Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Die soldering merupakan hasil dari reaksi permukaan antara aluminium cair dengan material cetakan. Untuk mencegah terjadinya die soldering, maka diupayakan meminimalisir pembentukan lapisan intermetalik pada permukaan cetakan. Mangan merupakan unsur yang dapat meningkatkan kekuatan produk pengecoran dan dapat mengurangi pengaruh buruk Fe dengan membentuk suatu fasa kesetimbangan. Sampel dalam penelitian ini adalah baja H13 hasil perlakuan panas normal tempering yang dicelupkan dalam paduan Al-7%Si dan Al-12%Si yang mengandung 0.1%, 0.3%, 0.5%, dan 0.7%Mn dengan waktu kontak 30 dan 50 menit pada temperatur 700°C. Dimana nilai kekerasan baja H13 hasil perlakuan panas normal tempering lebih tinggi dibandingkan baja H13 dalam kondisi as anneal, yaitu 421 HVN dan 188 HVN berturut-turut. Dalam penelitian ini menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) sehingga terlihat pembentukan dua lapisan intermetalik pada permukaan baja H13, yaitu compact layer yang merupakan fasa padat, dan broken layer yang merupakan fasa semi padat. Hasil penelitian menunjukan bahwa kondisi efektif untuk mengurangi kecenderungan cacat die soldering dengan meminimalisir pembentukan pembentukan compact layer adalah pada kondisi penambahan 0.3% Mn dalam paduan Al-7%Si dengan waktu kontak 30 menit. Kemudian penambahan Mn hingga 0.7% pada paduan Al-12%Si akan menurunkan ketebalan compact layer pada permukaan baja H13, dengan kondisi ketebalan lapisan intermetalik tertipis adalah saat waktu kontak 30 menit. Ketebalan broken layer lima kali lebih tebal dari ketebalan compact layer. Kekerasan pada compact layer lebih tinggi dibandingkan broken layer dengan nilai kekerasan rata-rata 70 HVN untuk compact layer dan 25 HVN untuk broken layer. Penambahan unsur Mn pada Al-7%Si dan Al-12%Si tidak berpengaruh terhadap kekerasan kedua lapisan intermetalik yang terbentuk.

---

Die soldering is the result of surface reaction between molten aluminum mold material. To prevent die soldering, we must minimize the formation of intermetallic layer on the surface of the mold. Mangan is an element which increase the strength of cast product and reduce the detrimental effect of Fe by form of equilibrium phase.

The sample in this study is the result of heat treatment of H13 steel tempering are normally immersed in the alloy Al-7% Si and Al-12% Si containing 0,1%, 0,3%, 0,5% and 0,7% Mn with a contact time of 30 and 50 minutes on temperature of 700°C. Where the value of H13 steel hardness result of normal tempering heat treatment is higher than H13 steel in the as annealed condition, namely 421 HVN and 188 HVN row.

In this research using a Scanning Electron Microscope (SEM) so it looks like the formation of two intermetallic layer on the surface of H13 steel, the compact layer which is a solid phase, and broken layers, which is a semi-solid phase.

The result showed that the most effective condition in order to mitigate die soldering tendention is minimizing the form of compact layer by addition of 0.3%Mn into Al-7%Si alloy in dip time around 30 minutes. Then, Mn addition up to 0.7% into Al-12%Si reduces the thickness of compact layer with the most effective dip time around 30 minute. The thickness of the broken layer five times thicker than the thickness of the compact layer. Violence in the compact layer is higher than the broken layer with an average hardness value of 70 HVN for the compact layer and 25 HVN for the broken layer. Addition of Mn element in Al-7% Si and Al-12% Si did not affect the second hardness intermetallic layer is formed."

"Teknik pengaplikasian dari aluminium yang cukup menyita perhatian adalah penggunaan dari material aluminium dalam proses die casting. Semakin banyak komponen yang dapat diproduksi dengan menggunakan sebuah cetakan, maka biaya produksi akan semakin rendah. Oleh karena itu, umur pakai sebuah cetakan merupakan faktor penting dalam proses die casting. Namun disisi lain adanya kendala mengenai biaya dari cetakan die casting yang relatif tinggi yaitu mencapai 20% dari biaya produksi total pada industri aluminium die casting. Disamping itu adanya suatu kendala lain di dalam cetakan die casting yang dapat menurunkan produktivitas yaitu adanya kerusakan cetakan yang disebabkan oleh die soldering yang penyebabnya adalah kontak langsung pemukaan dengan logam cair. Terjadinya fenomena Die soldering adalah reaksi kinetik yang tinggi antara besi dan aluminium, dimana besi memiliki afinitas yang sangat tinggi terhadap aluminium sehingga mengakibatkan menempelnya aluminium cair ke permukaan material cetakan. Dalam penelitian ini sampel yang digunakan baja H13 dengan perlakuan over tempering (suhu temper 6000C) yang dicelupkan dalam paduan Al-7%Si dan Al-12%Si yang mengandung 0.1%, 0.3%, 0.5%, dan 0.7%Mn dengan waktu kontak 30 dan 50 menit pada temperatur 700oC. Dalam penelitian ini dihasilkan pembentukan dua lapisan intermetalik pada permukaan baja H13, yaitu compact layer yang merupakan fasa padat, dan broken layer yang merupakan fasa semi padat. Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa Baja H13 dengan perlakuan normal tempering (suhu temper 5500 C) memiliki kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan baja H13 dengan perlakuan over tempering (suhu temper 6000C) dan baja H13 dengan kondisi annealed. penambahan unsur Mn pada Al-7%Si dan Al-12%Si tidak berpengaruh terhadap kekerasan pada lapisan intermetalik. Kekerasan compact layer lebih tinggi dibandingkan dengan kekerasan pada broken layer. Kemudian hasil penelitian yang juga didapat yaitu semakin tinggi kadar dari Mn maka kecenderungan dari compact layer dan broken layer pada paduan Al-12%Si dan Al-7%Si akan berkurang.

---

Engineering application for aluminum sufficient attention is uses for aluminum in the die casting process. More can be manufactured using a mold, then lower the production cost. Therefore, shelf life of a mold is an important factor in the die casting process. But on the other hand there is constraint on the cost of die casting mold which is relatively high, reaching 20% for total production cost on the aluminum die casting industry. Besides, there is another obstacle in a die casting mold which can lower productivity is the existence of mold damage caused by the die soldering is the cause is direct contact with molten metal surface. Die soldering is the occurrence of the phenomenon of high kinetic reaction between iron and aluminum, where the iron has a very high affinity to the aluminum so that the resulting liquid to the surface attachment of the aluminum mold material. In this research, samples used for H13 steel treated with over-tempering (tempering temperature 6000C) dipped into the molten in the alloy Al-7% Si and Al-12% Si containing 0.1%, 0.3%, 0.5% and 0.7% Mn with contact time 30 and 50 minutes at a temperature of 700oC.

Results In this research, formation of two intermetallic layer on the surface of H13 steel, the compact layer which is a solid phase, and broken layer, which is a semi-solid phase. Results from this research showed that treatment of normal H13 steel tempering (tempering temperature of 5500C) has a higher hardness than the H13 steel treated with over-tempering (tempering temperature 6000C) and H13 steel with annealed condition. And the addition of Mn element in Al-7% Si and Al-12% Si no effect on the violence in the intermetallic layer. Compact layer hardness is higher compared with the violence in the broken layer. Later research also shows that the higher the concentration of Mn has a tendency of the compact layer on the alloy Al-12% Si and Al-7% Si will be reduced."

"Die soldering merupakan hasil dari reaksi interface antara aluminium cair dengan material cetakan. Akibat tingginya afinitas aluminium terhadap besi, unsur besi dari material cetakan berdifusi menuju aluminium cair membentuk lapisan intermetalik pada permukaan cetakan. Kemudian, aluminium cair menempel pada permukaan cetakan dan tertinggal setelah pelepasan hasil pengecoran. Fenomena ini mengakibatkan terjadinya kegagalan cetakan dan menurunnya kualitas permukaan hasil coran, sehingga mengarah kepada penurunan produktivitas dan peningkatan biaya produksi pengecoran. Untuk mencegah terjadinya die soldering, pembentukan lapisan intermetalik pada permukaan cetakan harus diminimalisir. Mangan merupakan unsur yang dapat meningkatkan kekuatan produk pengecoran dan dapat mengurangi pengaruh buruk Fe dengan membentuk suatu fasa kesetimbangan. Berdasarkan penelitian sebelumnya, belum ada korelasi yang jelas mengenai pengaruh unsur mangan dalam pembentukan lapisan interemetalik. Untuk itu, dilakukan penelitian guna mempelajari morfologi, ketebalan dan sifat mekanis lapisan intermetalik akibat penambahan unsur mangan.Sampel dalam penelitian ini adalah baja H13 yang dicelupkan dalam paduan Al-7%Si dan AI-12%Si yang mengandung 0.1%, 0.3%, 0.5%, dan 0.7%Mn dengan waktu kontak 20, 40, dan 60 menit pada temperatur 700°C.Dalam penelitian ini dihasilkan pembentukan dua lapisan intermetalik pada permukaan baja H13, yaitu compact layer yang merupakan fasa padat, dan broken layer yang merupakan fasa semi padat.Hasil penelitian menunjukan bahwa kondisi efektif untuk mengurangi kecenderungan cacat die soldering dengan meminimalisir pembentukan pembentukan compact layer adalah pada kondisi penambahan 0.3% Mn dalam paduan Al-7%Si dengan waktu kontak 20 menit Kemudian penambahan Mn hingga 0.7% pada paduan Al-12%Si akan menurunkan ketebalan compact layer pada permukaan baja H13, dengan kondisi ketebalan lapisan intermetalik tertipis adalah saat waktu kontak 40 menit Namun penambahan unsur Mn pada Al-7%Si dan Al-12%Si tidak berpengaruh pada ketebalan broken layer, fasa yang terkandung dalam lapisan interemetalik dan sifat mekanis lapisan intermetalik......Die soldering is the result of an interface reaction between the molten aluminum and the die material. Due to high affinity of aluminum for iron, the iron element ftom die diffuses into aluminum melt resulting in intermetalic layers on the die surface. Molten aluminum “welds” to the die surface and remains there after the ejection of the part. This phenomenon resulting in damage to the die and poor surface quality of the casting, lead to decreasing productivity and increasing production cost. In order to alleviate or mitigate die soldering, the forming of intermetallic layer on die surface has to be minimized. Mangan is an element which increase the strength of cast product and reduce the detrimental effect of Fe by form of equilibrium phase. Based on previous stuJies, the correlation between manganese element and the formation of intermetallic layer not yet clearly understood. Hence, this research i s done to study the morphology, thickness, and mechanical properties of intermetallic layers in influence of mangan addition.The sample on this research is as anneal H13 tool Steel dipped into the molten Al-7%Si and AI-12%Si alloy containing 0.1%Mn, 0.3%Mn, 0.5%Mn, and 0.7%Mn in 20, 40, and 60 minutes at holding temperatures 700 °C. This research resulted two intermetallic layers in the surface of H13 tool Steel, compact intermetallic layer and broken intermetallic layer.The result showed that the most effective condition in order to mitigate die soldering tendention is minimizing the form of compact layer by addition of 0.3%Mn into AI-7%Si alloy in dip time around 20 minutes. Then, Mn addition up to 0.7% into Al-12%Si reduces the thickness of compact layer with the most effective dip time around 40 minutes. However, the addition of Mn into Al-7%Si and Al-12%Si does not influence broken intermetallic thickness, phases that formed in intermetallic layer, and mechanical properties of intermetallic layer."

"Die soldering merupakan hasil dari reaksi permukaan antara aluminium cair dengan material cetakan. Karena afinitas aluminium terhadap besi tinggi menyebabkan besi dari cetakan terdifusi kedalam aluminium cair dan membentuk lapisan intermetalik dari fasa binner Fe-Al dan ternary Fe-Al-Si di permukaan cetakan. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari morfologi dan karakteristik yang terdiri dari ketebalan dan kekerasan lapisan intermetalik AlxFeySiz yang terbentuk selama proses pencelupan. Benda uji yang digunakan yaitu baja perkakas H13 hasil annealing, yang dicelup pada Al-7%Si dengan temperatur tahan 700 oC dengan dilakukan penambahan unsur Mn yang berbeda-beda, yaitu 0.1%Mn, 0.3%Mn, 0.5%Mn, dan 0.7%Mn. Dalam penelitian ini, dihasilkan dua lapisan intermetalik pada masing-masing pencelupan, yaitu compact dan broken layer. Hasil penelitian menunjukan bahwa kondisi efektif untuk mengurangi kecenderungan cacat die soldering dengan meminimalisasi pembentukan pembentukan compact layer adalah pada kondisi penambahan 0.3% Mn dalam paduan Al-7%Si dengan waktu kontak 20, 40, dan 60 menit. Sedangkan pada broken layer, penurunan ketebalan terlihat signifikan pada penambahan Mn sebesar 0,7% dengan waktu kontak 40 dan 60 menit.

---

Die soldering is the result of the reaction between the molten aluminum and the die material. Due to high affinity of aluminum to iron, it causes the iron the formation of intermetallic layers of binary Fe-Al and ternary Fe-Al-Si phases on the die surface. This research was run to study the mechanical and physical properties which consist of thickness and hardness the intermetallic layers formed during dipping test.

The sample used in this research is as anneal H13 tool steel that dipped into the molten Al-12%Si at the temperature of 700 oC with different Mn content that is 0.1%Mn, 0.3%Mn, 0.5%Mn, and 0.7%Mn. This research resulted two intermetallic layers in the surface of H13 tool steel.

The result showed that the most effective condition in order to mitigate die soldering tendention is minimizing the form of compact layer by addition of 0.3%Mn into Al-7%Si alloy in dip time around 20 minutes. Then, Mn addition up to 0.7% Si reduces the thickness of broken layer with the most effective dip time around 40 and 60 minutes."

"Die soldering merupakan fenomena terbentuknya lapisan intermetalik pada antarmuka cetakan dan paduan aluminium yang dapat menyebabkan kegagalan cetakan sehingga dapat menurunkan produktivitas produksi. Soldering sering terjadi di sekitar gate pada kecepatan injeksi molten tinggi terutama pada aplikasi High Pressure Die Casting (HPDC). Untuk mengetahui pengaruh kecepatan injeksi dan unsur paduan Mn dalam molten terhadap soldering, maka dilakukan percobaan pencelupan dinamis sampel baja H13 over temper ke dalam Al-12%Si dengan variasi kandungan Mn. Hasilnya, diperoleh lapisan intermetalik berupa compact layer dimana ketebalannya meningkat dengan meningkatnya kecepatan. Paduan Al-12%Si dengan 0,5-0,7%Mn merupakan kondisi optimum untuk menurunkan ketebalannya. Pada rentang tersebut, Mn berperan secara tidak langsung dalam menurunkan kekerasan intermetalik. Mekanisme yang berperan dalam pembentukan intermetalik ini yaitu erosi, difusi, dan atau disolusi.

---

Die soldering is the phenomenon of intermetallic layers formation on the interface of die and aluminum alloys that can cause failure of the die so that it can be productivity production downtime. Soldering often occurs around the gate at high injection molten velocity, especially on High Pressure Die Casting (HPDC) application. To determine the effect of injection velocity and the element of manganese (Mn) in the molten alloy to soldering, the dynamic immersion test performed over-tempered H13 steel samples in the Al-12%Si with Mn content variations.

The results, obtained in the form of compact intermetallic layer thickness layer which tends to increase with increasing velocity. Al-12%Si alloys with 0.5-0.7% Mn content is the optimum conditions to reduce its thickness. At that range, Mn act indirectly to reduce the intermetallic hardness. The mechanisms that play a role for intermetallic formation is erosion, diffusion, and or dissolution."

"Die soldering merupakan hasil dari reaksi permukaan antara aluminium cair dengan material cetakan. Karena afinitas aluminium terhadap besi tinggi menyebabkan besi dari cetakan terdifusi kedalam aluminium cair dan membentuk lapisan intermetalik dari fasa biner Fe-Al dan terner Fe-Al-Si di permukaan cetakan. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari karakteristik yang terdiri dari ketebalan dan kekerasan lapisan intermetalik Al-Fe-Si yang terbentuk selama proses pencelupan dinamis dengan kecepatan 2500, 3000 dan 3500 rpm. Benda uji yang digunakan yaitu baja perkakas H13 normal temper, dicelup pada Al-12%Si dengan temperatur 700 °C dengan penambahan unsur mangan 0.1%Mn, 0.3%Mn, 0.5%Mn dan 0.7%Mn. Dalam penelitian ini, dihasilkan satu lapisan intermetalik untuk setiap pencelupan. Hasil penelitian menunjukan bahwa kecepatan 3000 rpm dengan penambahan 0.5 ? 0.7% Mn adalah yang paling efektif untuk menurunkan ketebalan lapisan intermetalik pada fenomena die soldering. Namun kecepatan dan kadar Mn dalam paduan Al-12%Si tidak memberikan pengaruh langsung terhadap kekerasan lapisan intermetalik yang terbentuk.

---

Die soldering is the result of reaction between liquid aluminum with surface of die material. Because of the high affinity of aluminum to iron causes iron from the die diffuse into aluminum and form intermetallic layers with binary phase Fe-Al and ternary Fe-Al-Si on the surface of the die.

This study was conducted to find the characteristics of Al-Fe-Si intermetallic layer formed during the dynamic dipping process with speed 2500, 3000 and 3500 rpm. Test specimen used in this study is normal-tempered H13 hot work tool steel, dipped in Al-12% Si with a temperature of 700 °C with the addition of manganese 0.1% Mn, 0.3% Mn, 0.5% Mn and 0.7% Mn. One intermetallic layer was produced for each dyeing in this study.

The results showed that speed of 3000 rpm with the addition of 0.5 - 0.7% Mn is the most effective to reduce the thickness of the intermetallic layer on the die soldering phenomenon. Speeds and levels of Mn addition in the alloy Al-12%Si did not show direct effect on the hardness of intermetallic layer."

"Die soldering adalah fenomena melengketnya produk cor dengan cetakan akibat reaksi interface antara aluminium cair dengan material cetakan. Akibat tingginya afinitas aluminium terhadap besi, unsur besi dari material cetakan berdifusi menuju aluminium cair membentuk lapisan intermetalik pada permukaan cetakan. Kemudian, sehingga aluminium cair menempel pada permukaan cetakan dan tertinggal setelah pelepasan hasil pengecoran. Fenomena ini mengakibatkan terjadinya kegagalan cetakan dan menurunnya kualitas permukaan hasil coran, sehingga mengarah kepada penurunan produktivitas dan peningkatan biaya produksi pengecoran. Untuk mencegah terjadinya die soldering, pembentukan lapisan intermetalik pada permukaan cetakan harus dihindari atau diminimalisir. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari morfologi dan karakteristik lapisan intermetalik AlxFeySiz yang terbentuk selama proses reaksi antar muka pada saat pencelupan. Sampel uji yang digunakan yaitu baja perkakas jenis H13 hasil temper, yang dicelup pada paduan Al-7%Si dan Al-12%Si yang telah ditambah 0,1%, 0,3%, 0,5%, dan 0,7% Mn pada temperatur tahan 6800C,7000,C , dan 7200,C dengan putaran 2500, 3000, 3500 rpm. Hasil penelitian menunjukkan dua lapisan intermetalik terbentuk pada permukaan baja perkakas H13 yakni compact intermetallic layer dan broken intermetalik layer dengan fasa intermetalik AlxFey, ketebalan lapisan broken layer rata-rata lebih tebal dibanding compact layer. Demikian pula kekerasan compact layer lebih tinggi dibandingkan broken layer. Penambahan 0.3 - 0.5 %Mn pada paduan Al-7%Si pada suhu 7200C, dan Al-12%Si dengan penambahan 0.7 %Mn dengan waktu kontak 30 menit pada suhu 7000C, menunjukkan hasil signifikan dalam menurunkan lapisan intermetalik, pada rentang kecepatan 2500 - 3000 rpm, pada penambahan 0.1 Mn. Pada suhu 7000C ketebalan lapisan intermetalik meningkat dengan meningkatnya kecepatan, dan kekerasan temper lebih tebal dibandingkan dengan kekerasan over temper.

---

Die soldering is the stickiness phenomenon of the mold to cast products due to the reaction between liquid aluminum interface with the mold material. The high degree of aluminum affinity toward iron led to the iron element of die material to diffuse into liquid aluminum and form an intermetallic layer on the die surface. Then, the liquid aluminum adheres on the die surface and left behind after the release of casting product. This phenomenon induce a failure in the die and decrease surface quality of the casting product, which lead to decrease in productivity and increase in casting production cost. To prevent die soldering, the forming of intermetallic layer on die surface must be avoided or minimized.

This research was conducted to study about the morphology and characteristic of AlxFeySiz intermetallic layer, which formed during interface reaction process during of dipping process. The speciment used are tool steel type H13 that has been tempered, which dipped in Al- 7% and Al-12%Si alloy with the addition of Mn as much as 0.1%, 0.3%, 0.5%, and 0.7%, holding temperature on, 6800C, 7000 and 7200C, with rotational speed 2,500, 3,000, and 3,500 rpm.

The research showed that two intermetallic layers was formed on the surface of H13 tool steel, namely compact intermetallic layer and broken intermetalik layer with AlxFey intermetallic phase. The thickness of broken layer is higher than compact layer but the hardness of compact layer is higher than broken layer. The addition of 0.3 - 0.5 Mn in the alloy Al-7% Si at a temperature of 7200 C, and Al-12% Si 0.7 Mn with the addition of 30 minutes of contact time at a temperature of 7000C significantly lower intermetallic layer, the speed range 2500-3000 rpm, the addition of 0.1 Mn , at a temperature of 7000C intermetallic layer thickness increases with increasing speed,. The Hardness of temper is higher than the hardness of over temper."

"ABSTRAKTelah dilakukan penelitian pengaruh penambahan Fe dan Sr berhadap perubahan struktur mikro paduan hipoeutektik Al-7% Si dan paduan eutektik Al-11% Si terutama terhadap pembentukan fasa intermetalik dan nilai fluiditas paduan dengan metode vakum (vacum suction test). Perancangan dan pembuatan alat uji fluiditas metode vakum ini dilakukan untuk meminimalisasi kekurangan-kekurangan yang didapat dari pengujian fluiditas metode spiral dan metode lainnya. Hasil perancangan dan pembuatan alat ini untuk mendapatkan pengukuran temperatur dan kecepatan tuang yang lebih presisi pada saat melakukan pengujian fluiditas. Penelitian yang telah dilakukan oleh para peneliti sebelumnya, beberapa telah meneliti penggunaan Sr sebagai modifier, akan tetapi belum ada penelitian yang memfokuskan pada keterkaitan antara Sr sebagai modifier dan nilai fluditas dari paduan hipoeutektik Al-7% Si dan paduan eutektik Al-11% Si menggunakan metode vakum. Penelitian yang dilakukan pada prinsipnya dibagi ke dalam beberapa bagian, yaitu pembuatan peralatan uji fluiditas metode vakum dan validitasnya, pembuatan master alloy hipoeutektik dan eutektik serta karakterisasinya, dan rekayasa penambahan unsur Fe dan Sr pada kedua paduan untuk melihat pengaruh penambahan Fe dan Sr terhadap pembentukan fasa intermetalik dan nilai fluiditas kedua paduan.Karakterisasi yang dilakukan adalah analisis struktur mikro, terutama fasa intermetalik yang terbentuk pada paduan Al-7% Si dan Al-11% Si secara kuantitatif dan kualitatif, menggunakan mikrosokop elektron yang dilengkapi spektroskopi sinar-X (SEM/EDX) dan difraksi sinar-X (XRD).Dalam pembuatan peralatan uji fluiditas metode vakum, pengujian validasi dengan menambahkan modifier Sr dan grain refiner Al5TiB pada paduan komersial ADC12 didapatkan hasil yang sesuai dengan literatur. Penambahan 0,03% Sr memberikan nilai fluiditas yang paling baik, sedangkan penambahan 0,15% Al5TiB menghasilkan butir yang halus dan nilai fluiditas yang paling baik. Sementara itu, waktu proses degassing sangat menentukan nilai fluiditas, karena semakin lama waktu degassing yang diberikan akan meningkatkan nilai fluiditas paduan komersial ADC12. Hal ini dapat dipahami karena proses degassing akan mengikat gas hidrogen yang ada dalam logam cair, dimana keberadaan gas ini akan menyebabkan cacat pada produk cor.Dari hasil pengujian dan validasi variasi jenis pipa dan tekanan didapatkan bahwa, dalam penelitian ini, pipa tembaga dengan tekanan 8 inHg yang paling baik untuk digunakan. Dari hasil pengujian fluiditas pada paduan Al-7% Si yang ditambahkan Fe, didapatkan bahwa semakin tinggi kadar Fe yang ditambahkan maka nilai fluiditas semakin turun. Hal ini dapat dipahami karena Fe akan membentuk senyawa intermetalik Al-Fe-Si yang mengganggu proses mampu alir paduan aluminium dimana semakin banyaknya fasa intermetalik yang terbentuk akan semakin menurunkan fluiditasnya.Pengujian fluiditas paduan Al-7% Si yang ditambahkan 1,2% Fe; 1,4% Fe; dan 1,6% Fe serta 0,015% Sr- 0,045% Sr memberikan hasil bahwa dengan semakin tingginya temperatur tuang maka nilai fluiditas akan semakin tinggi pada semua komposisi. Pada penambahan 0,03% Sr didapatkan nilai fluiditas yang paling tinggi pada setiap komposisi; dalam hal ini penambahan 0,03% Sr akan memodifikasi silikon primer menjadi lebih bulat dan mengubah morfologi fasa intermetalik menjadi lebih pendek. Dengan bertambahnya kadar Fe maka ukuran panjang dan lebar maupun fraksi luas intermetalik fasa intermetalik β-Al5FeSi akan semakin meningkat. Pada paduan Al-7% Si didapatkan fasa intermetalik yang paling panjang pada penambahan 1,6% Fe yaitu 22,21 μm dan yang paling pendek pada penambahan 1,2% Fe yaitu 9,66 μm. Untuk fraksi luas intermetalik yang terbentuk, dengan penambahan Fe yang semakin tinggi, akan menghasilkan fraksi luas intermetalik yang semakin besar. Pada penambahan 1,2% Fe menghasilkan fraksi luas intermetalik 3,67%, sedangkan pada penambahan 1,4% Fe dan1,6% Fe masing-masingnya menghasilkan fraksi luas 4,03% dan 5,23% Dari hasil pengujian fluiditas pada paduan Al-11% Si yang ditambahkan Fe, juga didapatkan bahwa semakin tinggi kadar Fe yang ditambahkan maka nilai fluiditas semakin turun. Sedangkan pengujian fluiditas paduan Al-11%Si yang ditambahkan Fe dan Sr yang bervariasi juga memberikan hasil yang sama seperti pada paduan Al-7% Si, dimana dengan semakin tinggi kadar Fe yang ditambahkan maka nilai fluiditas paduan akan turun, sedangkan nilai fluiditas yang paling tinggi diberikan oleh penambahan Sr sebesar 0,03%. Pada penambahan 1% Fe memberikan fasa intermetalik yang paling panjang yaitu 50,25 μm, sedangkan fasa intermetalik yang paling pendek diberikan oleh penambahan 0,6 % Fe yaitu 21,3 μm. Pada paduan Al-11% Si umumnya dengan penambahan Fe yang semakin tinggi, akan menghasilkan fraksi luas intermetalik yang semakin besar. Pada penambahan 0,6% Fe menghasilkan fraksi luas intermetalik 1,01%, sedangkan pada penambahan 0,8% Fe dan 1% Fe masing-masingnya menghasilkan fraksi luas 1,16% dan 2,26%.Hasil pengujian fluiditas, baik pada paduan Al-7% Si maupun pada paduan Al-11 %Si memperlihatkan adanya kecendrungan bahwa dengan bertambahnya kadar Fe, akan semakin menurunkan nilai fluiditasnya; akan tetapi apabila ditambahkan dengan Sr, nilai fluiditasnya akan kembali naik. Perubahan nilai fluiditas ini didukung oleh morfologi struktur mikro dari hasil pengujian SEM yang memperlihatkan adanya matrik aluminium, struktur silikon, dan fasa intermetalik. Komposisi yang didapatkan melalui perkiraan hasil EDX diperkuat dengan data dari hasil pengujian XRD yang kemudian mengidentifikasi akan adanya fasa intermetalik α dan β . Akan tetapi, jika pada kedua paduan ini ditambahkan modifier Sr maka terjadi perubahan morfologi fasa intermetalik.Dari hal ini dapat disimpulkan bahwa Sr berfungsi mengubah struktur mikro fasa intermetalik yang panjang menjadi lebih pendek dan bulat sehingga akan menaikkan nilai fluiditas dari kedua paduan ini. Pada penambahan 0,03% Sr didapatkan nilai fluiditas paling baik pada setiap komposisi , dalam hal ini penambahan 0,03% Sr akan memodifikasi silikon primer menjadi lebih bulat dan mengubah morfologi fasa intermetalik menjadi lebih pendek.

---

ABSTRACTThe effect of Fe and Sr addition on the intermetallic phase(s) formation and fluidity of the hypoeutectic Al-7% Si and eutectic Al-11% Si alloys has been investigated. Vacuum suction test equipment development for fluidity test was designed to minimize the disadvantages from spiral and other fluidity test methods. This fluidity test design was aiming at obtaining a precise temperature measurement and pouring rate in the fluidity test. Many researchers have investigated the role of Sr as a modifier but none of them focused in the relationship of Sr as a modifier and its effect on the fluidity of the hypoeutectic Al-7% Si and eutectic Al-11% Si alloys by using vacuum suction test.In this investigation, the work is divided into several sections, i.e. vacuum suction test equipment designing and development for fluidity test and its validity, synthesis of the hypoeutectic Al-7% Si and eutectic Al-11% Si alloys (master alloys) and their characterization, and effect of Fe and Sr elements addition into the master alloys on the intermetalic phase(s) formation and fluidity. The characterization that has been carried out including microstructure by using electron microscope (SEM/EDX) and X-ray diffraction (XRD).In the test equipment designing and development for fluidity test, validation test on the addition of Sr and grain refiner Al5TiB into commercial ADC12 alloy gives the same result as in literatures, in which the addition of 0.03% Sr gives the best performance while addition of 0.15% Al5TiB results in fine grain and the best fluidity. At the same time, degassing time affects the flowability greatly in which the more time for degassing the better the fluidity of the commercial ADC12 alloy. This can be understood since the degassing process will reduce the hydrogen gas in the melt, which may cause defect in the casting product. The validation test on the vacuum suction equipment also shows that, in this investigation, copper tube with a pressure of 8 inHg provides the best performance.The fluidity test on the Al-7% Si alloy with the addition of Fe shows that the increasing of Fe content results in decreasing of the fluidity. This can be understood since Fe will form an intermetalic phase of Al-Fe-Si, which will interfere and further slow down the flowability of aluminum alloys. At the same time, addition of 1.2% Fe; 1.4% Fe and 1.6% Fe, and 0.015% Sr ? 0.045% Sr shows that the flowability of the alloy increases with the increasing of temperature at all compositions. In this investigation, addition of 0.03% Sr results in the highest fluidity; in this instance, addition of 0.03% Sr will modify lath primary silicon intermetallic phase to become more round and changes the intermetallic phase morphology shorter than that of without Sr addition. The formation of intermetallic phase β-Al5FeSi within Al-7% Si alloy increase with Fe content. This can be understood since the ability of Sr to modify the intermetallic phase decreases with the increase of Fe content. With the increase of Fe content, the fraction of β-Al5FeSi increases both in length and area fraction of the intermetallic phase. In this investigation, the intermetallic phase with the maximum length of 22.2 μm occurs at the addition of 1.6% Fe while the intermetallic phase with the shortest length of 9.66 μm occurs at the addition of 1.2% Fe. In the event that Sr element is added into the alloys containing these Fe contents, the size of the intermetallic phases changes with the average length of 11.3 μm. In general, the increasing content of Fe results in the increasing area fraction of the intermetallic phase. Addition of 1.2% Fe results in intermetallic area fraction of 3.67%, whilst addition of 1.4% Fe and 1.6% Fe results in the intermetallic area fractions of 4.03% and 5.23% respectively.Fluidity test on the Al-11 % Si alloy with the addition of Fe also shows that the more Fe content the less the fluidity of the alloy. At the same time, fluidity test on the Al- 11% Si alloy with the addition of various Fe and Sr compositions also results in the same way as that of Al-7% Si alloy, in which the increasing of Fe content results in decreasing of the fluidity, while the highest fluidity is given by the addition of 0.03% Sr. The formation of intermetallic phase β-Al5FeSi within Al-11% Si alloy also increase with Fe content. With the increase of Fe content, the fraction of β-Al5FeSi increases both in length and area fraction of the intermetallic phase, in which the intermetallic phase with the maximum length of 50,25 μm occurs at the addition of 1.0% Fe while the intermetallic phase with the shortest length of 21,3 μm occurs at the addition of 0.6% Fe. Addition of 0.6% of Fe results in intermetallic area fraction of 1,01%; while addition of 0.8% and 1.0% results in area fractions of 1.16% and 2.26%, respectively. The fluidity tests of both Al-7% Si and Al-11% Si alloys show the same trend in which the more Fe content the less the fluidity, while addition of Sr increases the fluidity. The change in this fluidity result is supported by morphology and microstructure of the alloys taken from the SEM, which shows an aluminum matrix, silicon structure, and intermetallic phases. The predicted compositions from EDX analysis are supported by XRD data analysis, which identifies the presence of the intermetallic phases of α and β. However, in the event that Sr is added into these two alloys, the intermetallic phases will be change. It can be concluded that Sr has an effect on the microstructure of the intermetallic phases, in which the addition of 0.03% Sr gives the best fluidity at all compositions; in this instance, addition of 0.03% Sr modifies primary lath silicon into more round and changes the intermetallic phases morphology to become shorter than that of without Sr addition."

"Die soldering merupakan hasil dari reaksi permukaan antara aluminium cair dengan material cetakan. Karena afinitas aluminium terhadap besi tinggi menyebabkan besi dari cetakan terdifusi kedalam aluminium cair dan membentuk lapisan intermetalik dari fasa binner Fe-Al dan ternary Fe-Al-Si di permukaan cetakan. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari morfologi dan karakteristik yang terdiri dari ketebalan dan kekerasan lapisan intermetalik AlxFeySiz yang terbentuk selama proses pencelupan. Benda uji yang digunakan yaitu baja perkakas H13 hasil annealing, yang dicelup pada Al-12%Si dengan temperature tahan 680°C, 700 °C dan 720 °C dengan dilakukan penambahan unsur Mn yang berbeda-beda, yaitu 0.1%Mn, 0.3%Mn, 0.5%Mn, dan 0.7%Mn. Dalam penelitian ini, dihasilkan dua lapisan intermetalik pada masing-masing pencelupan. Hasil penelitian menunjukan bahwa penambahan Mn akan menurunkan ketebalan compact layer pada fenomena die soldering. Pengaruh ini berlangsung sampai dengan penambahan kadar 0.1% Mn sampai dengan 0.7%Mn pada temperatur pencelupan 680°C, 700 °C dan 720 °C. Namun penambahan unsur Mn pada Al-12%Si tidak berpengaruh pada ketebalan broken layer. Kadar Al dan Fe yang terkandung pada compact layer berbeda dengan broken layer. Al akan lebih meningkat pada broken layer sedangkan Fe akan meningkat pada compact layer. Hal ini mempengaruhi kekerasan lapisan keduanya. Namun kadar Al dan Fe yang terkandung pada kedua lapisan intermetalik ini tidak dipengaruhi oleh penambahan unsur Mn.

---

Die soldering is the result of an interface between the molten aluminum and the die material. Due to high affinity that aluminum has for iron causes the iron from the steel diffuses into aluminum melt resulting in the formation of intermetalic layers of binary Fe-Al and ternary Fe-Al-Si phases on the die surface.

This research is done to study the mechanical and physical properties which consist of thickness and hardness the intermetallic layers formed during dipping test. The sample on this research is as anneal H13 tool steel that dipped into the molten Al-12%Si at dipping temperature 680°C, 700 °C,and 720 °C with different Mn content that is 0.1%Mn, 0.3%Mn, 0.5%Mn, and 0.7%Mn. This research resulted two intermetallic layers in the surface of H13 tool steel.

Result of research of showed that addition of Mn will reduce thickness of compact layer at die soldering phenomenon. This influence take place up to addition of rate of 0.1% Mn up to 0.7%Mn at dipping temperature 680°C, 700 °C and 720 °C. But addition of element Mn at Al-12%Si don't have an in with thickness of broken layer. Rate Al and Fe consisting in at compact layer differing from broken layer. Al would more increase at broken layer while Fe will increase at compact layer. This thing influence hardness of both layers. But rate Al and Fe consisting in at both this intermetallic layer be not influenced by addition of element Mn."