Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Komposit Matrik Logam dengan penguat partikel banyak diterapkan pada bidang keteknikan dikarenakan memiliki sifat yang baik seperti kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, sifat tahan aus, koefisien ekspansi panas rendah dan harga bersaing. Jenis paduan yang banyak digunakan di industri paduan aluminium-tembaga (AlCu) yang bila di kombinasikan dengan alumina dari jenis keramik yang kuat dan keras akan membentuk suatu material baru berupa komposit matrik logam. Salah satu metode pembuatan komposit yang sekarang banyak dikembangkan adalah metode pembentukan semisolid. Thixoforming adalah proses pembentukan material dalam kondisi semisolid dengan pemanasan ulang ingot yang berstruktur mikro globular.Pada penelitian ini dilakukan pembuatan komposit dengan proses thixoforming pada matrik paduan Al5Cu serta penguat berupa 5, 10, 15 dan 20 % Vf partikel Al2O3. Penambahan 4 % magnesium pada komposit dilakukan untuk meningkatkan sifat wetting partikel Al2O3. Karakterisasi komposit matrik logam Al5Cu/Al2O3 dilakukan dengan pengujian mekanik (uji kekerasan dan keausan), pengujian metalografi, SEM/EDS dan XRF.Hasil pengujian menunjukkan foto SEM memperlihatkan penyebaran partikel alumina tersebar merata pada matrik. Komposit hasil thixoforming mengalami peningkatkan sifat mekanis (kekerasan dan keausan) dengan penambahan fraksi volume penguat partikel Al2O3.

---

Metal Matrix Composite with reinforced particles have been applied mostly in engineering materials due to the high strength, high hardness, high wear resistance, low heat coeffisien expansion and competitive prices. The most types of MMC alloying used for industrial components is aluminum-copper Alloys (AlCu). When this alloying is combined with ceramic alumina (Al2O3) can be produced the new materials of MMC. One of the recent develoved manufacturing method for MMC is used by semisolid forming method. Thixoforming is one of semi-solid forming process by reheating the ingots of MMC and continued by forged them into the parts.

The research is focused on manufacturing of metal matrix composite by thixoforming process using the alloying matrix of Al5Cu with the addition of particle reinforcement of 5, 10,15 and 20 % volume fraction (vf) of Al2O3. The wetting agent of Al2O3 particles is used by the addition of 4 % of magnesium. The characterization of MMC was carried out by mechanical tests (hardness and wear resistance), and by Metallographic tests (microstructure) and also using SEM/EDS to characterize the microstructure of both matrix and reinforcement of MMC.

The results show that MMC manufactured by Thixoforming process have increased mechanical properties (hardness and wear resistance) by increasing the volume fraction of Al2O3. However, the bulk density of MMC is dereased by increasing the the volume fraction of Al2O3. The SEM photographs shows that the alumina particles are randomly distributed into the MMC matrix."

"Komposit Matrik Logam dengan penguat partikel banyak diterapkan pada bidang keteknikan dikarenakan memiliki performan yang baik seperti kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, sifat tahan aus , koefisien ekspansi panas rendah dan harga bersaing. Jenis paduan yang banyak digunakan di industri paduan aluminium-tembaga (AlCu) yang bila di kombinasikan dengan alumina dari jenis keramik yang kuat dan keras akan membentuk suatu material baru berupa komposit matrik logam. Salah satu metode pembuatan komposit yang sekarang banyak dikembangkan adalah metode pembentukan semisolid. Thixoforming adalah proses pembentukan material dalam kondisi semisolid dengan pemanasan ulang ingot yang berstruktur mikro globular. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan komposit dengan proses thixoforming pada matrik paduan Al5Cu serta penguat berupa 5, 10, 15 dan 20 % Vf partikel Al2O3. Penambahan 4 % magnesium pada komposit dilakukan untuk meningkatkan sifat wetting partikel Al2O3. Karakterisasi komposit matrik logam Al5Cu/ Al2O3 dilakukan dengan pengujian mekanik (kekuatan tarik), pengujian metalografi, berat jenis, porositas, SEM/EDS dan XRF. Hasil pengujian menunjukkan foto SEM memperlihatkan penyebaran partikel alumina tersebar merata pada matrik. Komposit hasil thixoforming menurunkan kekuatan tarik dengan penambahan fraksi volume penguat partikel Al2O3. Namun berat jenis komposit matrik logam berkurang dengan peningkatan fraksi volume Al2O3.

---

Metal Matrix Composite with reinforced particles have been applied mostly in engineering materials due to the high strength, high hardness, high wear resistance, low heat coeffisien expansion and competitive prices. The most types of MMC alloying used for industrial components is aluminum-copper Alloys (AlCu). When this alloying is combined with ceramic particle alumina (Al2O3) can be produced the new materials of MMC. One of the recent develoved manufacturing method for MMC is used by semi-solid forming method. Thixoforming is one of semi-solid forming process by reheating the ingots of MMC and continued by forged them into the parts. The research is focused on manufacturing of metal matrix composite by thixoforming process using the alloying matrix of Al5Cu with the addition of particle reinforcement of 5, 10,15 and 20 % volume fraction (vf) of Al2O3. The wetting agent of Al2O3 particles is used by the addition of 4 % of magnesium. The characterization of MMC was carried out by mechanical tests (tensile strength and density), and by Metallographic tests (microstructure, porosity and density) and also using SEM/EDS to characterize the microstructure of both matrix and reinforcement of MMC. The results show that MMC manufactured by Thixoforming process have decreased tensile strength by increasing the volume fraction of Al2O3. However, the bulk density of MMC is decreased by increasing the the volume fraction of Al2O3. The SEM photographs shows that the alumina particles are randomly distributed into the MMC matrix."

"[Penelitian kali ini adalah berfokus pada penguatan matriks guna mendukung sifat optimum material komposit. Penguatan matriks dilakukan dengan penambahan Al-5Ti-1B dan Al-15Sr sebagai pemodifikasi matriks serta penambahan Mg sebanyak 10 wt% sebagai agen pembasahan pada komposit. Penambahan unsur modifikasi, seperti Al-5Ti-1B bertujuan sebagai agen penghalus butir dan Al-15Sr sebagai pemodifikasi dari senyawa fasa kedua yang terbentuk pada matriks paduan aluminium. Komposit pada penelitian kali ini mencapai sifat optimum pada penambahan Ti dan Sr menjadi 0.031 wt% dan 0.06 wt%. Kehadiran unsur Ti dan Sr yang ditambahkan dalam paduan matriks menghasilkan bentuk dendrit yangterfragmentasi menjadi globular yang halus dengan dispersi fasa yang diduga adalah Mg2Si dalam morfologi chinese script yang bertransformasi menjadi fibrous kecil dan halus. Selain itu juga tidak ditemukannya fasa berbentukjarum atau platelet yang tajam yang berkontribusi terhadap deteorisasi dan penggetasan, seperti Al3Fe dalam paduan ini. Struktur yang dimiliki oleh komposit ini dianggap menjadi struktur yang baik untuk menunjang karakteristik matriks. Hal ini dipercaya sebagai alasan tingginya nilaikekuatan tarik serta keuletan yang dimiliki material. Lalu, permukaan patahan pada komposit ini juga menunjukkan kombiinasi dari patah ulet dan getas.

---

The research is focused on the strengthening process of the matrix to give an outstanding characteristic of composite material. Strengthening the matrix is done by modification of Al-5Ti-1B dan Al-15Sr addition with 10 wt% Mg addition as the wetting agent. Addition of Al-5Ti-1B acts as grain refinement agent which provide more nucleating siteand restrict the growth of grains and

Al-15Sr acts as modifiers of the morphology of the second phase particles. The optimization of the composite characteristics is also followed by the maintenance of the casting process which is followed by degassing process.

After the casting process is done, the examination of mechanical properties, chemical composition and examination of the microstructure will be held. The optimum composition of the composite in this research is on the addition of Ti and Sr to be 0.031 wt% dan 0.06 wt%. These elements added to matrix give the fragmented dendritic-like structure of the (Al) as the matrix with the second phases, Mg2Si dispersed in the matrix have the fine morphology also. Then, there is observed no deteoriation morphology of phases like Al3Fe which is used to be needle like or platelet like. This morphology structure is considered to the best and wanted structure to the matrix and will give optimum characteristics. It is considered that this morphology of the composite is the reason of achieving highest UTS along with increasing in

ductility. In the observation of the fractograph, it is found that the mode of fracture is categorized to be the combination of ductile and brittle fracture mode., The research is focused on the strengthening process of the matrix to give an

outstanding characteristic of composite material. Strengthening the matrix is

done by modification of Al-5Ti-1B dan Al-15Sr addition with 10 wt% Mg

addition as the wetting agent. Addition of Al-5Ti-1B acts as grain refinement

agent which provide more nucleating siteand restrict the growth of grains and

Al-15Sr acts as modifiers of the morphology of the second phase particles.

The optimization of the composite characteristics is also followed by the

maintenance of the casting process which is followed by degassing process.

After the casting process is done, the examination of mechanical properties,

chemical composition and examination of the microstructure will be held.

The optimum composition of the composite in this research is on the addition

of Ti and Sr to be 0.031 wt% dan 0.06 wt%. These elements added to matrix

give the fragmented dendritic-like structure of the (Al) as the matrix with the

second phases, Mg2Si dispersed in the matrix have the fine morphology also.

Then, there is observed no deteoriation morphology of phases like Al3Fe

which is used to be needle like or platelet like. This morphology structure is

considered to the best and wanted structure to the matrix and will give

optimum characteristics. It is considered that this morphology of the

composite is the reason of achieving highest UTS along with increasing in

ductility. In the observation of the fractograph, it is found that the mode of

fracture is categorized to be the combination of ductile and brittle fracture

mode.]"

"Komposit aluminium dengan paduan 4%Cu-4%Mg berpenguat Al2O3 secara teoritis berpotensi untuk memiliki sifat mekanik yang baik dengan massa yang ringan. Pada penelitian ini, presentase volume fraksi Al2O3 yang dipakai dalam pembuatan komposit adalah sebesar 15% dan 20% untuk mengetahui efek penambahan kadar Al2O3 dalam jumlah besar pada kekerasan dan ketahanan ausnya. Proses thixoforming pun dilakukan untuk melihat sejauh mana peningkatan kekerasan dan ketahanan aus yang terjadi berikut perubahan struktur mikro dibandingkan dengan produk as-cast.Penambahan partikel alumina pada komposit as-cast meningkatkan nilai kekerasan dan ketahanan aus sebesar 7% dan 25%. Komposisi berpenguat alumina 15% dan 20% hasil thixoforming juga mengalami peningkatan kekerasan sebesar 23% dan 6,99% dibanding produk as-cast. Hasil pengamatan menunjukkan produk as-cast memiliki struktur mikro berbentuk dendritik yang berpengaruh jelek pada sifat mekanis. Namun, bentuk struktur mikro dendritik dapat dikurangi dengan memaksanya berubah menjadi lebih globular dengan penambahan proses thixoforming saat fabrikasi komposit yang dapat meningkatkan sifat kekerasan dan ketahanan aus komposit.

---

Aluminium alloy 4%Cu-4% Mg composite reinforced by Al2O3 particle has an ability to exposed its better mechanical properties with lighter weight. In this study, 15% and 20% volume fraction of Al2O3 are used to fabricate the composite to understand the correlation between the addition of volume fraction of Al2O3 and mechanical properties of composite: hardness and wear resistant. Thixoforming process is also performed to the composite in order to observe the increament in hardness value, wear resistant value and also the change in microstructure compared to as-cast product.

The result shows that addition of volume fraction of Al2O3 could increase the hardness and wear resistant by 7% and 25% in as-cast product. Composite with 15% and 20% Vf Al2O3that are thixoformed also have a great increament in hardness value by 23% and 6,99%. From the microstructural aspect, as-cast product has a full dendritic microstructure that has poor effect in mechanical properties. However, that dendritic microstructure can be reduced by forcing them to evolute into globular type micostructure with the addition of thixoforming process after the fabrication process that can increase hardness and wear resistant."

"Proses Electroless Plating partikel Al2O3 dengan larutan elektrolit (HNO3+Al+Mg) dapat meningkatkan wettability dari Al2O3 dengan membentuk fasa spinel (MgAl2O4). Pada penelitian ini dilakukan variasi penambahan magnesium dengan konsentrasi 0.002 mol, 0.004 mol, 0.006 mol, 0,008 mol, dan 0.012 mol dengan konsentrasi aluminum tetap 0.018 mol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan magnesium dengan konsentrasi 0,004 mol pada larutan electroless plating menghasilkan lapisan spinel tipis pada permukaan partikel Al2O3 secara merata. Al2O3 hasil proses electroless plating dijadikan bahan penguat untuk membuat Aluminum Matrix Composite (AMC) dengan volum fraksi 22,5%.

---

Electroless plating process of Al2O3 particles with electrolyte solution (HNO3+Al+Mg) could improve the wettability of the Al2O3 to form the spinel (MgAl2O4) phase. In this research, the addition of magnesium to the variation of concentration was 0.002 mol, 0.004 mol, 0.006 mol, 0.008 mol, and 0.012 mol with a fixed concentration of 0.018 mol of aluminum.

It was shown that the addition of 0.004 mol of magnesium concentration in the electroless plating solution produce a thin layer of spinel on the surface of Al2O3 particles evenly. The Al2O3 plated, used as a reinforcement material for Aluminum Matrix Composite (AMC) with the volume fraction of 22.5%."

"Komposit merupakan salah satu material yang saat ini sedang dikembangkan karena memiliki keunggulan seperti memiliki kekuatan yang baik dengan bobot yang ringan. Proses pembuatan material dengan menggunakan metode thixoforming memberikan keunggulan berupa perbaikan struktur dan meningkatkan kekuatan material. Pada penelitian ini, dilakukan pengamatan terhadap material komposit dengan matriks paduan Al-5%Cu-4%Mg dengan penguat partikel SiC sebanyak 20-25% hasil pengecoran biasa dan hasil proses thixoforming. Hasil pengujian kekerasan memperlihatkan peningkatan nilai kekerasan seiring penambahan kadar penguat dan proses thixoforming pada komposit. Pengamatan struktur mikro juga dilakukan untuk mengamati pengaruh proses thixoforming pada komposit dalam mengubah bentuk dendritik menjadi globular yang menghasikan kekerasan yang lebih baik dari pada komposit hasil pengecoran biasa.

---

Composite is one of materials that recently being developed because it has the advantages such as good strength with light weight. Materials forming with the thixoforming process has the advantages such as structure refinement and materials properties improvement. In this study, we making an observation about composite materials with Al-5%Cu-4%Mg alloys matrix and 20-25% SiC particle reinforcement as a common casting process and thixoforming process. From the hardness test, the result shows that the hardness increasing as the reinforcement increase and the influence of thixoforming process on composite. The observation on the microstructure conducted to see the influence of thixoforming process on composite in modify the dendritic structure into globular structure that give the better hardness than the as-cast composite."

"ABSTRAKPenelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan penguat Mikro-SiC pada komposit matriks aluminium. Aluminium dipilih dikarenakan performa mekanisnya yang baik, ringan, memiliki titik leleh yang rendah, dan mudah untuk difabrikasi melalui proses pengecoran. Aluminium seri 3 ADC12 digunakan dalam penelitian ini. Komposit akan difabrikasi melalui metode pengecoran aduk dimana proses pengadukan dilakukan secara mekanik dengan menggunakan batang pengaduk sebanyak 4 kali, dengan lama pengadukan 10 detik setiap kali pengadukannya dan dilakukan dengan interval 2 detik. SiC yang ditambahkan bervariasi dari 1, 3, 5, 7, hingga 10% Vf, dan kedalam komposit ditambahkan Mg sebanyak 5%wt untuk meningkatkan kemampubasahan dari komposit, Strontium sebanyak 0,04 %untuk merubah morfologi dari fasa eutektik silikon yang terbentuk menjadi bentuk yang halus sehingga dapat meningkatkan sifat mekanis dan TiB 0.15wt% sebagai penghalus butir. Hasil dari penelitian ini adalah semakin banyak SiC yang digunakan maka kekerasan komposit akan bertambah, kekerasan ini akan diimbangi oleh sifat ulet yang dimiliki oleh matriks ADC12 hingga titik optimum. Titik optimum yang didapat berada pada titik dimana nilai ketangguhannya tertinggi yaitu pada saat kadar SiC yang digunakan sejumlah 3 %vf, dimana kekuatan tariknya mencapai 236 Mpa dan kekerasannya mencapai 46 HRB.

---

ABSTRACTThis research is performed to identify and recognize the effect from the addition of SiC reinforce on the metal composite with aluminium as the matrix. Aluminum is preferred since it has good mechanical performance, its lightweight, low melting temperature and easy to cast. Aluminium alloy series three ADC12 was used in this research. In this study, the composite will be fabricated through stir casting process where stirring is performed mechanically with a stirrer 4 times, 10 seconds each time with 2 seconds interval between them. Then, 1, 3, 5, 7 to 10%Vf SiC was added to each of the composite, the addition of 5%, 0,04%wt strontium, and 0,15%wt TiB were believed to enhance wettability, modify the silicon eutectic phase, and acts as the grain refiner respectively. The result obtained in this research showed increase in hardness ADC12 composite with higher SiC content. Hereby, it is believed that strengthening and weakening factors from reinforce particle and metal matrix could neutralize the effect of each other until the optimum point and thus, the composite containing 3% (volume fraction) SiC exhibits the maximum toughness, with tensile strength and hardness value of 236 MPa and 46 HRB respectively. "

"ABSTRAKOver the decades hardness is viewed to be one of the most prominent mechanical properties that has been wrought in numerous application throughout different the engineering industries, similarly to wear performance of a material. However, from previous research, the relationship between hardness and wear performance are somehow unintelligible. Therefore, further research focusing on evaluating if hardness is a reliable indicator to measure wear performance for particle reinforced composite alloys. This was based on previous research conducted by Kagawa, Kawashima, and Ohta 1992 , where it was stated that hardness is not a reliable indicator to measure wear performance. The analysis is made by correlating microstructural information with hardness and wear test result. The data obtained may be utilised to improve better and broader applications particle reinforced composite alloys in the future.

---

ABSTRACTSelama beberapa dekade kekerasan dipandang sebagai salah satu sifat mekanik paling menonjol yang telah dilakukan dalam berbagai aplikasi di seluruh industri teknik yang berbeda, serupa dengan memakai kinerja material. Namun, dari penelitian sebelumnya, hubungan antara kekerasan dan kinerja keausan entah bagaimana tidak dapat dipahami. Oleh karena itu, penelitian lebih lanjut berfokus pada evaluasi apakah kekerasan merupakan indikator yang dapat diandalkan untuk mengukur kinerja keausan untuk paduan komposit yang diperkuat partikel. Hal ini berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Kagawa, Kawashima, dan Ohta 1992 , dimana dinyatakan bahwa kekerasan bukanlah indikator yang dapat diandalkan untuk mengukur kinerja keausan. Analisis dilakukan dengan menghubungkan informasi mikrostruktur dengan uji kekerasan dan uji aus. Data yang diperoleh dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan aplikasi paduan komposit yang diperkuat dengan lebih baik dan lebih kuat di masa depan."

"[Komposit bermatriks aluminium dengan penguat partikel Al2O3 berukuran nano umum digunakan untuk aplikasi dengan performa yang tinggi karena aluminium memiliki sifat ringan dan Al2O3 memiliki performa yang baik pada suhu tinggi. Pada penelitian ini, penambahan Al2O3 dengan fraksi volum 0,2%, 0,5%, 0,7%, 1,0%, and 1,2% dilakukan untuk menentukan titik optimum dari kelima komposisi. Magnesium sebanyak 10 wt.% ditambahkan sebagai wetting agent. Hasil penelitian menunjukkan kekuatan optimum dicapai dengan penambahan fraksi volum nano-Al2O3 sebanyak 0,2% dengan 200,84 MPa dan keuletan yang baik, didukung dengan rendahnya porositas, rendahnya aglomerasi, dan pembentukan dimple pada permukaan patah.

---

Aluminium Matrix Composites (AMCs) reinforced with nano-sized Al2O3 particles are widely used for high performance application because aluminium has light weight and alumina has good performance at high temperature. In this study, the percentage of nano-sized Al2O3 with volume fraction 0.2%, 0.5%, 0.7%, 1.0%, and 1.2% are performed to determine the optimum point of the fifth variation. Magnesium with 10 wt.% are added as a wetting agent. The result showed the optimum strength was reached by 0.2 %Vf nano-Al2O3 reinforced composite with 200.84 MPa and enough ductility, supported by evidence low porosity, low agglomeration, and dimples formation on SEM image.

, Aluminium Matrix Composites (AMCs) reinforced with nano-sized Al2O3 particles are widely used for high performance application because aluminium has light weight and alumina has good performance at high temperature. In this study, the percentage of nano-sized Al2O3 with volume fraction 0.2%, 0.5%, 0.7%, 1.0%, and 1.2% are performed to determine the optimum point of the fifth variation. Magnesium with 10 wt.% are added as a wetting agent. The result showed the optimum strength was reached by 0.2 %Vf nano-Al2O3 reinforced composite with 200.84 MPa and enough ductility, supported by evidence low porosity, low agglomeration, and dimples formation on SEM image.

]"

" ABSTRAK Penambahan partikel nano SiC ke dalam matriks Al 6061 telah terbukti memberikan efek penguatan terhadap sifat mekanis dari komposit bermatriks logam dengan mempertahankan keuletannya. Untuk meningkatkan sifat mekanisnya, komposit hasil pengecoran diberikan perlakuan panas pada beberapa temperatur aging. Sebagai wetting agent, 10 wt Magnesium ditambahkan ke dalam komposit untuk mendapat ikatan antarmuka yang kuat. Pada penelitian ini, Al 6061 diperkuat dengan 0,15 vf nano SiC dibuat, lalu diberikan perlakuan panas pada beberapa temperatur aging 140 oC, 160 oC, 180 oC, 200 oC, dan 220 oC . Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa temperatur aging optimum adalah 180 oC yang dilakukan selama 8 jam, dengan nilai kekuatan tarik maksimum UTS mendapai 240 MPa, nilai kekerasan mencapai 72 HRB. Efek penguatan yang terjadi pada komposit dipengaruhi oleh adanya fasa Mg 2 Si, endapan Mg 2 Si dan Mg 5 Al 8, distribusi partikel nano SiC yang baik, dan juga ikatan antarmuka matriks dengan penguat yang baik.

---

ABSTRACT The addition of nano SiC particles to Al6061 matrix has enhancing the mechanical properties of metal matrix compoite while the ductility properties still maintaned. To improve the mechanical properties, the as cast composites are heat treated to various aging temperature. As the wetting agent, 10 Vf Magnesium were added into the composite to achieve strong interface bonding. In the present work, Al6061 reinforced with 0,15 Vf of nano SiC were prepared, then heat treated to various aging temperature 140 oC, 160 oC, 180 oC, 200 oC, and 220 oC . Result of this studies shows that the optimum aging temperature was 180 oC that was conducted for 8 hours, with UTS Ultimate Tensile Strength reached 242,52 MPa, and hardness value up to 71,7 HRB. The enhancement of mechanical properties of composite were influenced by the presence of Mg 2 Si phase, Mg 2 Si and Mg 5 Al 8 precipitates, good distribution of nano SiC particles, also good interfacial bonding between matrix and reinforce. "