemudian dibentuk sesuai dengan ukuran

ASTM A370. Alat ini dapat dilihat pada Gambar 3.6.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 45: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

28

Gambar 3.6 Mesin Bubut

Adapun alat yang digunakan dalam proses pengecoran antara lain:

1. Tabung Gas

Tabung yang berisi gas ini digunakan untuk bahan bakar dalam

peleburan aluminium dan tembaga. Alat ini dapat dilihat pada Gambar

3.7.

Gambar 3.7 Tabung Gas

2. Kompor

Alat ini digunakan untuk memanaskan kowi yang berisi aluminium

dan tembaga sampai mencair dan kemudian ditungkan kedalam cetakan.

Alat ini dapat dilihat pada Gambar 3.8.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 46: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

29

Gambar 3.8 Kompor

3. Gergaji

Alat ini digunakan untuk memotong aluminium dan tembaga

sebelum dilakukan proses peleburan dan digunakan untuk memotong

benda uji atau spesimen yang sudah ditentukan ukurannya. Alat ini

dapat dilihat pada Gambar 3.9.

Gambar 3.9 Gergaji

4. Tang Jepit

Alat tersebut digunakan untuk menjepit tungku pada saat proses

pengecoran dan digunakan untuk menjepit benda uji atau spesimen yang

masih panas agar tidak membahayakan tangan. Alat ini dapat dilihat

pada Gambar 3.10.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 47: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

30

Gambar 3.10 Tang Jepit

5. Kowi

Alat ini biasa disebut kowi dan digunakan untuk tempat atau wadah

aluminium dan tembaga dipanaskan sampai mencair. Alat ini dapat

dilihat pada Gambar 3.11.

Gambar 3.11 Kowi

6. Stopwatch

Alat ini digunakan untuk menghitung berapa lama waktu yang

diperlukan pada proses peleburan aluminium dan tembaga sampai

mencair. Alat ini dapat dilihat pada Gambar 3.12.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 48: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

31

Gambar 3.12 Stopwatch

7. Palu

Alat ini dipergunakan untuk memukul benda uji atau spesimen

ketika benda uji atau spesimen sulit dilepaskan dari cetakan. Alat ini

dapat dilihat pada Gambar 3.13.

Gambar 3.13 Palu

8. Kikir

Alat ini digunakan untuk mengurangi atau menghilangkan bagian

benda uji yang terlihat runcing atau tajam. Alat ini dapat dilihat pada

Gambar 3.14.

Gambar 3.14 Kikir

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 49: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

32

9. Oven

Alat ini digunakan untuk normalizing spesimen selama satu jam

dengan suhu 550 oC dan proses aging spesimen selama tiga jam dengan

suhu 140 oC, 160 oC, 180 oC dan 200 oC. Alat ini dapat dilihat pada

Gambar 3.15.

Gambar 3.15 Oven

10. Kunci Pas

Alat ini digunakan untuk memasang dan melepas baut pada cetakan

cor yang berbentuk persegi panjang dengan pengunci yang berjumlah

enam lubang. Alat ini dapat dilihat pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Kunci Pas

11. Cetakan spesimen uji tarik aluminium paduan tembaga

Alat ini digunakan untuk mencetak aluminium paduan tembaga

yang berbentuk menyerupai tabung dengan ukuran panjang 13 cm dan

diameter 12 cm. Cetakan ini berbentuk persegi panjang dengan jumlah

lubang cetakan 21 buah. Alat ini dapat dilihat pada Gambar 3.17.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 50: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

33

Gambar 3.17 Cetakan uji tarik

12. Cetakan spesimen uji kekerasan aluminium paduan tembaga

Alat ini digunakan untuk mencetak spesimen yang akan diuji

kekerasan. Cetakan ini berukuran dengan panjang 22 cm dan lebar 11

cm. Alat ini dapat dilihat pada Gambar 3.18.

Gambar 3.18 Cetakan uji kekerasan

13. Thermocouple

Alat ini digunakan untuk melihat suhu yang disambungkan pada oven

pada saat proses normalizzing dan aging. Alat ini dapat dilihat pada

Gambar 3.19.

Gambar 3.19 Thermocouple

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 51: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

34

3.2 Metode Persiapan Pengecoran Aluminium paduan Tembaga

Adapun metode persiapan pengecoran logam antara lain:

1. Aluminium diukur dan dikelompokkan menurut komposisinya.

2. Aluminium dipotong-potong kecil sesuai dengan tinggi kowi, agar

setelah melunak tidak tumpah keluar kowi.

3. Tembaga dibubut agar menjadi potongan kecil-kecil supaya mudah

pada saat ditimbang.

4. Tembaga ditimbang sesuai komposisinya.

5. Siapkan tabung gas, kompor dan tungku.

6. Selang yang tersambung dengan kompor disambungkan dengan tabung

gas dan atur regulator pada tabung gas.

3.3 Metode Peleburan dan Pengecoran Aluminium paduan Tembaga

Adapun metode peleburan dan pengecoran logam antara lain:

1. Aluminium dan tembaga yang sudah ditimbang dan dikelompokkan

disiapkan.

2. Aluminium dimasukkan ke dalam kowi sesuai dengan komposisinya.

3. Kompor dinyalakan dan atur besar kecilnya api pada regulator yang

terdapat pada tabung gas.

4. Kowi yang berisi aluminium diletakkan didalam tungku dengan nyala

api yang sudah diatur dengan bantuan tang jepit.

5. Cetakan diberi batu kapur supaya benda uji pada saat dituangkan dapat

mengalir dengan lancar dan tidak menempel pada cetakan ketika

dilepaskan dari cetakan.

6. Aluminium mulai melunak sekitar 35–40 menit.

7. Kowi ditutup agar tidak ada panas yang terbuang.

8. Aluminium yang sudah terlihat mencair segera dimasukkan tembaga

dan diaduk secara merata agar tercampur dengan baik.

9. Aduk sekitar 10 menit agar bahan terlebur dan tercampur sempurna.

10. Kowi dapat diangkat dari tungku dengan tang penjepit selanjutnya

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 52: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

35

dituang ke dalam cetakan yang sudah dipersiapkan.

11. Penuangan membutuhkan waktu kurang lebih sekitar 30–40 detik.

3.4 Pembuatan Spesimen

3.4.1 Spesimen uji tarik

1. Hasil coran berjumlah 13 buah yang semula berukuran dengan panjang

130 mm dan diameter 12 mm selanjutnya masuk proses cnc dimana hasil

coran tersebut dibuat sesuai dengan ukuran standar ASTM A370. Berikut

adalah Gambar 3.20 tabel standar tes tegangan dengan spesimen bundar,

Gambar 3.21 spesimen standar ASTM A370, Gambar 3.22 spesimen

setelah dicetak dan Gambar 3.23 spesimen uji tarik ASTM A370.

Gambar 3.20 Tabel Standar Tes Tegangan dengan Spesimen Bundar

(Sumber: ASTM A370.: Standard Test Method)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 53: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

36

Gambar 3.21 Spesimen Standar ASTM A370

Gambar 3.22 Spesimen setelah dicetak

Gambar 3.23 Spesimen Uji Tarik ASTM A370

2. Spesimen yang telah jadi sesuai dengan ukuran standar ASTM A370

selanjutnya masuk proses normalizing dimana spesimen tersebut

dipanaskan didalam oven selama satu jam dengan suhu 550 oC.

3. Spesimen yang telah masuk proses normalizing selanjutnya di aging

selama tiga jam dengan suhu 140 oC, 160 oC, 180 oC dan 200 oC. Akan

tetapi, terdapat satu spesimen yang tidak mendapatkan perlakuan aging.

4. Proses aging selesai selanjutnya spesimen dapat diuji tarik untuk

memperoleh data.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 54: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

37

3.4.2 Spesimen uji kekerasan

1. Hasil spesimen yang masih berbentuk utuh selanjutnya dipotong persegi

panjang dan dipotong kotak-kotak kecil. Berikut Gambar 3.24 spesimen

uji kekerasan.

Gambar 3.24 Spesimen Uji Kekerasan

2. Spesimen yang sudah jadi kotak-kotak kecil dan berjumlah lima buah

selanjutnya di normalizing dengan suhu 550 oC selama satu jam.

3. Spesimen yang berjumlah lima buah dan sudah mendapat perlakuan

normalizing selanjutnya di aging selama tiga jam dengan suhu 140 oC,

160 oC, 180 oC dan 200 oC. Akan tetapi, terdapat satu spesimen yang

tidak mendapatkan perlakuan aging.

4. Proses aging selesai selanjutnya spesimen dapat diuji tarik untuk

memperoleh data.

3.6 Pengambilan Spesimen

Spesimen yang sudah dituangkan dalam cetakan baik cetakan uji tarik

maupun cetakan uji kekerasan didiamkan dulu kurang lebih selama 30–40 detik.

Cetakan spesimen uji tarik dibuka dengan bantuan kunci pas untuk melepas

pengunci yang terdapat pada cetakan tersebut. Spesimen uji tarik bisa diambil

menggunakan tang jepit atau dengan palu dan spesimen bisa langsung masuk pada

proses cnc. Sedangkan untuk spesimen uji kekerasan hanya dipotong kotak kecil

dan masuk proses milling.

3.7 Metode Aging

Adapun metode aging dengan suhu 140 oC, 160 oC, 180 oC dan 200 oC selama

3 jam antara lain:

1. Oven dan thermocouple disiapkan terlebih dahulu.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 55: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

38

2. Spesimen Al-Cu 2,5 % yang telah dibentuk sesuai dengan ukuran standart

ASTM A370 dimasukkan dan ditata didalam open.

3. Open ditutup dan dinyalakan dengan menekan tombol ON pada open dan

pasang thermocouple pada open guna untuk mengatur suhu.

4. Spesimen dengan jumlah tiga buah dimasukkan kedalam open dan di aging

dengan suhu awal 140 oC dan selanjutnya setelah selesai proses aging

selama 3 jam, spesimen tersebut dikeluarkan dan diganti dengan spesimen

berikutnya dengan jumlah yang sama akan tetapi suhu aging diubah

menjadi 160 oC dan seterusnya sampai suhu aging terakhir yaitu 200 oC.

5. Spesimen yang sudah di aging sebaiknya di angin-anginkan saja tidak perlu

langsung dibasahi dengan air karena sama saja spesimen akan mendapatkan

perlakuan quenching.

3.8 Metode Pengujian Spesimen

3.8.1 Pengujian Kekerasan

Uji kekerasan (hardness testing) adalah salah satu jenis pengujian untuk

mengetahui sifat mekanik suatu bahan. Pengujian ini menggunakan metode

pengujian Brinell. Pengujian ini dilakukan dengan cara memberi penekanan pada

bidang spesimen dengan menggunakan indentor bola baja dengan diameter 5 mm

dengan beban 125 kg selama 30 detik dan untuk satu spesimen terdapat sembilan

titik yang mendapat perlakuan pengujian Brinell.

3.8.2 Pengujian Tarik

Pengujian tarik adalah pengujian yang dimaksudkan untuk mengetahui sifat-

sifat mekanis suatu benda uji terlebih untuk mengetahui nilai tegangan, regangan

dan modulus elastisitas.

Langkah-langkah untuk menentukan pengujian tarik ini adalah sebagai

berikut:

1. Tombol power pada mesin uji tarik dihidupkan.

2. Benda uji dipasang pada grip (penjepit) atas dan bawah pada mesin uji

tarik dengan menaikkan atau menurunkan grip bagian bawah, sehingga

benda uji berada pada posisi betu-betul vertikal dan grip atas dan bawah

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 56: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

39

dapat dikencangkan.

3. Benda uji yang telah betul-betul pada posisi vertikal dan grip atas dan

bawah sudah dikencangkan selanjutnya berikan beban tarik sehingga

benda uji akan mengalami pertambahan panjang sampai benda uji

tersebut putus. Perpatahan yang diharapkan adalah pada bagian panjang

ukur dari benda uji yang telah ditentukan atau yang telah diberi tanda.

Tetapi apabila patah terjadi di luar panjang ukur benda uji yang telah

ditentukan, pengujian tersebut dapat dikatakan gagal.

4. Selama pengujian tarik berlangsung, catat data yang ada (pertambahan

panjang dan pertambahan beban) pada Operating Control System

dengan interval waktu yang sudah ditentukan.

5. Benda uji akan mengalami putus dan catat nilai beban tarik maksimum

dan kekuatan tarik maksimum ketika benda uji sudah putus.

6. Benda uji yang sudah patah akan mengalami pertambahan panjang, catat

nilai pertambahan panjang tersebut.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 57: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Aluminium Paduan Tembaga

Pembuatan dan pengujian spesimen ini dilakukan di Laboratorium Material

Teknik Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma kurang lebih

selama lima bulan. Spesimen uji kekerasan berjumlah sembilan buah dengan bentuk

kotak-kotak kecil dan setiap benda mendapat perlakuan uji kekerasan sembilan

titik. Spesimen uji tarik berjumlah 13 buah dengan bentuk dan ukuran sesuai dengan

ASTM A370. Masing-masing spesimen uji kekerasan dan uji tarik sebelum

dilakukan pengujian akan di normalizing terlebih dahulu selama satu jam dengan

suhu 550 oC dan selanjutnya setelah spesimen selesai di normalizing selama satu

jam, spesimen tersebut di aging selama tiga jam dengan suhu 140 oC, 160 oC, 180

oC dan 200 oC. Akan tetapi, diambil satu spesimen yang tidak mendapatkan

perlakuan aging. Berikut adalah tabel komposisi aluminium (Al) yang dapat dilihat

pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Komposisi Aluminium

40

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 58: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

41

4.1.1 Data Penelitian Uji Kekerasan

Pengujian kekerasan dilakukan dengan komposisi berat aluminium sebesar

975 gram dan kandungan tembaga sebesar 2,5 %. Uji kekerasan menggunakan

pengujian Brinell dengan diameter indentor 5 mm dan beban 125 kg selama 30

detik. Pengujian kekerasan diperoleh data dengan perhitungan sebagai berikut:

P = 125 kg

D = 5 mm

d = Y x 0,02

= 93 x 0,02 = 1,86 mm

Ket: Y adalah rata-rata diameter pijakan setiap titik pada spesimen

𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 = 2𝑃𝑃

𝜋𝜋𝜋𝜋(𝜋𝜋 − �𝜋𝜋2 − 𝑑𝑑2)

=2 𝑥𝑥 125

𝜋𝜋 5 (5 − �52 𝑥𝑥 1,862)

= 44,35 kg/mm2

𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 − 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵𝐵 = 44,35 + 43,38 + 42,43

3

= 43,39 kg/mm2

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 59: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

42

Hasil pengujian kekerasan pada material Al-Cu 2,5% dapat dilihat pada

Tabel 4.1 dan Tabel 4.2.

Tabel 4.1 Rata-rata diameter pijakan setiap titik

Tabel 4.2 Nilai Rata-rata BHN Material Al-Cu 2,5%

Titik 1 Titik 2 Titik 3 Rata293 94 92 93

Tanpa Aging 93 94 95 9496 95 95 95

140 86 86 85 8687 87 86 8787 86 88 87

160 77 78 78 7877 79 76 7780 77 79 79

180 74 72 74 7376 74 75 7578 76 77 77

200 69 71 70 7072 70 73 7272 73 76 74

Diameter PijakanPerlakuan Material

Perlakuan Material d(mm) P (kg) D (mm) BHN 1,86 125 5 44,35

Tanpa Aging 1,88 125 5 43,381,9 125 5 42,43

43,391,72 125 5 52,16

140 1,74 125 5 50,931,74 125 5 50,93

51,341,56 125 5 63,77

160 1,54 125 5 65,481,58 125 5 62,12

63,791,46 125 5 73,04

180 1,5 125 5 69,111,54 125 5 65,48

69,211,4 125 5 79,58

200 1,44 125 5 75,131,48 125 5 71,03

75,25

Rata-Rata

Rata-Rata

Rata-Rata

Rata-Rata

Rata-Rata

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 60: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

43

4.1.2 Data Penelitian Uji Tarik

Uji tarik ini dilakukan pada spesimen alumunium paduan tembaga sebesar

2,5%. Spesimen ini berjumlah 13 buah dan mendapatkan perlakuan aging dengan

suhu 140 oC, 160 oC, 180 oC, 200 oC selama tiga jam dan terdapat satu spesimen

yang tidak mendapatkan perlakuan aging. Uji tarik mendapatkan nilai beban tarik

(kg), elongasi atau pertambahan panjang (mm), grafik hubungan beban dan

pertambahan panjang (kg/mm2). Perhitungan kekuatan tarik dengan rumus:

D = 6 mm

Lo = 25 mm

A = 𝜋𝜋4𝑥𝑥 𝑑𝑑2

= 28,27 mm2

Ԑ = ∆𝐿𝐿

𝐿𝐿𝐿𝐿 𝑥𝑥 100%

= 1,5725

x 100%

= 6,28 %

Pmax = 334,70 kg

∆L = 1,57 mm

σ = 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐴𝐴

= 334,7028,27

kg/mm2

= 11,84 kg/mm2

= 9,8 m/s2 x 11,84 kg/mm2

= 116,13 MPa

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 61: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

44

Berikut hasil pengujian tarik pada material Al-Cu 2,5% dapat dilihat pada

Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Nilai Rata-Rata Kekuatan Tarik Material Al-Cu 2,5%

4.2 Pembahasan

Proses peleburan dan pengecoran aluminium paduan tembaga ini dilakukan

di Laboratorium Material, Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Sanata Dharma dan dilakukan secara manual menggunakan kompor gas

yang diatur besar kecilnya nyala api dengan menggunakan regulator pada tabung

gas yang kemudian material yang sudah mencair selanjutnya dituangkan pada

cetakan yang sudah tersedia. Akan tetapi, sebelum cetakan digunakan terlebih

dahulu diberi batu kapur dengan cara dioleskan pada cetakan. Proses pembentukan

spesimen ini menggunakan alat mesin bubut, gergaji besi dan alat mesin cnc dan

menghasilkan 26 spesimen Al-Cu 2,5% yang terdiri dari 13 spesimen untuk uji

kekerasan dan 13 spesimen untuk uji tarik. Terdapat empat spesimen yang tidak

mendapatkan perlakuan aging dan 22 spesimen yang akan mendapatkan perlakuan

aging selama tiga jam dengan suhu 140 oC, 160 oC, 180 oC dan 200 oC.

Perlakuan Material D (mm) Lo (mm) Pmax (kg) ∆L (mm) A (mm2) ε (%) σ(kg/mm2) σ (Mpa)6,00 25 334,70 1,57 28,27 6,28 11,84 116,13

Tanpa Aging 6,02 25 312,40 1,89 28,46 7,56 10,98 107,676,04 25 296,20 1,21 28,65 4,84 10,34 101,41

6,23 11,05 108,406,04 25 464,70 1,20 28,65 4,80 16,22 159,10

140 6,04 25 344,80 1,50 28,65 6,00 12,03 118,056,04 25 312,60 1,30 28,65 5,20 10,91 107,03

5,33 13,05 128,066,02 25 420,40 1,30 28,46 5,20 14,77 144,89

160 6,04 25 449,20 0,90 28,65 3,60 15,68 153,806,02 25 337,60 1,65 28,46 6,60 11,86 116,36

5,13 14,10 138,356,02 25 335,60 1,40 28,46 5,60 11,79 115,67

180 6,04 25 393,30 1,20 28,65 4,80 13,73 134,666,02 25 453,90 1,00 28,46 4,00 15,95 156,44

4,80 13,82 135,596,04 25 366,90 1,40 28,65 5,60 12,81 125,62

200 6,04 25 396,50 1,00 28,65 4,00 13,84 135,756,04 25 298,60 0,90 28,65 3,60 10,42 102,23

4,40 12,35 121,20

Rata-Rata

Rata-Rata

Rata-Rata

Rata-Rata

Rata-Rata

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 62: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

45

4.2.1 Pembahasan Pengujian Kekerasan

Pengujian kekerasan ini menggunakan uji kekerasan Brinell. Setiap

spesimen yang akan diuji diberi beban 125 kg selama 30 detik dan menggunakan

indentor berbentuk bola dengan ukuran diameter 5 mm. Al dengan penambahan

unsur Cu sebesar 2,5% menghasilkan kekerasan sebesar 43,39 BHN tanpa aging,

51,34 BHN dengan perlakuan aging dengan suhu 140 oC, 63,79 BHN dengan

perlakuan aging dengan suhu 160 oC, 69,21 BHN dengan perlakuan aging dengan

suhu 180 oC dan 75,25 BHN dengan perlakuan aging dengan suhu 200 oC selama

tiga jam. Berikut adalah grafik pengujian kekerasan Al-Cu 2,5% yang dapat dilihat

pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Grafik Kekerasan (BHN) Material Al-Cu 2,5%

Dari Gambar 4.2 dapat diketahui bahwa dengan penambahan unsur Cu

sebesar 2,5% tanpa mendapatkan perlakuan aging dan mendapatkan perlakuan

aging dengan suhu yang sudah ditentukan selama tiga jam sangat mempengaruhi

tingkat kekerasan pada aluminium. Terlihat jelas pada Gambar 4.2 tingkat

kekerasan material Al-Cu mengalami peningkatan.

43,3951,34

63,7969,21

75,25

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Perlakuan Material

Keke

rasa

n (B

HN)

Perlakuan MaterialTanpa Aging 140 160 180 200

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 63: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

46

4.2.2 Pembahasan Pengujian Tarik

Pelaksanaan pengujian tarik ini, setiap uji tarik terdapat tiga buah spesimen

dengan ukuran standart ASTM A370. Setiap spesimen mendapatkan perlakuan

aging selama tiga jam dengan suhu 140 oC, 160 oC, 180 oC dan 200 oC, akan tetapi

terdapat juga spesimen tanpa mendapatkan perlakuan aging. Berikut grafik yang

menunjukkan nilai kekuatan tarik (MPa) dan nilai regangan (Ԑ) yang dapat dilihat

pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4.

Gambar 4.3 Grafik Rata-rata Kekuatan Tarik (MPa) Material Al-Cu 2,5%

Gambar 4.3 menunjukkan bahwa nilai rata-rata kekuatan tarik (MPa)

terhadap material Al-Cu dengan kandungan Cu sebesar 2,5% yang awalnya tanpa

mendapatkan perlakuan aging yaitu sebesar 108,40 MPa mengalami peningkatan

kekuatan tarik pada suhu 140 oC yaitu sebesar 128,06 MPa selanjutnya mengalami

peningkatan pada suhu 160 oC yang paling tinggi diantara suhu-suhu yang lain yaitu

sebesar 138,35 MPa selanjutnya mengalami penurunan kekuatan tarik pada suhu

180 oC yaitu sebesar 135,59 MPa dan pada suhu 200 oC yaitu sebesar 121,20 MPa.

108,40

128,06138,35 135,59

121,20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Kek

uata

n Ta

rik (M

Pa)

Perlakuan Material

Tanpa Aging 140 160 180 200

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 64: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

47

Gambar 4.4 Grafik Rata-rata Regangan (Ԑ) Material Al-Cu 2,5%

Gambar 4.4 menunjukkan bahwa nilai rata-rata regangan (Ԑ) terhadap

material Al-Cu dengan kandungan Cu sebesar 2,5% mengalami penurunan dari

suhu ke suhu. Terlihat jelas pada grafik rata-rata regangan (Ԑ) diatas mula-mula

tanpa mendapatkan perlakuan aging yaitu sebesar 6,23 % selanjutnya dari suhu ke

suhu mengalami penurunan secara perlahan yaitu pada suhu 140 oC sebesar 5,33 %

dan pada suhu 160 oC sebesar 5,13 % selanjutnya pada suhu 180 oC mengalami

penurunan yaitu sebesar 4,80 % dan pada suhu 200 oC yaitu sebesar 4,40 %.

6,23

5,33 5,134,80

4,40

0

1

2

3

4

5

6

7

Reg

anga

n (Ԑ

)

Perlakuan Material

Tanpa Aging 140 160 180 200

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 65: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut:

1. Kekuatan tarik tertinggi terjadi pada material yang mendapatkan

perlakuan aging pada suhu 160 oC yaitu sebesar 138,35 MPa dan nilai

regangan tertinggi terjadi pada material yang tidak mendapatkan

perlakuan aging yaitu sebesar 6,23 %. Nilai kekuatan tarik pada material

ini meningkat secara perlahan tetapi pada suhu 180 oC dan 200 oC terjadi

penurunan kekuatan tarik secara perlahan, sedangkan nilai regangan

pada material ini mengalami penurunan secara perlahan pada material

yang mendapatkan perlakuan aging dengan suhu 140 oC, 160oC, 180 oC

dan 200 oC.

2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kekerasan mengalami

peningkatan seiring dengan meningkatnya suhu aging. Nilai kekerasan

terendah yaitu 43,39 BHN pada material yang tidak mendapatkan

perlakuan aging, sedangkan nilai kekerasan tertinggi terjadi pada

material yang mendapatkan perlakuan aging pada suhu 200oC yaitu

75,25 BHN.

5.2 Saran

Dari pembuatan spesimen dan penelitian yang telah dilakukan, penulis

memberikan saran yang membangun untuk kedepannya agar mendapatkan hasil

yang lebih baik. Adapun saran dari penulis yaitu sebagai berikut:

1. Persiapan alat, bahan dan perhitungan waktu untuk proses pengecoran

harus benar-benar diperhitungkan dan dipersiapkan sedini mungkin,

karena membutuhkan waktu yang cukup lama.

48

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 66: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

49

1. Cetakan sebelum dituangi cairan alumunium sebaiknya dipanaskan

dahulu agar tidak terjadi pendinginan yang tidak merata yang

mengakibatkan perbedaan karakter.

2. Proses pengadukan material pada saat tembaga dicampurkan

alumunium harus dilakukan secara terus menerus agar tembaga benar-

benar larut dan tercampur rata pada alumunium.

3. Cetakan sebaiknya diberi jalan untuk alumunium cair dituangkan agar

tidak repot meuangkan satu per satu pada lubang cetakan.

4. Pembersihan terak dan kotoran-kotoran saat logam cari akan

dituangkan sangat perlu dilakukan agar terak dan kotoran tidak ikut

masuk ke dalam cetakan sehingga menyebabkan hasil coran yang tidak

bagus.

5. Kowi sebaiknya diberi corong agar memudahkan pada saat penuangan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 67: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

DAFTAR PUSTAKA

Surdia, T., Chijiwa K., 2000, Teknik Pengecoran Logam, Jakarta, Pradnya

Paramita.

Surdia, T., Saito, S., 1995, Pengetahuan Bahan Teknik, Jakarta, Penerbit

Pradnya Paramita.

Triharpinto, Fx. Andesta, 2007, Pengaruh Penambahan Si Terhadap Sifat Fisis dan

Mekanis Paduan Aluminium. Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

Anonim., 2006, Paduan Praktikum Ilmu Logam, Lab Ilmu Logam, FST.USD,

Yogyakarta.

Yuliono, Y., 2006, Pengaruh Aging Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanis Paduan Al-

Si-Cu, skripsi, TM USD, Yogyakarta.

Djapri, S., 1998, Metalurgi Mekanik, Erlangga, Jakarta.

Subagyo, N.I., 2017, Analisis Pengaruh Artificial Aging Terhadap Sifat Mekanis

Pada Aluminium Seri 606, Skripsi. Fakultas Teknik Universitas Lampung.

50

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 68: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

LAMPIRAN

Lampiran 1

Gambar-gambar grafik tegangan regangan

a. Gambar diagram Pmax - ∆L ketiga spesimen alumunium aging 140 oC:

Gb.1.a

Gambar 1.a dengan nilai Pmax sebesar 464,7 kg dan pertambahan

panjang ∆L sebesar 1,2 mm.

Gb.1.b

Gambar 1.b dengan nilai Pmax sebesar 344,8 kg dan pertambahan

panjang ∆L sebesar 1,5 mm.

51

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 69: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

52

Gb.1.c

Gambar 1.c dengan nilai Pmax sebesar 312,6 kg dan nilai

pertambahan panjang ∆L sebesar 1,3 mm.

a. Gambar diagram Pmax - ∆L ketiga spesimen alumunium aging 160 oC:

Gb.2.a

Gambar 2.a dengan nilai Pmax sebesar 420,4 kg dan nilai

pertambahan panjang ∆L sebesar 1,3 mm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 70: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

53

Gb.2.b

Gambar 2.b dengan nilai Pmax sebesar 449,2 kg dan nilai

pertambahan panjang ∆L sebesar 0,9 mm.

Gb.2.c

Gambar 2.c dengan nilai Pmax sebesar 337,6 kg dan nilai

pertambahan panjang ∆L sebesar 1,65 mm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 71: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

54

b. Gambar diagram Pmax - ∆L ketiga spesimen alumunium aging 180 oC:

Gb.3.a

Gambar 3.a dengan nilai Pmax sebesar 335,6 kg dan nilai

pertambahan panjang ∆L sebesar 1,4 mm.

Gb.3.b

Gambar 3.b dengan nilai Pmax sebesar 393,3 kg dan nilai

pertambahan panjang ∆L sebesar 1,2 mm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 72: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

55

Gb.3.c

Gambar 3.c dengan nilai Pmax sebesar 453,9 kg dan nilai

pertambahan panjang ∆L sebesar 1 mm.

c. Gambar diagram Pmax - ∆L ketiga spesimen alumunium aging 200 oC:

Gb.4.a

Gambar 4.a dengan nilai Pmax sebesar 366,9 kg dan nilai

pertambahan panjang ∆L sebesar 1,4 mm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 73: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

56

Gb.4.b

Gambar 4.b dengan nilai Pmax sebesar 396,5 kg dan nilai

pertambahan panjang ∆L sebesar 1 mm.

Gb.4.c

Gambar 4.c dengan nilai Pmax sebesar 298,6 kg dan nilai

pertambahan panjang ∆L sebesar 0,9 mm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 74: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

57

Lampiran 2

Sertifikat Komposisi Aluminium (Al)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 75: PENGARUH AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, DAN 200 oC …THE EFFECT OF AGING 140 oC, 160 oC, 180 oC, AND 200 oC DURING 3 HOURS TOWARDS MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINIUM 2,5 % COPPER ALLOY

58

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI