Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Hasil Pencarian

Ditemukan 170318 dokumen yang sesuai dengan query
cover
Muhammad Syarifudin
Pengaruh penambahan penguat zro2 terhadap sifat mekanik dan struktur mikro komposit matriks al 9zn 6mg 3si dengan metode squeeze casting = Effect of zro2 addition on mechanical properties and microstructure of al 9zn 6mg 3si matrix composites manufactured by squeeze casting
"Salah satu alat utama sistem senjata (alutsista) pada angkatan bersenjata di suatu negara adalah kendaraan tempur. Material yang digunakan pada kendaraan tempur tersebut adalah baja dimana mempunyai sifat kuat dan ketangguhan tinggi untuk menahan peluru. Namun, baja memiliki densitas yang tinggi sehingga mobilitas dari kendaraan tempur menjadi lambat. Maka dikembangkan material yang lebih ringan namun memiliki ketangguhan yang sama dengan baja, yaitu material komposit bermatriks aluminium dengan penguat yang ditambahkan adalah zirkonia (ZrO2) yang memiliki sifat ketangguhan terhadap retak yang tinggi.
Pada penelitian ini, dikembangkan komposit bermatrik paduan Al-9Zn-6Mg-3Si (wt.%) dengan variasi penguat 0, 2,5, 5, dan 7,5 vol.% ZrO2 melalui proses squeeze casting. Untuk meningkatkan ketangguhan, komposit tersebut diberi laku pelarutan pada temperatur 450°C selama 1 jam, dilanjutkan dengan laku penuaan pada temperatur 200°C selama 1 jam. Karakterisasi material yang dilakukan, antara lain pengujian komposisi dengan OES, pengujian kekerasan Rockwell B, pengujian impak, analisis fraktografi, analisis Struktur Mikro menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope (SEM), Mapping, X-Ray Fluorescence (XRF) serta pengujian komposisi dengan Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS).
Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa semakin banyak penambahan partikel penguat ZrO2 dalam komposit matriks, semakin tinggi porositas yang dihasilkan. Berdasarkan pengujian kekerasan bahwa sampel dengan kadar 0 vol.% memiliki kekerasan paling tinggi dan porositas paling sedikit. Pengamatan struktur mikro melalui mikroskop optik menunjukkan bahwa tidak tampak partikel ZrO2 tersebar dalam matriks. Berdasarkan pengamatan menggunakan SEM, partikel ZrO2 mengelompok dan berada di dalam pori. Diperlukan perlakuan awal pada partikel ZrO2 sehingga dapat dibasahi oleh cairan aluminium dan berfungsi sebagai penguat.
One of the major equipment in defense system is tactical vehicles. The commonly used material in tactical vehicles is steel, which is high strength, high toughness and bullet proof. However, the steel has high density so that the mobility of tactical vehicle is reduced. A lighter material is developed to obtain properties which has as tough as steel, such as: aluminum matrix composite material with addition of zirconia (ZrO2) as the reinforcement. This reinforcement has high fracture toughness.
In this study, composite matrix Al-9Zn-6Mg-3Si (wt.%) was developed with addition of 0, 2.5, 5, and 7.5 vol.% ZrO2 through squeeze casting process. To improve toughness, the composite was solution treated 450°C for 1 hour, followed by aging 200°C for 1 hour. Material characterization included compositional testing using Optical Emission Spectroscopy (OES), Rockwell B hardness testing, impact testing, fractography analysis, microstructure analysis using Optical microscope (OM) and Scanning Electron Microscope (SEM) / Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) in point analysis and mapping modes, X-Ray Fluorescence (XRF).
The results of the study showed that the more ZrO2 particles, the higher porosity is in the composite. Based on hardness test, samples with 0 vol.% ZrO2 has the highest hardness and the least amount of porosity. Observation of microstructure through an optical microscope showed that no ZrO2 particles is visible in the matrix. Based on the visible observation, ZrO2 particles clustered and surrounded by porosities."
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2015
S58477
UI - Skripsi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Beby Lexa Rezqianita
Studi pengaruh penambahan SR terhadap karakteristik komposit Al 9zn 4Mg 3Si berpenguat ZrO2 hasil squeeze casting = Effect of Sr addition on the characteristics of al 9zn 4Mg 3Si with ZrO2 reinforcement composite produced by squeeze casting process
"Material penyusun badan pelindung kendaraan militer umumnya terbuat dari baja. Dengan densitasnya yang tinggi, dilakukan pengembangan berupa penggantian material penyusunnya yang ringan dan tetap mampu menahan penetrasi peluru, yakni aluminium komposit. Penelitian sebelumnya telah berhasil membuat komposit berpenguat SiC yang dapat menahan peluru tipe III, namun masih mengalami retak di pelat bagian belakang. Oleh karena itu, pada penelitian ini, SiC diganti dengan ZrO2 yang memiliki ketangguhan retak lebih tinggi dan matriksnya dimodifikasi menggunakan Sr yang juga untuk meningkatkan ketangguhan.
Komposit dengan matriks Al-9Zn-4Mg-3Si berpenguat ZrO2 sebanyak 5 vol.% dengan variasi kadar Sr sebesar 0, 0,0006, 0,0008, dan 0,01 wt.% difabrikasi menggunakan metode squeeze casting. Guna meningkatkan ketangguhan, komposit tersebut diberi laku pelarutan pada temperatur 450 oC selama 1 jam, dilanjutkan dengan laku penuaan pada temperatur 200 oC selama 1 jam.
Dilakukan karakterisasi pada komposit, yakni pengujian komposisi kimia dengan Optical Emission Spectroscopy (OES), pengujian kekerasan dengan metode Rockwell B, pengujian impak dengan metode Charpy, pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope (SEM) yang dilengkapi dengan Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) dan X-Ray Mapping.
Hasil pengujian menunjukkan dengan peningkatan kadar Sr dari 0 % menjadi 0,0006 % terjadi penurunan kekerasan disebabkan fraksi porositas yang meningkat. Peningkatan kadar Sr dari 0,0006 menjadi 0,01 % terjadi peningkatan kekerasan disebabkan kemampuan Sr dalam memodifikasi fasa Mg2Si. Peningkatan kadar Sr menyebabkan terjadinya penurunan harga impak diperkirakan karena Sr memodifikasi fasa α-AlFeSi menjadi β-AlFeSi yang getas.
Hasil analisa dengan SEM-EDS menunjukkan termodifikasinya fasa Mg2Si yang chinese script menjadi granul yang lebih halus dan poligonal tak beraturan akibat ko-segregasi Sr ke dalam fasa tersebut.
Materials for military vehicle are usually made of steel. Steel has high density that results in high weight and high energy consumption. Therefore, it needs to be replaced by lighter materials such as aluminum composites. Previous research has successfully produced SiC-strengthened aluminum composites that were able to withstand type III bullets. However, cracks remained at the back of the plate. To increase toughness, in this research SiC was replaced by ZrO2 and the matrix was modified by Sr addition.
The studied composites used Al-9Zn-4Mg-3Si as matrix and 5 vol.% ZrO2 as reinforcement with Sr addition of 0, 0,0006, 0,0008, and 0,01 wt.% which is fabricated with squeeze casting method. To improve toughness, the composite was solution treated at 450 oC for 1 hour, and then aged at 200 oC for 1 hour.
Material characterization consisted of chemical composition using Optical Emission Spectroscopy (OES), hardness testing by using Rockwell B method, and impact testing by using Charpy method, microstructural analysis by using optical microscope and Scanning Electron Microscope (SEM) equipped with Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) dan X-Ray Mapping.
The results showed that addition of Sr from 0 to 0.0006 % decreased the hardness because of the increased in porosity. Increasing Sr addition from 0.0006 to 0.01 % increased the hardness because the ability of Sr to modify microstructures. Increasing Sr addition that induce decreasing impact properties is analyzed because of Sr modified α-AlFeSi to β-AlFeSi phase.
The result of microstructure analysis with SEM-EDS detected co-segregation of Sr with Mg2Si, which then modify the morphology from chinese script to fine granule and irregular polygonal."
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2014
S58355
UI - Skripsi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Rizky Nur Fadhillah
Pengaruh penambahan silikon si terhadap karakteristik komposit al 12zn 6mg 1cu dengan partikel penguat 7 5 vol zro2 menggunakan proses squeeze casting untuk aplikasi balistik = Effect of silicon addition on characteristics of al 12zn 6mg 1cu composite with 7 5 vol zro2 reinforcement produced by squeeze casting for ballistic application
"ABSTRAK
Material untuk aplikasi peralatan militer seperti kendaraan taktis dibuat supaya
ringan dan mampu menahan tembakan peluru yang merupakan beban impak
berkecepatan tinggi. Untuk itu material yang kuat dan ringan seperti metal matrix
composite merupakan salah satu alternatif. Matriks aluminium sedang banyak
dikembangkan karena sifatnya yang ringan dan memiliki sifat mekanis yang baik.
Namun kekerasan yang tidak cukup tinggi menjadi permasalahan. Oleh karena itu
dibutuhkan partikel penguat untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan tanpa
mengorbankan ketangguhan material misalnya partikel zirkonia yang memiliki
fracture thoughness cukup baik.
Pada penelitian ini dikembangkan material komposit Al-12Zn-6Mg-1Cu
berpartikel penguat 7,5 vol.% ZrO2 dengan variasi 1, 3,86, dan 4 wt.% Si
menggunakan proses squeeze casting. Material komposit ini diharapkan memiliki
karakteristik yang baik untuk aplikasi balistik.
Karakterisasi dilakukan untuk mengetahui efek penambahan Si pada komposit.
Karakterisasi material didapatkan dengan melakukan beberapa pengujian seperti
pengujian komposisi dengan Optical Emission Spectroscopy (OES), pengujian
kekerasan dengan metode Rockwell B, pengujian impak, analisis struktur mikro
menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscopy (SEM), serta
pengujian balistik dengan peluru tipe III berkaliber 7,62 mm.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses fabrikasi belum berhasil
mencampurkan serbuk zirkonia secara homogen. Hal ini disebabkan karena
wettability dan lapisan antar muka antara Al dan ZrO2 tidak cukup baik. Partikel
zirkonia ditemukan berkelompok yang menginisiasi terbentuknya porositas di
dalam 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 terjadi
karena tertutupi oleh kehadiran porositas. Pengujian balistik yang dilakukan
menggunakan komposit dengan variasi yang berbeda menunjukkan potensi yang
cukup menjanjikan karena peluru tidak dapat menembus pelat lapisan ketiga
komposit dengan partikel penguat zirkonia ini.
ABSTRACT
Material used for military equipment, such as tactical vehicle, should be light and
have bulletproof characteristic. Metal matrix composite is an alternative for that.
Aluminium matrix is widely developed because of its light weight and good
mechanical properties, but the problem is that its hardness is not high enough to
be bulletproof. Therefore reinforcement with higher hardness and strength is
added, such as zirconium oxide which has good fracture toughness. This research
studied composite material with Al-12Zn-6Mg-1Cu as matrix and reinforced by
7.5 vol.% ZrO2. Silicon content was variated to 1, 3.86, and 4 wt.% and samples
were fabricated by squeeze casting. This material is expected to have good
ballistic characteristic. Materials characterization included Optical Emission
Spectroscopy (OES), Rockwell B hardness testing, impact testing, microstructure
analysis using optical microscope and Scanning Electron Microscopy (SEM), and
ballictic testing type III with 7.62 mm bullet.
The results showed that the fabrication process was not able to produce plates
with homogeneous ZrO2 distribution. The ZrO2 particles were found
agglomerated and initiated porosities which then reduces the mechanical
properties. This was due to poor wettability of ZrO2 particles in aluminium.
Hardness and impact testing showed that the highest value were achieved by 1
wt.% silicon containing alloy, with the values of 81 HRB and 0.0157 J/mm2.
Higher mechanical properties which was expected with increasing silicon content
is not achieved because of the presence of porosity. Ballistic testing on 3 plates
with variated silicon content showed that this composite is potential enough to be
bulletproof material."
2014
S53842
UI - Skripsi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Astrid Nadia Amin
Studi pengaruh penambahan ti terhadap karakteristik komposit al 9zn 6mg xti berpenguat sic hasil squeeze casting untuk aplikasi balistik = The effect of ti addition on the characteristics of sic strengthened al 11zn 8mg xti composite produced by squeeze casting for ballistic application
"ABSTRAK
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.
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."
Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2016
S62475
UI - Skripsi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Rio Kharizma Agrista
Karakteristik balistik komposit pelat tebal Al-9Zn- 6Mg -3Si berpenguat 5 vol,% ZrO2 dengan penambahan paduan mikro berupa Sr. Ti dan Cr hasil squeeze casting = Ballistic characteristics of Al-9Zn-6Mg-3Si composite thick plate reinforced by 5 vol.% of ZrO2 with microalloying of Sr. Ti and Cr fabricated by squeeze casting
"[Baja digunakan sebagai material penyusun pada badan pelindung kendaran taktis karena ketahanan balistiknya yang baik. Tetapi, densitasnya yang tinggi memicu dilakukannya penelitian material pengganti, salah satu alternatifnya adalah komposit aluminium dengan penguat ZrO2. Pada penelitian penulis sebelumnya, tiga lapis pelat komposit Al-13,1Zn-6,1Mg-6,7Si-1,4Cu – 7.5 vol.% ZrO2 dengan tebal masing-masing pelat 10 mm terbukti mampu untuk menahan penetrasi peluru pada pengujian balistik tipe III.
Pada penelitian ini, dibuat komposit pelat tebal dengan ketebalan 25 mm dengan matriks Al-9Zn-6Mg-3Si berpenguat 5 vol.% ZrO2 dan variasi penambahan paduan mikro berupa 0,001 wt.% Sr, 0,1 wt.% Ti, dan 2 wt.% Cr yang difabrikasi melalui metode squeeze casting. Untuk meningkatkan sifat mekanis, dilakukan laku pelarutan pada temperatur 450 oC selama 1 jam yang dilanjutkan dengan laku penuaan pada temperatur 200 oC selama 1 jam. Beberapa karakterisasi yang dilakukan adalah pengujian komposisi kimia menggunakan Optical Emission Spectrometer (OES), analisis struktur mikro dengan mikroskop optik (OM), Scanning Elecron Microscopy (SEM), dan Energy Dispersive X-Rays (EDX), perhitungan persentase porositas menggunakan perangkat lunak ImageJ, pengujian kekerasan Rockwell B, serta pengujian impak metode charpy. Pengujian balistik tipe III dilakukan pada pelat komposit setelah diberi perlakuan permukaan berupa thermal spray High Velocity Oxygen-Fuel (HVOF) menggunakan material pelapis 88WC-12Co dengan ketebalan ±200 μm.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kekerasan yang paling tinggi dimiliki oleh pelat komposit dengan paduan mikro Cr, yaitu mencapai 77,75 HRB. Pelat komposit dengan paduan mikro Ti memiliki harga impak yang paling tinggi yaitu mencapai 15,77 x 10-3 J/mm2. Seluruh pelat komposit memiliki nilai kekerasan yang relatif rendah bila dibandingkan dengan kekerasan teoritisnya, yang terjadi akibat proses fabrikasi yang tidak sempurna. Partikel ZrO2 yang ditambahkan pada lelehan paduan aluminium bereaksi sehingga membentuk Al3Zr yang ditemukan dalam jumlah yang banyak di dalam mikrostruktur komposit. Pada hasil pengujian balistik, pelat komposit Sr memiliki karakteristik balistik yang paling baik, yang terlihat dari jejak peluru pada bagian depan pelat dan diameter terperforasi pada bagian belakang pelat yang relatif kecil. Karakteristik balistik yang relatif baik ini didapatkan dari kombinasi nilai kekerasan dan harga impaknya yang relatif tinggi, yaitu 62,6 HRB dan 14,65 x 10-3 J/mm2 secara berurutan.;Steel has been used as the constituent material of tactical vehicle’s body due to its high ballistic resistance. But, steel has high density that triggered research for material substitution. One alternative is aluminium composite that reinforced by ZrO2. Previous research has shown that three plies of Al-13.1Zn-6.1Mg-6.7Si-1.4Cu – 7.5 vol.% ZrO2 composite, each with the thickness of 10 mm, could withstand bullet penetration on type III ballistic testing.
In this research, Al-9Zn-6Mg-3Si composite thick plates of 25 mm reinforced by 5 vol.% ZrO2 with the variation of 0.001 wt.% Sr, 0.1 wt.% Ti, and 2 wt.% Cr microalloying are fabricated by squeeze casting method. To improve the mechanical properties, the composite plates were solution treated at 450 oC for 1 hour then aged at 200 oC for 1 hour. The characterizations are consisted of chemical composition testing by using Optical Emission Spectrometer (OES), microtructure analysis by using Optical Microscope (OM), Scanning Elecron Microscopy (SEM), and Energy Dispersive X-Rays (EDX), porosity calculation by using ImageJ software, hardness testing by using Rockwell B, and impact testing by using charpy method. Type III ballistic testing was conducted on the composite plates after High Velocity Oxygen-Fuel (HVOF) thermal spray with 88WC-12Co of ±200 μm thickness.
The results showed that the highest hardness was owned by the Cr-added composite plate with the value of 77.75 HRB. The Ti-added composite plate had the highest impact value of 15.77 x 10-3 J/mm2. The hardness of all composite plates was relatively low compared to the theoritical hardness, which was due to imperfect fabrication process. The ZrO2 particles added to the molten aluminium alloy reacted to form Al3Zr, which was found in a considerable amount in the microstructure. From the ballistic testing, Sr composite plate was found to have the best ballistic characteristic compared to the other three, which was shown by small trace of bullet on the front part of the plate, and also small perforated diameter on the back part of the plate. This relatively good ballistic characteristic was believed to be due to combination of high hardness and impact values, with the value of 62.6 HRB and 14.65 x 10-3 J/mm2, respectively., Steel has been used as the constituent material of tactical vehicle’s body due to its high ballistic resistance. But, steel has high density that triggered research for material substitution. One alternative is aluminium composite that reinforced by ZrO2. Previous research has shown that three plies of Al-13.1Zn-6.1Mg-6.7Si-1.4Cu – 7.5 vol.% ZrO2 composite, each with the thickness of 10 mm, could withstand bullet penetration on type III ballistic testing.
In this research, Al-9Zn-6Mg-3Si composite thick plates of 25 mm reinforced by 5 vol.% ZrO2 with the variation of 0.001 wt.% Sr, 0.1 wt.% Ti, and 2 wt.% Cr microalloying are fabricated by squeeze casting method. To improve the mechanical properties, the composite plates were solution treated at 450 oC for 1 hour then aged at 200 oC for 1 hour. The characterizations are consisted of chemical composition testing by using Optical Emission Spectrometer (OES), microtructure analysis by using Optical Microscope (OM), Scanning Elecron Microscopy (SEM), and Energy Dispersive X-Rays (EDX), porosity calculation by using ImageJ software, hardness testing by using Rockwell B, and impact testing by using charpy method. Type III ballistic testing was conducted on the composite plates after High Velocity Oxygen-Fuel (HVOF) thermal spray with 88WC-12Co of ±200 μm thickness.
The results showed that the highest hardness was owned by the Cr-added composite plate with the value of 77.75 HRB. The Ti-added composite plate had the highest impact value of 15.77 x 10-3 J/mm2. The hardness of all composite plates was relatively low compared to the theoritical hardness, which was due to imperfect fabrication process. The ZrO2 particles added to the molten aluminium alloy reacted to form Al3Zr, which was found in a considerable amount in the microstructure. From the ballistic testing, Sr composite plate was found to have the best ballistic characteristic compared to the other three, which was shown by small trace of bullet on the front part of the plate, and also small perforated diameter on the back part of the plate. This relatively good ballistic characteristic was believed to be due to combination of high hardness and impact values, with the value of 62.6 HRB and 14.65 x 10-3 J/mm2, respectively.]"
Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2015
T41480
UI - Tesis Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Maya Putri Agustianingrum
Studi pengaruh temperatur anil dan persen deformasi terhadap sifat mekanik dan struktur mikro paduan al-4.5zn-1.5mg-0.9cr berat hasil squeeze casting dan canai dingin = Effect of annealing temperature and deformation on the mechanical properties and microstructure of al 4zn 1 5mg 0 9cr wt alloy fabricated by squeeze casting
" ABSTRAK
Paduan aluminum telah dikenal sebagai material utama untuk berbagai aplikasi yang membutuhkan kombinasi antara kekuatan dan massa jenis yang rendah. Paduan aluminium yang sering diaplikasikan yaitu paduan seri 7xxx. Kebanyakan paduan ini digunakan untuk aplikasi pesawat terbang yang membutuhkan kekuatan yang tinggi dan keuletan. Dalam industri penerbangan, paduan Al-Zn-Mg mengalami proses pembentukan untuk menghasilkan produk struktural. Salah satu masalah yang sering muncul dari produk hasil pembentukan adalah peripheral coarse grain PCG dan hot tearing yang dapat mengurangi sifat mekanik dan ketahanan korosi paduan. Penambahan paduan mikro dapat digunakan untuk mengatasi masalah ini. Penambahan kromium Cr pada paduan Al-Zn-Mg dapat menekan pertumbuhan butir dan mengontrol ukuran butir dengan mencegah rekristalisasi lanjutan. Tujuan dari studi ini yaitu untuk mengetahui pengaruh deformasi melalui proses canai dingin pada paduan Al-4.5Zn-1.5Mg-0.9Cr berat dan untuk mengetahui pengaruh kromium terhadap struktur mikro dan sifat mekanik selama rekristalisasi melalui proses anil.Dalam studi ini, paduan dihasilkan melalui squeeze casting. Kemudian, paduan dilakukan homogenisasi selama 4 jam dengan temperatur 400 C. Paduan kemudian dicanai dingin dengan persen deformasi 5, 10 dan 20 . Proses anil dilakukan pada sampel deformasi 20 dengan variasi temperatur 300, 400 dan 500 C selama 2 jam. Karakterisasi yang dilakukan terdiri dari analisis struktur mikro oleh mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope SEM - Energy Dispersive Spectroscopy EDS dan pengujian sifat mekanik dengan uji keras Microvickers. Hasilnya, terjadi pemipihan struktur diikuti dengan peningkatan reduksi ketebalan 5, 10 dan 20 dengan nilai rasio butir terdeformasi berturut-turut yaitu, 1.6, 2.84 dan 2.99. Struktur yang semakin pipih ini efektif untuk meningkatkan kekerasan. Selain itu, proses anil hasil canai dingin 20 pada temperatur 300 C dan 400 C belum menunjukkan adanya proses rekristalisasi. Proses rekristalisasi baru terjadi pada proses anil dengan temperatur 500 C. Sementara, pada paduan tanpa Cr, rekristalisasi baru terjadi pada temperatur 400 C. Hal ini dikarenakan adanya dispersoid Cr dalam bentuk Al, Zn 7Cr dengan ukuran kurang dari 1 m menghambat pergerakan dislokasi dan proses rekristalisasi. Hal ini ditandai dengan pembentukan butir baru berawal dari intermetalik Al, Zn 7Cr dengan ukuran lebih dari 1 m yang telah terdeformasi melalui mekanisme particle stimulated nucleation PSN .
ABSTRACT Aluminum alloys have been known as the main material for various application which requires the combination of strength and low density. One of the alloys that widely used is 7xxx series aluminum alloy. Most of the alloys are commonly used in aircraft industries for their high strength and ductility. In aircraft industries, Al Zn Mg alloys undergo many kinds of forming processes to create structural product. Problems that are usually found in the forming process include peripheral coarse grain PCG and hot tearing which decrease mechanical properties and corrosion resistance of the alloys. Microalloying element can be used to overcome these problems. The addition of chromium Cr in Al Zn Mg alloys can supress the grain growth and control the grain size by preventing excess recrystallization. The aim of this study is to understand the effect of deformation by cold rolling and Cr addition on the microstructure and mechanical properties of Al 4.5Zn 1.5Mg 0.9Cr wt. during recrystallization by annealing process.The Al 4Zn 1.5Mg 1Cr wt. alloy was fabricated by squeeze casting process and was subsequently homogenized at 400 oC for 4 hours. The samples were cold rolled for 5, 10 and 20 . The 20 deformed samples were then annealed at 300, 400 and 500 oC for 2 hours. The material characterization consisted of microstructure analysis by optical microscope and Scanning Electron Microscope SEM Energy Dispersive Spectroscopy EDS and also mechanical testing by Microvickers hardness test. The results showed that the deformed grain ratio was found to be 1.6, 2.84 dan 2.99 in the 5, 10 and 20 deformed samples, rexspectively. The elongated dendrites were effective to increase the hardness of the alloy. No recrystallization was detected during annealing at 300 oC and 400 oC. Recrystallization was observed in the annealing process at 500 oC. Whereas, for the samples without Cr addition, recrystallization occurred at 400 oC. It means the addition of Cr was found to increase the recrystallization temperature of the alloy. It occurred because Cr dispersoid in Al, Zn 7Cr with size less than 1 m impedes the dislocation motion. However, the presence of Al, Zn 7Cr intermetalics with size more than 1 m promote the formation of new grains around them by particle stimulated nucleation PSN mechanism. "
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2016
S63574
UI - Skripsi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Desrilia Nursyifaulkhair
Studi pengaruh temperatur penuaan terhadap sifat mekanik dan struktur mikro paduan Al-5.1Zn-1.8Mg-0.4Ti (% berat) hasil squeeze casting = Effect of ageing temperature on mechanical properties and microstructure of Al-5.1Zn-1.8Mg-0.4Ti alloy (wt.%) fabricated by squeeze casting
"Paduan Al-Zn-Mg (Seri 7xxx) telah banyak dikembangkan dalam berbagai aplikasi, terutama dalam industri penerbangan sebab memiliki kekerasan yang tinggi sementara densitasnya rendah. Paduan tersebut umumnya diperkuat melalui perlakuan penuaan, di mana terjadi difusi atom-atom Zn dan Mg dari larutan padat sangat jenuh sehingga terbentuk presipitat metastabil. Selain itu, paduan dapat diperkuat pula dengan penambahan Ti yang akan memperhalus butir. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh Ti dalam penguatan presipitasi paduan Al-5.1Zn-1.8Mg-0.4Ti (% berat) pada berbagai temperatur.
Paduan ini dibuat dengan proses squeeze casting. Kemudian dilakukan homogenisasi pada temperatur 400 oC selama 4 jam dan laku pelarutan pada 440 oC selama 1 jam yang dilanjutkan dengan pencelupan air hingga temperatur ruang. Penuaan dilakukan pada temperatur 90, 130 dan 200 oC selama 200 jam. Untuk mengetahui respon penuaan, dilakukan pengujian kekerasan Rockwell, sementara itu perubahan struktur mikro diamati dengan menggunakan Mikroskop Optik dan Scanning Electron Microscope (SEM) - Energy Dispersive Spectroscopy (EDS).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekerasan tertinggi dihasilkan setelah penuaan di temperatur 90 oC, bahkan pada temperatur ini, kekerasan terus meningkat setelah 200 jam. Semakin tinggi temperatur penuaan, semakin rendah kekerasan puncak yang dihasilkan, tapi waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kekerasan puncak akan berkurang. Penambahan Ti diketahui dapat menahan penguatan dengan memperlambat kinetika presipitasi melalui penurunan jumlah kekosongan kompleks zat terlarut. Urutan presipitasi yang terbentuk adalah GP zone  ƞ?  ƞ (MgZn2).
Al-Zn-Mg alloys (7xxx series Al alloys) have been widely used in many applications, especially in aerospace industry because of their high strength and low density. These alloys are commmonly hardened upon ageing treatment, in which diffusion of Zn and Mg atoms from super saturated solid solution results in formation of metastable precipitates. To further increase the strength of the alloys, Ti is added to decrease the grain size. The objective of this study is to investigate the role of Ti in the precipitation strengthening of Al-5Zn-1.8Mg-0.4Ti (wt.%) alloy.
The alloy was fabricated by squeeze casting process. Then, the alloy was homogenized at 400 oC for 4 hours. Subsequent solution treatment was employed at 440 oC for 1 hour and followed by water quenching to room temperature. The ageing was conducted at 90, 130 and 200 oC for 200 hours. The ageing response was followed by Rockwell hardness testing, while the microstructural evolution was observed by using Optical Microscope (OM) and Scanning Electron Microscope (SEM) - Energy Dispersive Spectroscopy (EDS).
The results showed that the highest hardness was achieved after ageing at 90 oC, and even at this temperature, the hardness remained increase after 200 h of ageing. The higher the ageing temperature, the lower the achieved peak hardness but the time needed to peak hardness reduced. Addition of Ti retarded the strengthening by slowering kinetics of precipitation through decreasing number of solute-vacancy complexes. The suggested major precipitation sequence was GP zones  ƞ?  ƞ (MgZn2)."
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2017
S66089
UI - Skripsi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Dwi Ayu Nurcahyaningsih
Pengaruh penambahan ti terhadap respon pengerasan penuaan paduan al 10zn 6mg xti hasil squeeze casting = Effect of ti addition on the age hardening response of al 10zn 6mg xti alloys produced by squeeze casting
"Aluminium dan paduannya tengah dikembangkan sebagai sudu turbin Organic Rankine Cycle (ORC) dalam sistem pembangkit listrik karena sifatnya yang ringan, mudah dibentuk dan tahan korosi. Paduan aluminium 7XXX yang mengandung Zn dan Mg dapat ditingkatkan sifat mekanisnya melalui proses pengerasan penuaan. Penambahan Ti dapat semakin meningkatkan kekerasan melalui mekanisme penguatan batas butir.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan 0, 0.02, 0.05 dan 0.25 wt.% Ti dalam paduan Al-10Zn-6Mg. Pembuatan paduan dilakukan dengan proses squeeze casting. Proses homogenisasi dilakukan pada pada temperatur 400 °C selama 4 jam. Peningkatan kekerasan dilakukan dengan pengerasan pengendapan yaitu laku pelarutan pada temperatur 440 °C selama 4 jam, pencelupan cepat dan penuaan pada temperatur 130 °C selama 200 jam. Karakterisasi meliputi pengujian kekerasan untuk mengamati respon pengerasan penuaan dengan Rockwell B, pengujian impak, pengamatan struktur mikro dan pengujian Simultaneous Thermal Analysis (STA). Struktur mikro diamati menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope (SEM) yang dilengkapi dengan Energy Dispersive Spectroscopy (EDS).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan Ti sebesar 0, 0.02, 0.05 dan 0.25 wt.% Ti meningkatkan kekerasan as-cast sebesar 49.72, 49.92, 52.02 dan 53.08 HRB akibat pengecilan secondary dendrite arm spacing (SDAS) menjadi 22.78, 22.69, 19.56 dan 16.55µm. Penuaan pada temperatur 130 ºC meningkatkan kekerasan, namun penambahan Ti tidak menunjukkan pengaruh signifikan terhadap kekerasan puncak dan harga impak. Fasa kedua yang terbentuk selama proses solidifikasi adalah T (Mg32(Al,Zn)49, β (Al8Mg5) dan TiAl3 sementara penuaan menghasilkan endapan GP Zone, ƞ? dan ƞ (MgZn2).
Aluminum alloys are being developed as turbin impeller of Organic Rankine Cycle (ORC) in power plant generation system, due to lightweight, formable and corrosion resistant. Al 7xxx series with Zn and Mg alloying elements are one options because of increase the mechanical properties in high temperatures due to age hardening. Ti as grain refiner was added to further improve hardness through grain boundary strengtening mechanism.
This research aimed to find out the effects of 0, 0.02, 0.05 and 0.25 wt.% Ti addition in the Al-10Zn-6Mg alloys. The alloys were produced by squeeze casting process. Homogenization was conducted at 400°C for 4 hour followed by solution treatment at 440 °C for 1 hour, quenching and ageing at 130 °C for 200 hour. Age hardening response was followed by Rockwell B hardness testing. Other characterization included impact testing, Simultaneous Thermal Analysis (STA) and microstructural analysis by using optical microscopy and Scanning Electron Microscope (SEM) with EnergyDispersive X-ray (EDX).
The result showed that addition of 0, 0.02, 0.05 and 0.25 wt.% Ti increased the as-cast hardness of Al-10Zn-6Mg to 49.72, 49.92, 52.02 and 53.08 HRB due to decreasing of secondary dendrite arm spacing (SDAS) to 22.78, 22.69, 19.56 and 16.55µm, respectively. Ageing at 130 ºC increased the hardness of the alloys, but addition of Ti did not affect the peak hardness and the impact values. The second phases formed during solidification were found to be T (Mg32(Al,Zn)49, β (Al8Mg5) dan TiAl3, while the precipitates formed during ageing were GP Zone, ƞ? and ƞ (MgZn2)."
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2016
S62097
UI - Skripsi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Velarisma Dwi Mardani
Pengaruh Temperature Ageing terhadap Sifat Mekanik dari Pengolahan Semi Padat Komposit Nano Partikel Al 2024/Al2O3 dengan Metode Squeeze Casting = Effect of Ageing Temperature on Mechanical Properties of Semi Solid Processing of Al 2024/ Al2O3 Nano Particle Composite by Squeeze Casting Methode
"Paduan Al 2024 dikenal sebagai paduan yang memiliki kekuatan tinggi dan mampu diberi perlakuan panas. Densitasnya yang rendah serta sifat mekaniknya yang baik membuat paduan Al 2024 banyak digunakan dalam bidang otomotif. Atas dasar ini, paduan Al 2024 diteliti untuk mengetahui kegunaannya dalam industri otomotif. Penambahan partikel penguat berupa keramik Al2O3 adalah untuk meningkatkan sifat mekanik material seperti kekerasan, kekuatan tarik dan ketangguhan impak yang berkaitan dengan kemampuan proteksi material. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh perlakuan panas berupa variasi temperatur artificial ageing T6 terhadap sifat mekanik dan hasil struktur mikro komposit partikel nano Al 2024/Al2O3.

Komposit dibuat dengan metode squeeze casting yang diikuti dengan perlakuan panas T6 pada temperatur 470°C selama dua jam, pendinginan cepat dengan air, dan penuaan buatan pada temperatur 145°C, 175°C, dan 205°C selama kurang lebih satu jam. Penguatan partikel nano ditambahkan ke dalam lelehan paduan aluminium selama proses fabrikasi dengan kadar 0,3 % berat. Selanjutnya, pelat komposit diuji dengan pengujian karakterisasi berupa pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik dan SEM-EDS, serta pengujian mekanik seperti uji kekerasan, uji tarik, dan uji impak.

Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa perlakuan panas dan penuaan buatan T6 mempengaruhi konstituen dan fasa struktur mikro. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa perlakuan panas dan penuaan buatan T6 secara signifikan meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik, tetapi tidak secara signifikan meningkatkan ketangguhan impak, yang secara langsung berkaitan dengan perubahan mikrostruktur yang terjadi selama proses penuaan.

Al 2024 alloy is known as an alloy that has high strength and is capable of being heat treated. Its low density along with good mechanical properties make Al 2024 alloy widely used in the automotive field. On this basis, Al 2024 alloy was studied to determine its usefulness in the automotive industry. The addition of reinforcing particles in the form of Al2O3 ceramics is to improve the mechanical properties of the material such as hardness, tensile strength and impact toughness which are related to the protective ability of the material. This study was conducted to determine the effect of heat treatment in the form of T6 artificial ageing temperature variations on the mechanical properties and microstructure result of Al 2024/Al2O3 nano particle composites.

The composites were fabricated by the squeeze casting method followed by T6 heat treatment at 470 °C for two hours, rapid cooling with water, and artificial ageing at 145°C, 175 °C, and 205 °C for approximately one hour. Nano-particle reinforcement was added to the aluminum alloy melt during the fabrication process at 0.3 wt%. Furthermore, the composite plates were tested by characterization testing in the form of microstructure observation using optical microscope and SEM-EDS, and mechanical testing such as hardness test, tensile test, and impact test.

The characterization show that heat treatment and T6 artificial ageing affected the constituent and phase of the microstructure. The results also show that heat treatment and T6 artificial ageing significantly increase the hardness and tensile strength, but doesn’t significantly increase impact toughness, which directly related to the microstructural changes that occur during the ageing process."

Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2024
S-pdf
UI - Skripsi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Nuzulian Akbar Arandana
Studi pengaruh temperatur laku pelarutan terhadap struktur mikro dan sifat mekanis paduan al-4.7zn-1.7mg-0.37cr berat hasil squeeze casting = Effect of solution treatment temperature on microstructure and mechanical properties of al al-4.7zn-1.7mg-0.37cr wt alloy produced by squeeze casting
"Aluminium merupakan logam yang mudah untuk dipadukan dengan logam lain. Salah satu paduan aluminium yang sedang banyak dikembangkan adalah seri 7xxx Al-Zn-Mg karena memiliki densitas yang rendah dan sifat mekanis yang baik. Peningkatan sifat mekanis paduan tersebut dapat dilakukan dengan penambahan sejumlah unsur paduan seperti Cr yang dapat memperhalus butir. Selain itu, paduan juga dapat dikeraskan melalui proses pengerasan pengendapan dengan tahapan laku pelarutan, pencelupan cepat, dan penuaan.
Untuk memeroleh pengerasan pengendapan yang diinginkan maka tahapan laku pelarutan harus diperhatikan karena akan memengaruhi sejumlah unsur paduan yang dapat larut dan jumlah kekosongan yang terbentuk. Sementara itu, masih sedikit penelitian mengenai pengaruh kombinasi penambahan Cr dan temperatur laku pelarutan pada paduan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan Cr terhadap variasi temperatur laku pelarutan pada paduan Al-4.7Zn-1.7Mg-0.37Cr berat.
Paduan dibuat dengan metode squeeze casting. Kemudian dilakukan proses homogenisasi pada temperatur 400 C selama 4 jam. Pada paduan selanjutnya dilakukan proses laku pelarutan pada temperatur 220, 420, dan 490°C yang dilanjutkan dengan pencelupan dalam air. Setelah itu, paduan dilakukan pengerasan penuaan pada temperatur 130°C selama 48 jam. Karakterisasi yang dilakukan berupa pengamatan struktur mikro menggunakan OM Optical Microscope dan SEM-EDS Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive Spectroscopy, pengujian kekerasan HRB dan HB, pengujian XRD X-Ray Diffraction, dan STA Simultaneous Thermal Analysis.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur laku pelarutan menyebabkan semakin banyaknya fasa interdendritik yang dapat larut dalam matriks Al. Hal ini dibuktikan dengan fraksi volume fasa interdendritik setelah laku pelarutan 220, 420, dan 490°C yang menurun menjadi 6.67, 4.55, dan 4.14 dari 6.9 setelah homogenisasi. Hasil tersebut menunjukkan bahwa penambahan 0.37 berat Cr tidak berpengaruh terhadap proses pelarutan fasa interdendritik selama laku pelarutan. Sebaliknya, intermetalik Cr seperti Al18Cr2Mg3 dan Cr,Fe Al7 yang terbentuk dapat meningkatkan kekerasan paduan. Kekerasan paduan setelah penuaan pada temperatur 130 C selama 48 jam meningkat menjadi 49.64, 52.54, dan 70.52 HRB pada variasi laku pelarutan 220, 420, 490°C.
Aluminium is a metal that can be easily alloyed with other metals. One of them is the 7xxx Al Zn Mg series which are the most developed series due to their low density and good mechanical properties. Their mechanical properties can also be strengthened by adding some microalloying element such as Cr which can refine the grain of the alloy. Aside from that, heat treatment such as precipitation hardening through solution treatment, quenching, and ageing can also be done to strengthen its properties. Solution treatment temperature may affect the amount of dissolved interdendritic phase and the number of vacancy, thus it has to be considered in case of getting the desired properties after the precipitation hardening.
Meanwhile, there are very few research on the combined effects of addition of Cr and solution treatment temperature on the properties of this alloy. Therefore, this research is aimed to investigate the effect of Cr and variation of solution treatment temperature on the properties of Al 4.7Zn 1.7Mg 0.37Cr wt. alloy.
The alloy was fabricated by squeeze casting process. Then it was homogenized at 400 C for 4 hours. Three samples were then solutionized at 220, 420, and 490 C for 1 hour and followed by rapid quenching in water. Ageing was then conducted at 130 C for 48 hours. Characterization included microstructure observation by using OM Optical Microscope and SEM EDS Scanning Electron Microscope Energy Dispersive Spectroscopy , hardness testing HRB and HB, XRD X Ray Diffraction, and STA Simultaneous Thermal Analysis.
The results showed that the higher solution treatment temperature increased the dissolution of interdendritic phase to the Al matrix. It was shown by the decreasing of interdendritic volume after solution treatment at 220, 420, and 490°C which became 6.67, 4.55, and 4.14 after 6.9 in the homogenized alloy. The results showed that the 0.37 wt. Cr addition had no effect on the dissolution process of the interdendritic phase. However, the formation of Cr intermetallic such as Al18Cr2Mg3 and Cr,Fe Al7 increased the hardness of the alloy. The hardness of the alloy after ageing at 130°C for 48 hours was increased to 49.64, 52.54, and 70.52 HRB in 220, 420, 490°C solutionized alloy respectively."
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2018
S-Pdf
UI - Skripsi Membership  Universitas Indonesia Library
<<   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10   >>