Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Material untuk aplikasi peralatan militer (balistik) didesain untuk menahan tembakan peluru yang pada aplikasinya dibutuhkan sifat tangguh terhadap beban impak balistik. Selain itu diperlukan sifat yang kuat dan ringan. MMC dengan matriks aluminium sangat populer untuk dikembangkan karena aluminium memiliki berat yang ringan dan sifat mekanis yang baik. Untuk mendapatkan kekerasan tanpa mengorbankan ketangguhan, diperlukan penambahan elemen paduan pada matriks.Dalam penelitian ini dikembangkan material variasi paduan 0, 1 dan 3 wt.% Cu pada matriks Al–8Zn–4Mg dengan penguat 15 vol.% SiC hasil squeeze casting yang diharapkan dapat memberikan karakteristik baik untuk aplikasi material balistik. Karakterisasi material dilakukan untuk melihat efek penambahan Cu pada komposit. Karakterisasi material yang dilakukan diantaranya pengujian kekerasan dengan metode Rockwell B, pengujian impak, analisis mikrostruktur menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscopy (SEM), analisis distribusi kuantitatif partikel SiC, analisis komposisi menggunakan Optical Emission Spectroscopy (OES) kemudian dilakukan pengujian balistik dengan peluru tipe III berkaliber 7.62 mm.Hasil pengujian menunjukkan bahwa semakin tinggi kadar Cu yang diberikan maka kekerasan meningkat hingga 79.05 HRB yang diikuti dengan turunnya keuletan sehingga harga impak menurun menjadi 29332.78 J/m2 akibat kegetasan material. Komposisi komposit belum mampu menahan beban impak balistik akibat sifat yang terlalu getas. Hasil pengujian balistik untuk ketiga komposisi menunjukkan bahwa semakin banyak Cu yang ditambahkan, kemampuan pelat untuk menahan beban impak balistik akan semakin buruk. Kegagalan ini juga diakibatkan oleh partikel SiC yang mengkluster dan adanya cacat pengecoran seperti porositas dan retak panas.

---

Materials for military equipment application (ballistic) designed to withstand bullets, so that they need high toughness. Beside that, they also need strong and light weight materials. MMC with aluminum matrix is very popular to be developed because aluminum has a light weight and good mechanical properties. To obtain high hardness without sacrifiying the toughness, alloying elements are added in the matrix.

This study evaluate Al-8Zn-4Mg alloy added with 0, 1 and 3 wt. % Cu with 15 vol. % SiC as reinforcement. Manufacturing process was squeeze casting to assume good mixing of SiC particulates. Materials characterization included composition analysis using Optical Emission Spectroscopy (OES), hardness testing (Rockwell B), impact testing (charpy method), microstructure analysis using optical microscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM), quantitative analysis of SiC particles distribution then ballistic testing with type III bullets of 7.62 mm callibre.

The test result showed that the higher level of Cu give higher hardness up to 79.05 HRB followed by reduction in ductility, so the impact value decrease to 29332.78 J/m2. The composites were not able to withstand ballistic impact load due to its brittleness. Ballistic testing showed that all composite plates with varied Cu content could not stop the bullets. The higher Cu content, the more shattered the plates. The failure is due to SiC clustering and casting defects such us porosity and hot cracking."

"Aluminium komposit merupakan material yang dikembangkan untuk aplikasi balistik dengan tujuan untuk memperoleh pada penggunaan material yang lebih ringan sebagai pengganti baja. Untuk aplikasi balistik dibutuhkan material dengan kekerasan yang tinggi namun tidak mengorbankan ketangguhannya, sehingga dia mampu memecah dan menahan penetrasi peluru. Untuk itu, aluminium yang memiliki kekuatan yang rendah perlu ditambahkan dengan unsur-unsur paduan dan penguat SiC. Selain itu komposit aluminium dilakukan proses pengerasan penuaan untuk mendapatkan kekuatan material yang lebih baik.Penelitian kali ini menggunakan paduan Al-8Zn-4Mg berpenguat 15 vol. % SiC dengan variasi 0, 1 dan 3 wt. % Cu hasil squeeze casting. Selanjutnya pada komposit dilakukan proses laku pelarutan pada temperatur 500 oC selama satu jam dan dilanjutkan proses penuaan pada temperatur 200 oC. Karakterisasi yang dilakukan meliputi pengujian kekerasan untuk membuat kurva penuaan, impak, analisis mikrostruktur dan pengujian balistik tipe III berkaliber 7.62 mm.Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dengan penambahan Cu akan meningkatkan kekerasan puncak akibat adanya presipitat selama proses pengerasan penuaan. Semua sampel mencapai kekuatan puncak dalam waktu 2 jam dengan kekerasan bervariasi dari 83.36 sampai 91.17 HRB. Hal ini tidak sama dengan harga impak dimana mengalami penurunan seiring dengan penambahan Cu dari 45440.86 sampai 38533.40 Joule/m2. Hasil pengujian balistik menunjukkan bahwa semua pelat komposit tidak mampu menahan penetrasi peluru pada pengujian balistik tipe III.

---

Aluminium composite materials are widely developed for ballistic application to obtain the use of lighter materials as a substitute for steel. Ballistic application requires, materials with high strength and good toughness, so they are able to break the tip of bullets and resist penetration. Therefore, aluminium with low hardness and strength is combined with alloying elements and SiC to produce high strength materials. Age hardening is also conducted to further improve its toughness.

This research studied Al-8Zn-4Mg alloy with varied content of 0,1 and 3 wt. % Cu and reinforced by 15 % SiC produced by squeeze casting methode. The composite was solution treated at 500 oC for 1 hour and then aged at 200 oC. The characterization included hardness testing to construct ageing curves, impact testing, microstructure observation and ballistic testing (type III bullets of 7.62 mm).

The result shows that the addition of Cu increasing the peak hardness due to the presence of precipitates. All samples reached peak hardess within 2 hours with the value of 83.36 to 91.17 HRB. However, impact strength decreases with the addition of Cu. Ballistic testing showed that all composite plates with varied Cu content could not stop the bullets."

"Komposit aluminium merupakan alternatif material ringan yang potensial untuk menggantikan baja pada aplikasi armor. Baja memiliki ketahanan balistik yang baik namun berdensitas tinggi yang menyebabkan armor memiliki massa yang besar. Paduan aluminium Al-Zn merupakan jenis paduan aluminium yang memiliki kekerasan lebih tinggi dibanding dengan paduan Al-Si. Partikel SiC dipilih karena memiliki kekerasan yang tinggi dan nilai densitas yang dekat dengan matriks aluminium. Penambahan magnesium dapat meningkatkan kekerasan karena dapat memperbaiki sifat antarmuka. Sehingga pada penelitian ini digunakan komposit Al-Zn-Mg dengan penguat partikel SiC.Dalam penelitian ini digunakan komposit dengan matriks Al-8Zn berpenguat 15 vol. % SiC dengan variasi 3, 4, dan 5 wt. % Mg diproduksi menggunakan metode squeeze casting. Pengujian kekerasan dan impak digunakan untuk mengetahui sifat mekanik. Pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik dan SEM untuk mengetahui fasa, antarmuka, dan persebaran SiC. Pengujian balistik Tipe III dengan peluru 7.62 mm digunakan untuk mengetahui ketahanan material terhadap penetrasi proyektil.Hasil pengujian menunjukkan semakin tinggi kadar magnesium akan terjadi peningkatan kekerasan yang dipengaruhi fasa kedua. Dari pengamatan SEM dan EDS diperkirakan semakin besar kadar Mg akan semakin banyak terbentuk lapisan Mg2AlO4 yang mengindikasikan pembasahan lebih baik. Penambahan magnesium juga membentuk fasa kedua berbentuk huruf China yang getas. Fasa kedua ini menyebabkan ketahanan balistik dan harga impak yang semakin rendah dengan penambahan magnesium.

---

Composite aluminum is a potential alternative of lightweight materials to replace steel in armor applications. Steel has a good ballistic resistance but has high density. Aluminium-zinc based alloy has better hardness than aluminium-silicon based alloy. Particulate SiC was chosen because has high hardness and the density value are close with aluminium. The addition of magnesium is able to enhance reaction in the interface. So this study evaluated composite of Al-Zn-Mg matrix and SiC reinforcement.

Production of Al-8Zn matrix reinforced by 15 vol. % SiC composite with a variation of 3, 4, and 5 wt. % Mg was using squeeze casting method. Hardness and impact testing were used to determine the mechanical properties. Observations of microstructure used optical microscopy and SEM to determine the phase, the interface, and the distribution of SiC. Type III ballistic testing with 7.62 bullet was used to determine the resistance of materials to penetration of projectile.

Test results indicate that a higher level of magnesium increases hardness, affected by the second phase. It is estimated from SEM and EDS observation that addition of Mg which is increases formation of Mg2AlO4 spinel. In addition to that, the addition of magnesium also form the brittle Chinese script second phase. Second phase may decrease the ballistic resistance and impact values."

"Baja diketahui merupakan material yang sering digunakan untuk kendaraan tempur. Densitas baja yang berat membuat mobilitas baja sebagai kendaraan tempur menjadi kurang efektif. MMC dengan matriks alumunium belakangan ini telah dikembangkan sebagai material alternatif balistik, karena memiliki berat yang ringan dan sifat mekanis yang baik. Sehingga pada penelitian ini digunakan komposit dengan matriks paduan alumunium berpenguat SiC.Dalam penelitian ini, dikembangkan komposit dengan matriks paduan Al - 8 wt. % Zn dengan variasi 3, 4, dan 5 wt. % Mg berpenguat 15 vol. % SiC hasil squeeze casting. Untuk meningkatkan ketangguhan komposit saat menerima beban balistik, dilakukan laku pelarutan pada suhu 500 oC selama 1 jam kemudian dilakukan pengerasan penuaan pada suhu 200 oC. Karakterisasi material yang dilakukan diantaranya adalah pengujian kekerasan untuk mendapatkan kurva penuaan, pengujian impak, analisis fraktografi dan pengamatan mikrostruktur dengan menggunakan mikroskop optik dan SEM. Sebagai target akhir dari penelitian ini, dilakukan pengujian balistik menggunakan senjata SPR 1 dengan peluru kaliber 7.62 mm.Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kekerasan puncak komposit semakin meningkat dengan bertambahnya kandungan Mg, sementara energi impak dari komposit akan semakin menurun. Nilai kekerasan puncak tertinggi didapatkan pada kandungan 5 wt. % Mg senilai 88.8 HRB. Dan nilai terkecil dari energi impak didapat pada kandungan 5 wt. % Mg senilai 2.83 J. Dengan dilakukan pengerasan penuaan pada komposit, ketangguhan akan meningkat dibandingkan pada komposit hasil pengecoran. Komposit ini tidak mampu untuk menahan penetrasi peluru kaliber 7.62 mm.

---

Steel is widely used for armour vehicles. The high density of steel leads to less mobility of the vehicle. MMC with aluminium matrix has recently been developed as an alternative for ballistic material, because of its light weight and good mechanical properties. So this study evaluated alumunium alloy matrix composites strengthened by SiC and precipitation hardening.

This research developed Al - 8 wt. % Zn matrix composite with varied content of 3, 4, and 5 wt. % Mg strengthened by 15 vol. % SiC produced by squeeze casting. To improve the toughness during ballistic loading, composites were solution treated at 500 oC for 1 hour and then aged at 200 oC. Characterizations included hardness testing to construct ageing curves, impact testing, and fractography analysis and microstructure observation using optical microscopy and SEM. As the final target of this research, composite underwent ballistic testing by using SPR 1 rifle gun with of 7.62 mm bullet.

The results show that the higher the Mg content, the higher peak hardness of composite increase, but the lower impact energy. The highest peak hardness of the composite is proceeded by 5 wt. % Mg content with the hardness value 88.8 HRB. The lowest impact energy of the composite is proceeded by 5 wt. % Mg content with the impact energy value 2.83 J. With age hardening, the toughness of the composite higher than that of as cast condition. This composite were not able to resist penetration of projectile with 7.62 mm bullet."

"Material badan pelindung kendaraan tempur umumnya terbuat dari baja yang memiliki kekerasan dan kekuatan impak yang tinggi. Namun karena densitasnya yang tinggi, dilakukan pengembangan material dengan densitas yang jauh lebih rendah namun tetap dapat menahan penetrasi peluru. Salah satunya adalah dengan mengembangkan metal matrix composite dengan matriks aluminium. Pada penelitian sebelumnya pelat komposit aluminium berpenguat SiC telah berhasil menahan peluru tipe III, namun masih mengalami retak dibagian belakang. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan penambahan unsur Ti dengan tujuan untuk meningkatkan ketangguhan matriks komposit melalui mekaisme penguatan batas butir.Komposit dengan matriks Al-11Zn-8Mg berpenguat 10 vol.% SiC dengan variasi kadar Ti sebesar 0, 0.018, 0.029, 0.224 wt.% difabrikasi menggunakan proses squeeze casting. Pelat komposit diberi laku pelarutan pada temperatur 450 oC selama 1 jam, dilanjutkan dengan laku penuaan pada temperatur 130 oC selama 102 jam untuk meningkatkan ketangguhannya. Karakterisasi yang dilakukan pada pelat komposit yaitu, pengujian komposisi kimia menggunakan Optical Emission Spetroscopy (OES), pengujian kekerasan menggunakan metode Rockwell B, pengujian impak menggunakan metode Charpy, pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope (SEM) yang dilengkapi dengan Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS).Hasil pengujian tersebut menunjukkan bahwa dengan peningkatan kadar Ti akan meningkatkan kekerasan pelat komposit melalui mekanisme penghalusan dendrit. Seiring dengan meningkatnya nilai kekerasan pelat komposit, harga impaknya menurun yang menunjukkan penurunan ketangguhan komposit. Penuaan meningkatkan kekerasan komposit secara signifikan dengan pembentukan endapan MgZn2. Adanya kandungan Ti menurunkan solute-vacancy-complexes sehingga menghambat mobilitas Mg dan Zn untuk membentuk presipitat.

---

Materials for military vehicle are usually made of steel which has high hardness and high impact properties. Because of its high density, development of lighter materials with high hardness and high impact energy such as aluminium composites is done. Previous research has successfully produced SiC-strengthened aluminium composites that were able to withstand type III bullets, but cracks remained at the back of the plate. Therefore, in this research, Ti was added in order to increase the toughness of the composite matrix by grain boundary strengthening.

This research used Al-11Zn-8Mg as matrix and 10 vol.% SiC as reinforcement with Ti addition of 0, 0.018, 0.029 and 0.224 wt.% which were fabricated by squeeze casting method. The composites were solution treated at 450 oC for 1 hour, then aged at 130 oC for 102 hours. Material characterization consisted of chemical composition test by using Optical Emission Spectroscopy (OES), hardness test by using Rockwell B method and impact test using Charpy method, microstructural analysis by using optical microscope and Scanning Electron Microscope (SEM) equipped with Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS).

The results showed that addition of Ti increased the hardness by grain refining mechanism. The increase in hardness was followed by the decrease in toughness. The hardness significantly increased by aging process due to the formation of MgZn2 precipitates. Addition of Ti lowered the number of solute-vacancy-complexes which decreased the mobility of zinc and magnesium to form precipitate."

"Rem memiliki peran sangat penting karena dapat mengatur laju kendaraan. Rem adalah suatu sistem ketahanan gesekan buatan yang diaplikasikan pada sesuatu yang bergerak (moving member) untuk memperlambat atau menghentikan pergerakannya dengan menyerap energi kinetik dan menghilang dalam bentuk panas ke atmosfer sekitar. Cakram rem memerlukan material dengan kekerasan dan kekuatan tekan tinggi serta ketahanan aus dan konduktivitas termal yang baik, maka dari itu cakram rem biasanya terbuat dari besi tuang, namun dapat juga terbuat dari bahan komposit, seperti karbon, Ceramic Metal Composite (CMC), dan Metal Matrix Composite (MMC). Penelitian ini mempelajari pengaruh penambahan penguat pada komposit matriks aluminium terhadap struktur mikro, sifat mekanis, dan ketahanan aus untuk aplikasi cakram rem. Fokus pada penelitian ini adalah matriks komposit Al-11Zn-5Mg dengan variasi 0 dan 10 vol.% kadar SiC yang dibuat dengan metode squeeze casting. Pemilihan SiC sendiri diharapkan dapat menjadi penguat untuk peningkatan pengerasan pada matriks komposit tersebut. Selanjutnya dilakukan laku panas dimulai dari laku pelarutan pada temperatur 450 °C selama 1 jam diikuti dengan pendinginan cepat, kemudian dilakukan penuaan pada temperatur 200 °C selama 2 jam. Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini adalah pengujian komposisi kimia, pengamatan struktur mikro, x-ray mapping, dan SEM – EDS (Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive Spectroscopy), pengujian XRD (X-Ray Diffraction), perhitungan porositas dan DAS (Dendrite Arm Spacing), pengujian kekerasan, impak, dan laju aus. Hasil pengujian menunjukkan penambahan SiC 10 vol.% meningkatkan nilai kekerasan komposit dari 72.1 HRB menjadi 79.5 HRB. Fasa yang terbentuk setelah penuaan adalah fasa MgZn2, Mg2Zn11, Fe-Al intermetalik, MgAl2O4, dan Mg2Si. Laju keausan meningkat pada penambahan beban, yaitu masing-masing sebesar 4.27 x 10-3 mm3/m, 10.19 x 10-3 mm3/m, dan 22.33 x 10-3 mm3/m pada beban 2.11, 6.32, dan 18.96 kg pada sampel tanpa penambahan SiC. Namun, laju keausan secara signifikan lebih rendah pada sampel komposit yang mengandung 10 vol.% SiC, yaitu 2.78 x 10-3 mm3/m, 7.26 x 10-3 mm3/m, dan 19.93 x 10-3 mm3/m pada beban 2.11, 6.32, dan 18.96 kg......Brakes have a very important role because they can regulate the speed of the vehicle. Brake is an artificial friction resistance system that is applied to something that is moving (moving member) to slow down or stop its movement by absorbing kinetic energy and dissipating it in the form of heat to the surrounding atmosphere. Brake discs require materials with high hardness and compressive strength as well as wear resistance and good thermal conductivity, therefore brake discs are usually made of cast iron, but also can be made of composite materials, such as carbon, Ceramic Metal Composite (CMC), and Metal Matrix Composite (MMC). This research studied the effect of adding strengthening to the aluminium matrix composite on the microstructure, mechanical properties, and wear resistance for brake disc applications. The focus of this research is the Al-11Zn-5Mg composite matrix with variations of 0 and 10 vol.% SiC content made by squeeze casting method. The selection of SiC itself is expected to be a strengthening material for increasing the hardening of the composite matrix. The samples were heat treated starting from the dissolution treatment at 450 °C temperature for 1 hour followed by rapid cooling, then aging at 200 °C temperature for 2 hours. The tests carried out in this research were chemical composition testing, microstructure observations, x-ray mapping, and SEM-EDS (Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive Spectroscopy), XRD (X-Ray Diffraction) testing, porosity and DAS (Dendrite Arm Spacing) calculations, hardness testing, impact, and wear rate. The test results showed the addition of SiC 10 vol.% obtained higher composite hardness values, which were 72.1 and 79.5 HRB after aging, respectively. The phases formed after aging are MgZn2, Mg2Zn11, intermetallic Fe-Al, MgAl2O4, and Mg2Si phases. The wear rate increases with increasing load, which were 4.27 x 10-3 mm3/m, 10.19 x 10-3 mm3/m, and 22.33 x 10-3 mm3/m respectively at 2.11, 6.32, and 18.96 kg loads in the sample without the SiC addition. However, the wear rate was significantly lower in the composite samples containing 10 vol.% SiC, namely 2.78 x 10-3 mm3/m, 7.26 x 10-3 mm3/m, and 19.93 x 10-3 mm3/m at a load of 2.11, 6.32, and 18.96 kg."

"ABSTRAKMaterial badan pelindung kendaraan tempur umumnya terbuat dari baja yang memiliki kekerasan dan kekuatan impak yang tinggi. Namun karena densitasnya yang tinggi, dilakukan pengembangan material dengan densitas yang jauh lebih rendah namun tetap dapat menahan penetrasi peluru. Salah satunya adalah dengan mengembangkan metal matrix composite dengan matriks aluminium. Pada penelitian sebelumnya pelat komposit aluminium berpenguat SiC telah berhasil menahan peluru tipe III, namun masih mengalami retak dibagian belakang. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan penambahan unsur Ti dengan tujuan untuk meningkatkan ketangguhan matriks komposit melalui mekaisme penguatan batas butir.Komposit dengan matriks Al-11Zn-8Mg berpenguat 10 vol.% SiC dengan variasi kadar Ti sebesar 0, 0.018, 0.029, 0.224 wt.% difabrikasi menggunakan proses squeeze casting. Pelat komposit diberi laku pelarutan pada temperatur 450 oC selama 1 jam, dilanjutkan dengan laku penuaan pada temperatur 130 oC selama 102 jam untuk meningkatkan ketangguhannya. Karakterisasi yang dilakukan pada pelat komposit yaitu, pengujian komposisi kimia menggunakan Optical Emission Spetroscopy (OES), pengujian kekerasan menggunakan metode Rockwell B, pengujian impak menggunakan metode Charpy, pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope (SEM) yang dilengkapi dengan Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS).Hasil pengujian tersebut menunjukkan bahwa dengan peningkatan kadar Ti akan meningkatkan kekerasan pelat komposit melalui mekanisme penghalusan dendrit. Seiring dengan meningkatnya nilai kekerasan pelat komposit, harga impaknya menurun yang menunjukkan penurunan ketangguhan komposit. Penuaan meningkatkan kekerasan komposit secara signifikan dengan pembentukan endapan MgZn2. Adanya kandungan Ti menurunkan solute-vacancy-complexes sehingga menghambat mobilitas Mg dan Zn untuk membentuk presipitat.

---

ABSTRACT

Materials for military vehicle are usually made of steel which has high hardness and high impact properties. Because of its high density, development of lighter materials with high hardness and high impact energy such as aluminium composites is done. Previous research has successfully produced SiC-strengthened aluminium composites that were able to withstand type III bullets, but cracks remained at the back of the plate. Therefore, in this research, Ti was added in order to increase the toughness of the composite matrix by grain boundary strengthening.

This research used Al-11Zn-8Mg as matrix and 10 vol.% SiC as reinforcement with Ti addition of 0, 0.018, 0.029 and 0.224 wt.% which were fabricated by squeeze casting method. The composites were solution treated at 450 oC for 1 hour, then aged at 130 oC for 102 hours. Material characterization consisted of chemical composition test by using Optical Emission Spectroscopy (OES), hardness test by using Rockwell B method and impact test using Charpy method, microstructural analysis by using optical microscope and Scanning Electron Microscope (SEM) equipped with Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS).

The results showed that addition of Ti increased the hardness by grain refining mechanism. The increase in hardness was followed by the decrease in toughness. The hardness significantly increased by aging process due to the formation of MgZn2 precipitates. Addition of Ti lowered the number of solute-vacancy-complexes which decreased the mobility of zinc and magnesium to form precipitate."

"Baja sering digunakan sebagai material penyusun pada badan pelindung kendaraan taktis karena ketahanan balistiknya yang baik. Dengan densitasnya yang tinggi, memicu pengembangan material pengganti dengan densitas yang lebih rendah namun tetap dapat menahan penetrasi peluru. Salah satunya adalah komposit aluminium dengan penguat SiC. Pada penelitian sebelumnya, pelat komposit Al-6Mg-xZn dengan variasi 6, 9 wt.% Zn berpenguat 10 dan 20 vol.% SiC telah berhasil menahan peluru tipe III, namun masih mengalami retak dibagian belakang. Oleh karena itu, perlu adanya modifikasi matriks agar menghasilkan komposit yang lebih tangguh seperti penambahan Cr.Pada penelitian ini dipelajari komposit Al-11Zn-7Mg berpenguat 10 vol.% SiC dengan variasi kadar Cr sebesar 0, 0.043, 0.051, 0.083 wt.% yang difabrikasi melalui metode squeeze casting. Untuk meningkatkan sifat mekanis, pelat komposit kemudian diberikan laku pelarutan pada temperatur 450 oC selama 1 jam yang dilanjutkan dengan laku penuaan pada temperatur 130 oC selama 102 jam. Karakterisasi yang dilakukan pada pelat komposit yaitu pengujian komposisi kimia menggunakan Optical Emission Spectrometry (OES), analisis struktur mikro dengan mikroskop optik (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Energy Dispersive X-Rays (EDX), perhitungan persentase porositas dan pengukuran Secondary Dendrite Arm Spacing (SDAS) menggunakan perangkat lunak Image Pro Plus, pengujian kekerasan Rockwell B, serta pengujian impak metode charpy.

---

Steel has been used as the constituent material for body of tactical vehicle due to its high ballistic resistance. But, steel has high density that triggered developments of lighter materials with high hardness and high impact energy such as SiC strengthened aluminium composites. Previous research has shown that 10 and 20 vol.% SiC strengthened Al-6Mg-xZn with variation 6 and 9 wt.% Zn could withstand type III bullets, but cracks remained at the back of the plate. Therefore, matrix modification is needed in order to produce thougher aluminium composite such as addition of Cr.

This research used Al-11Zn-7Mg as matrix and 10 vol.% SiC as reinforcement with variation of 0, 0.043, 0.051 and 0.083 wt.% Cr which are fabricated by squeeze casting method. To improve the mechanical properties, the composite plates were solution treated at 450°C for 1 hour then aged at 130 oC for 102 hours. The characterization consisted of chemical composition testing by using Optical Emission Spectrometry (OES), microstructure analysis by using Optical Microscope (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-Rays (EDX), porosity calculation and Secondary Dendrite Arm Spacing (SDAS) measurement by using Image Pro Plus software, hardness testing by using Rockwell B and impact testing by using charpy method.

The results showed that addition of Cr from 0 to 0.083 wt.% increased the hardness of composite from 58.8 to 61.8 HRB and decreased the impact values from 11290.4 to 10131.8 J/m2. The increase in hardness was due to solid solution strengthening of Cr in Al-Zn-Mg matrix as well as reduction of SDAS from 21.6 to 17.1 μm respectively from the addition 0.043 to 0.083 wt.% Cr. Ageing at 130°C significantly increased the hardness of the composites from 83.1 to 90.7 HRB, however, Cr did not give impact on the precipitation processes. Along with the increasing hardness, the impact properties decreased which indicated reduction of toughness."

"ABSTRAKMaterial untuk aplikasi peralatan militer seperti kendaraan taktis dibuat supayaringan dan mampu menahan tembakan peluru yang merupakan beban impakberkecepatan tinggi. Untuk itu material yang kuat dan ringan seperti metal matrixcomposite merupakan salah satu alternatif. Matriks aluminium sedang banyakdikembangkan karena sifatnya yang ringan dan memiliki sifat mekanis yang baik.Namun kekerasan yang tidak cukup tinggi menjadi permasalahan. Oleh karena itudibutuhkan partikel penguat untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan tanpamengorbankan ketangguhan material misalnya partikel zirkonia yang memilikifracture thoughness cukup baik.Pada penelitian ini dikembangkan material komposit Al-12Zn-6Mg-1Cuberpartikel penguat 7,5 vol.% ZrO2 dengan variasi 1, 3,86, dan 4 wt.% Simenggunakan proses squeeze casting. Material komposit ini diharapkan memilikikarakteristik yang baik untuk aplikasi balistik.Karakterisasi dilakukan untuk mengetahui efek penambahan Si pada komposit.Karakterisasi material didapatkan dengan melakukan beberapa pengujian sepertipengujian komposisi dengan Optical Emission Spectroscopy (OES), pengujiankekerasan dengan metode Rockwell B, pengujian impak, analisis struktur mikromenggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscopy (SEM), sertapengujian balistik dengan peluru tipe III berkaliber 7,62 mm.Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses fabrikasi belum berhasilmencampurkan serbuk zirkonia secara homogen. Hal ini disebabkan karenawettability dan lapisan antar muka antara Al dan ZrO2 tidak cukup baik. Partikelzirkonia ditemukan berkelompok yang menginisiasi terbentuknya porositas didalam komposit yang mempengaruhi karakteristik komposit.Hasil pengujian kekerasan dan impak didapatkan bahwa kandungan Si 1 wt.%memiliki kekerasan paling tinggi yaitu 81 HRB dan harga impak 0,0157 J/mm2.Peningkatan sifat mekanik yang diharapkan dengan penambahan Si tidak terjadikarena tertutupi oleh kehadiran porositas. Pengujian balistik yang dilakukanmenggunakan komposit dengan variasi yang berbeda menunjukkan potensi yangcukup menjanjikan karena peluru tidak dapat menembus pelat lapisan ketigakomposit dengan partikel penguat zirkonia ini.

---

ABSTRACTMaterial used for military equipment, such as tactical vehicle, should be light andhave bulletproof characteristic. Metal matrix composite is an alternative for that.Aluminium matrix is widely developed because of its light weight and goodmechanical properties, but the problem is that its hardness is not high enough tobe bulletproof. Therefore reinforcement with higher hardness and strength isadded, such as zirconium oxide which has good fracture toughness. This researchstudied composite material with Al-12Zn-6Mg-1Cu as matrix and reinforced by7.5 vol.% ZrO2. Silicon content was variated to 1, 3.86, and 4 wt.% and sampleswere fabricated by squeeze casting. This material is expected to have goodballistic characteristic. Materials characterization included Optical EmissionSpectroscopy (OES), Rockwell B hardness testing, impact testing, microstructureanalysis using optical microscope and Scanning Electron Microscopy (SEM), andballictic testing type III with 7.62 mm bullet.The results showed that the fabrication process was not able to produce plateswith homogeneous ZrO2 distribution. The ZrO2 particles were foundagglomerated and initiated porosities which then reduces the mechanicalproperties. This was due to poor wettability of ZrO2 particles in aluminium.Hardness and impact testing showed that the highest value were achieved by 1wt.% silicon containing alloy, with the values of 81 HRB and 0.0157 J/mm2.Higher mechanical properties which was expected with increasing silicon contentis not achieved because of the presence of porosity. Ballistic testing on 3 plateswith variated silicon content showed that this composite is potential enough to bebulletproof material."

"Pada penelitian ini dilakukan proses fabrikasi komposit matriks logam magnesium yang dipadukan dengan paduan Al-15Sr yang akan membentuk fasa intermetalik Mg17Al12 dan Mg58Al38Sr4. Penguat yang digunakan adalah partikel SiC dengan variasi penambahan fraksi volume sebesar 2%, 4%, 6%, 8%. Metode fabrikasi yang digunakan adalah pengecoran aduk (stir casting). Melalui penelitian ini akan dilaksanakan studi tentang perilaku paduan Mg-4,25Al-0,75Sr (%berat) sebagai komposit matriks logam berpenguat SiC. Proses pengecoran dilakukan dengan gas pelindung Argon untuk menghindari terjadinya oksidasi pada logam Magnesium. Komposit akan dicetak kepada cetakan logam SKD 61 dan kemudian dinginkan agar dapat dilakukan karakterisasi. Dengan penguat SiC yang ditambahkan dengan harapan terjadi peningkatan sifat mekanis pada komposit. Perilaku tersebut dapat diamati melalui struktur mikro, sifat mekanik, dan berat jenis komposit hasil pengecoran tersebut. Hasilnya, komposisi optimum didapatkan pada komposit Mg-4,25Al-0,75Sr dengan penguat 6% SiC yang mendapatkan nilai UTS sebesar 51,09 MPa, nilai kekerasan sebesar 73 HRH, nilai harga impak sebesar 0.0367 J/mm2, dan laju aus sebesar 5,68 x 10-3 mm3/m

---

In this study a magnesium metal matrix composite fabrication process was carried out combined with Al-15Sr alloy which will create intermetallic phases of Mg17Al12 and Mg58Al38Sr4. Reinforce material that is used for this study is SiC with a fixed amount of 2, 4, 6, 8 vf%. Stir casting is used as the fabrication method as it doesn’t require much maintenance and relatively cheap. Argon is used as a shielding gas so oxidation doest occur to magnesium and prevent combustion. The composite is then casted into a SKD 61 metal mold and then cooled so it can be characterized by the various tests it will go through. SiC is added as the reinforcement material in hopes to increase the mechanical properties of the composite. This can be seen when the composite go through a number of testings, including microstructure analysis, SEM, XRD testing, and various mechanical tests. Through this procedure is it then concluded that composite with 6 vf% SiC is the optimum amount of reinforce material which results in UTS of 51,09 MPa, hardness of 73 HRH, impact strength of 0,0367 J/mm2 and abrasion rate of 5,68 x 10-3 mm3/m"