Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penelitian tentang komposit untuk aplikasi armor saat ini mendapat banyak perhatian. Komposit matriks aluminium merupakan salah satu material yang potensial untuk mensubstitusi baja sebagai material utama dalam industri militer. Dengan pemilihan penguat yang baik, peningkatan karakteristik balistik dapat dicapai melalui peningkatan kekerasan serta keuletan. Penelitian ini mempelajari pengaruh penguat hibrid SiC dan grafit terhadap sifat mekanik dan mikrostruktur Al-(10-12) Zn-5Mg. Penguat grafit dan SiC ditambahkan dengan kombinasi jumlah target: 10% SiC-0%, grafit, 8% SiC-2% grafit, 6% SiC-4% grafit, dan 0% SiC-4% grafit. Komposit dibuat dengan squeeze casting dengan waktu pengadukan 2 menit. Sampel kemudian diberi laku penuaan pada suhu 200º C selama 2 jam untuk meningkatkan ketangguhan. Karakterisasi yang dilakukan adalah pengujian komposisi kimia, pengamatan struktur mikro dan Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS), X-Ray Diffraction (XRD), perhitungan porositas, analisis distribusi kuantitatif penguat, pengujian kekerasan, uji impak, uji tarik dan terakhir dilakukan pengujian balistik dengan peluru tipe III berkaliber 7,62 x 51 mm sesuai standar NIJ 0108.04. Pada penelitian ini didapatkan fraksi volume penguat aktual adalah sebagai berikut: 6.8% SiC-0% grafit, 4.7% SiC - 2% grafit, 3.2% SiC-1.9% grafit, dan 0% SiC-4% grafit Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat mekanik komposit yang difabrikasi sangat dipengaruhi oleh kehadiran porositas daripada penambahan penguat SiC maupun grafit. Penambahan SiC pada komposit meningkatkan porositas lebih tinggi dibandingkan penambahan grafit. Hal ini disebabkan karena kekerasan dan morfologi SiC menciptakan aglomerasi berjarak (interparticle spacing) pada saat proses pengadukan. Oleh karena itu, komposit dengan fraksi volume SiC tertinggi memiliki porositas yang tinggi yaitu 5,8%, yang mengalami penurunan dengan penurunan fraksi volume SiC. Nilai kekerasan terendah 66,34 HRB diperoleh pada komposit dengan penguat 6,8% SiC-0% grafit kemudian menurun seiring penurunan fraksi volume SiC dan penambahan grafit dengan nilai masing-masing : 71,9 HRB, 73,82 HRB, 75,54 HRB pada fraksi volume 4,7% SiC- 2% grafit, 3,2% SiC-1,9% grafit, 0% SiC-4% grafit. Selain itu, karena dominasi porositas tersebut, maka tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada nilai impak maupun kuat tarik dan keuletan karena mekanisme deformasi melalui pergerakan dislokasi tidak berfungsi akibat besarnya porositas tersebut. Disisi lain, struktur mikro matriks komposit memiliki fasa kedua seperti MgZn2, Mg3Zn3Al2 dan Fe-Al Intermetallic. Pada pengujian balistik, ketiga pelat komposit tidak mampu menahan peluru tipe III akan tetapi pelat kedua dan ketiga pecah tanpa perforasi

---

Research on composite material for armor application is recently taken a lot of attention. Aluminium matrix composite is a promising candidate to substitute the commonly used steel as the main materials in military industries. Improvement of ballistic behaviour maybe achieved through increment of hardness as well as ductility, by using suitable reinforcement. This research studied the effect of SiC and graphite hybrid reinforcement on mechanical properties and microstructure of Al-(10-12)Zn-5Mg. SiC and graphite reinforcement were added in combination with targeted amount of : 10% SiC-0% graphite, 8% SiC-2% graphite, 6%SiC-4% graphite, and 0% SiC-4% graphite. The composite was fabricated through squeeze casting with 2 minutes stirring time. Samples were precipitation strengthened at 200°C for 2 hours to improve the toughness. Samples were characterized by Optical Emission Spectroscopy (OES), hardness test, impact test, tensile test, microstructure analysis using optical microscope and Scanning Electron Microscopy - Energy Dispersive Spectroscopy (SEM), quantitative metallography to calculate porosity and reinforcement distribution, and type III ballistic testing with 7.62 x 51 mm bullet in accordance with NIJ 0108.04 standard. The results showed that the actual volume fraction of the reinforcement is as follows: 6.8% SiC-0% graphite, 4.7 % SiC-2% graphite, 3.2% SiC-1.9% graphite and 0%SiC-4% graphite. The role of porosity is more dominant in determining the mechanical properties of composites than the role of reinforcement. Addition of SiC is easier to trap porosity than that of the graphite. This is due to the high hardness and sharp-edged morphology of SiC that creates interparticle spacing during stirring. Therefore, the composite with the highest volume fraction of SiC had a high porosity of 5. 8%, which decreased with a decrease in the volume fraction of SiC. The lowest hardness value of 66.34 HRB was obtained in the composite with 6.8% SiC-0% graphite as reinforcement and then strengthened with reduced SiC and added graphite, respectively 71.9 HRB, 73.82 HRB, 75.54 HRB at a volume fraction of 4.7% SiC-2% graphite, 3.2% SiC-1.9% graphite, 0% SiC-4% graphite. There was no significant difference in the impact values, tensile strength, and ductility since the deformation mechanism through dislocation movement did not work due the large amount of porosity. The microstructure of the composite matrix confirmed the presence of a second phase such as MgZn2, Mg3Zn3Al2 and Fe-Al. The ballistic testing showed that the composite plates were not able to withstand type III bullets but the second and third plates fragmented without perforation."

"

Baja berkekuatan tinggi sebagai material yang umum digunakan pada kendaraan tempur memiliki densitas yang besar sehingga membatasi mobilitas kendaraan. Untuk meningkatkan mobilitas kendaraan tempur, dilakukan pengembangan material dengan densitas lebih kecil, seperti komposit bermatriks aluminium. Al 2024 adalah salah satu paduan yang dapat dilaku panas untuk menaikkan kekuatannya. Penambahan partikel keramik seperti SiC pun dapat  menaikkan kekuatan dan kekerasan matriks, sifat yang dibutuhkan untuk menahan penetrasi balistik. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh kadar SiC dan laku panas terhadap ketahanan balistik pelat komposit.

Partikel penguat nano SiC sebanyak 0.1, 0.2, dan 0.3 wt% ditambahkan ke dalam matriks Al 2024. Komposit difabrikasi menggunakan metode pengecoran tekan sebelum dilaku panas dengan solution treatment pada 495^oC selama 2 jam, didinginkan cepat dengan air, serta dilakukan penuaan pada temperatur 190^oC selama 1 jam. Pelat komposit kemudian diuji balistik dengan peluru 9 mm dan MU5-TJ yang setara dengan uji balistik NIJ Tipe II dan Tipe III. Karakterisasi lain seperti pengamatan metalografi, pengujian kekerasan, tarik, dan impak dianalisis berdasarkan data sekunder dari berbagai peneliti.

Hasil pengujian menunjukkan semua sampel tahan terhadap uji balistik NIJ Tipe II, namun semua tidak dengan uji balistik NIJ Tipe III. Penambahan kadar penguat nano SiC pada matriks menaikkan kekerasan, sedangkan elongasi dan nilai impak menurun. Hal ini dikarenakan mekanisme penguatan oleh partikel penguat, seperti transfer beban, penguatan orowan, ketidaksesuaian CTE, serta penghalusan butir. Perlakuan panas menaikkan kekerasan dan kekuatan tarik secara signifikan walaupun menurunkan kekuatan impak, karena partikel penguat bertindak sebagai situs nukleasi heterogen pada pembentukan presipitat penguat pada proses laku panas.

---

High strength steel as a common material for combat vehicle have high density that will restrict the vehicles mobility. To enhance its mobility, materials with lower density are being developed, one of it is aluminium matrix composite. Al 2024 is an alloy that can be heat treated to increase its strength. The addition of ceramic particles like SiC can also increase the strength and hardness of the alloy. For that, this research is intended to understand the effect of heat treatment and nano SiC content inside Al 2024 matrix on its balistic properties.

Nano SiC reinforcement particles is added to Al 2024 matrix with content variation of 0.1, 0.2, and 0.3 wt%. The composite plates were fabricated by squeeze casting before heat treated with solution treatment at 495^oC for 2 hours, water quench, and aging at 190^oC for 1 hour. The samples then subjected for balistic impact of 9 mm and MU5-TJ projectile, which equal to Type II and Type III NIJ standard. Other characterization such as microstructure observation, hardness, tensile, and impact testing is analyzed by secondary data from various research.

Testing results showed that all composite plate can endure Type II ballistic testing, but not Type III test. The addition of nano SiC content inside the matrix increases its hardness, but lower the elongation and impact endurance. This is due to the strengthening mechanisms by reinforcement, such as load transfer, orowan strengthening, CTE mismatch strengthening, and grain boundary strengthening. Even so, there are no significant effect to its tensile strength. Heat treatment increases hardness and tensile strength significantly, but lower its impact properties. Reinforcement particles act as heterogen nucleation sites for precipitate to form in heat treatment process.

"

"Al 7075 yang merupakan paduan aluminium dengan Zinc dan Magnesium telah dikenal sebagai paduan yang memiliki kekuatan tinggi dan mampu diberikan perlakuan panas. Densitasnya yang rendah beserta sifat mekanisnya yang baik menjadikan paduan Al 7075 banyak digunakan pada bidang teknik kedirgantaraan. Atas dasar hal tersebut, paduan Al 7075 diteliti untuk diketahui kegunaannya pada kendaraan militer yang mensyaratkan kemampuan proteksi dan mobilitas yang tinggi. Penambahan partikel penguat berupa keramik seperti Al2O3 dapat dilakukan untuk meningkatkan sifat mekanis material seperti kekerasan dan ketangguhan impak yang berhubungan dengan kemampuan proteksi material. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh variasi berat penguat dan perlakuan panas terhadap ketahanan balistik pelat komposit.Komposit difabrikasi dengan metode pengecoran tekan yang dilanjutkan dengan perlakuan panas T6 pada 470 °C selama dua jam, pendinginan cepat dengan air, dan penuaan artifisial pada 120 °C selama satu jam. Penguat berupa partikel nano ditambahkan pada lelehan paduan aluminum ketika proses fabrikasi berlangsung sebanyak 0.1, 0.2, 0.3 wt%. Selanjutnya, pelat komposit diuji dengan pengujian balistik tipe II dan III menurut standar NIJ (National Institute of Justice). Karakterisasi lainnya juga dilakukan pada sampel berupa pengamatan mikrostruktur, pengujian kekeran, dan pengujian impak.Hasil karakterisasi yang telah dilakukan menemukan bahwa seluruh sampel memiliki kemampuan protektif pada pengujian balistik tipe II namun tidak memiliki kemampuan protektif pada pengujian balistik tipe III. Penambahan partikel penguat memengaruhi nilai kekerasan dan nilai ketangguhan impak material komposit. Hal ini berkaitan dengan pengaruh gaya pinning, penguatan Orowan, dan penghalusan butir. Perlakuan panas meningkatkan nilai kekerasan, nilai ketangguhan impak, dan jejak penetrasi pada pengujian balistik yang memiliki kaitan langsung pada perubahan mikrostruktur yang terjadi ketika proses perlakuan panas berlangsung.

---

Aluminum alloy AA 7075 with alloying elements of Zinc and Magnesium has been known as alloy that demonstrates high strength and ability to be heat treated. The low density with great mechanical properties of AA 7075 has been atributed to its frequent usage in the aerospace engineering field. On regard of that basis, Al 7075 alloy was investigated to determine its application in military vehicles that require high protection and great mobility capabilities. The addition of reinforcing particles in the form of ceramics such as Al2O3 can be done to improve the mechanical properties of the material such as hardness and impact toughness that is related to the protective ability of the material. This research was conducted to determine the effect of variations in reinforcement weight and heat treatment on the ballistic resistance of composite plates.

The composites were fabricated by the squeeze casting method followed by heat treatment of T6 at 470 °C for two hours, rapid cooling with water, and artificial aging at 120 °C for one hour. Reinforcement in the form of nanoparticles is added to the melted aluminum alloy when the fabrication process takes place as much as 0.1, 0.2, 0.3 wt%. Furthermore, the composite plate was tested by ballistic testing type II and III according to NIJ (National Institute of Justice) standards. Other characterizations were also carried out on the samples in the form of microstructural observations, hardness testing, and impact testing.

The results of the characterization have found that all samples have protective ability in type II ballistic testing but do not have protective ability in type III ballistic testing. The addition of reinforcing particles affects the value of the hardness and the value of the impact toughness of the composite material. This is related to the effect of pinning force, Orowan’s strengthening, and grain refinement. Heat treatment increases the hardness value, impact toughness value, and penetration trace in ballistic testing which has a direct relationship to microstructural changes that occur during the heat treatment process."

"Perkembangan teknologi telah mendorong adanya kebutuhan material dengan sifat unggul. Untuk itulah dilakukan rekayasa material komposit laminat hibrid Al/SiC-l/Al2O3 dengan proses metalurgi serbuk. Komposit laminat hibrid ini merupakan komposit berbasis aluminium dengan penguat SiC pada lamina pertama, dan Al2O3 pada lamina kedua. Untuk meningkatkan kemampubasahan, maka dilakukan electroless plating pada partikel penguat.Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh waktu tahan sinter (6, 8, dan 10 jam) dan fraksi volume penguat Al2O3 (10%, 20%, 30%, dan 40%) pada temperatur 600°C. Hasil menunjukkan bahwa peningkatan waktu tahan sinter dan fraksi volume penguat Al2O3 meningkatkan densitas dan modulus elastisitas serta menurunkan porositas pada komposit laminat hibrid Al/SiC-Al/Al2O3.

---

The growth of technology has stimulate the needs of materials with superior properties. Therefore, people redesign Al/SiC-Al/Al2O3 hybrid laminate composite with powder metallurgy process. This hybrid laminate composite is an aluminium-based composite with SiC reinforcement on the first lamina, and Al2O3 on the second lamina. To improve the wettability, electroless plating is done to the reinforcements.

This study is aimed to understand the sintering time effect (6, 8, and 10 hours) and volume fraction effect of Al2O3 reinforcement (10 %, 20 %, 30 %, and 40 %) at 600°C. The result shows that the increase of sintering time and Al2O3 reinforcement volume fraction increases the density and the modulus elasticity and decreases the porosity of the Al/Sic-Al/Al2O3 hybrid laminate composite."

"Kebutuhan material yang semakin tinggi mendorong manusia untuk menciptakan sebuah rekayasa material, maka dikembangngkanlah komposit laminat hibrid dengan Al sebagai matriks dan SiC serta Al2O3 sebagai penguatnya. Pembuatan komposit laminat hibrid Al/SiC-Al/Al2O3 ini menggunakan proses metalurgi serbuk dengan proses pelapisan electroless plating logam Mg untuk meningkatkan keterbasahan. Pada penelitian ini dilakukan variasi temperatur sinter 600°C, 650°C dan 700°C serta variasi fraksi volume penguat Al2O3 10%, 20%, 30%, dan 40% untuk mengetahui karakteristik material komposit laminat hibrid Al/SiC-Al/Al2O3.Hasil menunjukkan bahwa peningkatan temperatur sinter dan fraksi volume penguat Al2O3 akan meningkatkan densitas dan modulus elastisitas serta menurunkan porositas pada komposit laminat hibrid Al/SiC-Al/Al2O3.

---

The increasing demand of material has motivated human being to create a material design. This stimulates the developing of hybrid laminate composite by the use of Al as the matrix and SiC and Al2O3 as the reinforcements. The Al/SiC-Al/Al2O3 hybrid laminate composite is done by using powder metallurgy process by means of Mg metal electroless plating process in order to increase wettability.

In this research, the variations of 600°C, 650°C and 700°C sintering temperature and the variations of 10%, 20%, 30% and 40% Al2O3 reinforcement volume fraction were done to find out the characteristic of Al/SiC-Al/Al2O3 hybrid laminate composite material.

The result showed that the raising of the sintering temperature and the Al2O3 reinforcement volume fraction increases the density and the modulus elasticity and decreases the porosity of the Al/SiC-Al/Al2O3 hybrid laminate composite."

"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."

"Salah satu syarat utama kendaraan taktis adalah mampu menahan penetrasi peluru sehingga menjamin keselamatan pasukan tentara yang berada di dalamnya. Saat ini material untuk kendaraan taktis berasal dari baja yang memiliki densitas tinggi sehingga cenderung berat dan menghambat mobilitas kendaraan taktis tersebut. Maka dikembangkan material yang lebih ringan namun memiliki ketangguhan yang sama dengan baja, yaitu material komposit bermatriks aluminium, sedangkan penguat ditambahkan adalah zirkonia (ZrO2) yang memiliki sifat ketangguhan terhadap retak yang tinggi. Untuk meningkatkan sifat mekanik komposit bermatriks aluminium tersebut juga diberi perlakuan panas. Pada penelitian ini, dikembangkan komposit bermatrik paduan Al-13.20Zn-6.38Mg-6.67Si-1.38Cu (wt.%) dengan variasi penguat 5, 7.5, dan 10 vol.% partikel ZrO2 yang difabrikasi melalui proses squeeze casting. Untuk meningkatkan ketangguhan terhadap beban balistik, komposit tersebut diberi laku pelarutan pada temperatur 450 0C selama 1 jam, dilanjutkan dengan laku penuaan pada temperatur 200 0C. Karakterisasi material yang dilakukan, antara lain pengujian kekerasan Rockwell B untuk mendapatkan kurva penuaan, pengujian impak, analisis fraktografi, analisis struktur mikro menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope (SEM), serta pengujian komposisi dengan Energy Dispersive X-Ray (EDX). Terakhir, dilakukan pengujian balistik dengan menggunakan senjata SPR-1 dan proyektil kaliber 7.62 mm dari jarak 15 m. Dari hasil pengujian, diperoleh bahwa komposit yang difabrikasi tidak homogen. Namun berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, saat penuaan puncak kekerasan tertinggi dicapai saat penambahan 7.5 vol.% ZrO2, yaitu 71.48 HRB. Penambahan partikel penguat ZrO2 tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap harga impak. Pengamatan struktur mikro melalui mikroskop optik menunjukkan bahwa tidak tampak partikel ZrO2 tersebar dalam matirks. Berdasarkan pengamatan menggunakan SEM, partikel ZrO2 mengelompok dan menginisiasi rongga Pengujian balistik dilakukan pada tiga lapis pelat komposit bermatriks Al-Zn-Mg-Cu berpenguat 7.5 vol.% ZrO2 dengan kadar Si: 4.03 (lapisan 1), 6.94 (lapisan 2), dan 1.50 (lapisan 3). Tiga lapis pelat komposit tersebut tidak mampu menahan penetrasi peluru.

---

One of the main requirement for tactical vehicle is bulletproof to ensure the safety of troops inside the vehicle. Common material for tactical vehicle is steel-based material, that has high toughness but heavy, which impedes its mobility. Aluminum composite is being developed for tactical vehicle because it is lighter than steel but still having high toughness. Zirconia (ZrO2) particulate is added to aluminum matrix as reinforcement due to has high fracture toughness. Heat treatment is given to aluminum composite to improve mechanical properties.

In this research, Al-13.20Zn-6.38Mg-6.67Si-1.38Cu (wt.%) composite with addition of 5, 7.5, and 10 vol.% ZrO2 particulate were fabricated by squeeze casting. To gain higher toughness toward ballistic impact, the composite was solution treated at 450 0C for 1 hour, then aged at 200 0C. Material characterizations consisted of Rockwell B hardness testing to construct ageing curve, impact testing, fractography analysis, microstructure analysis using optical microscope and Scanning Electron Microscope (SEM), and microanalysis using Energy Dispersive X-Ray (EDX). The composite was then tested by SPR-1 rifle with 7.62 mm bullet from the distance of 15 m.

The results showed that the composite fabricated did not have uniform characteristics all over the sample. Based on the material testings which had done, highest hardness was achieved by 7.5 vol.% ZrO2, with the value of 71.48 HRB. Addition of ZrO2 did not affect significantly to the impact value. Observation of microstructure by using optical microscope showed that there was no zirconia found in the matrix. Based on the SEM observation, ZrO2 clustered and initiated porous. Ballistic testing was done to three layers of 7.5 vol.% ZrO2 strengthened with silicon content: 4.03 (layer 1), 6.94 (layer 2), dan 1.50 (layer 3). Those composite were not able to withstand 7.62 mm bullet penetration."

"Badan pelindung kendaraan militer umumnya terbuat dari baja. Tetapi densitasnya yang sangat tinggi memicu diadakannya pengembangan berupa penggantian material penyusun dari baja menjadi aluminium komposit, agar kendaraan militer tersebut menjadi lebih ringan dengan tetap memiliki sifat mekanis yang baik Penelitian ini menggunakan komposit dengan matriks Al-13,1Zn-6,1Mg-6,7Si-1,4Cu dengan variasi kadar penguat ZrO2 sebanyak 5, 7,5 dan 10 vol.% yang difabrikasi menggunakan metode squeeze casting. ZrO2 dipilih karena ketangguhannya yang relatif tinggi dibandingkan dengan unsur keramik lain, yang diharapkan dapat meningkatkan ketahanan balistik dari komposit. Dilakukan beberapa karakterisasi pada komposit, diantaranya adalah pengujian komposisi kimia menggunakan OES, pengujian kekerasan menggunakan metode Rockwell B, pengujian impak menggunakan metode charpy, pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik dan SEM-EDX, perhitungan presentase porositas menggunakan metalografi kuantitatif, dan pengujian balistik tipe III. Hasil pengujian menunjukkan dengan variasi penambahan kadar ZrO2 sebanyak 5,7,5 dan 10 vol.%, persentase porositas pada komposit mengalami kenaikan yang menyebabkan menurunnya sifat mekanik dari komposit, diantaranya adalah nilai kekerasan dan harga impak. Hasil analisa dengan SEM-EDX menunjukkan terbentuknya cluster ZrO2 disekitar pori. Hal ini membuktikan bahwa ZrO2 merupakan inisiator dari pembentukan pori. Hasil pengujian balistik menunjukkan bahwa aluminium komposit dengan penguat ZrO2 sudah mampu untuk menahan penetrasi peluru pada pengujian balistik tipe III. "

"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."

"[ABSTRAKDalam pengembangannya untuk mereduksi berat kendaraan dan mempertahankan sifat mekanis, dipilih material komposit aluminium sebagai pengganti baja sebagai penyusun utama badan kendaraan taktis. Penelitian ini bertujuan mengembangkan komposit bermatriks Al-11Zn-6,7Mg dengan variasi kadar penguat SiC sebanyak 0, 10, dan 15 vol.% yang dibuat dengan metode squeeze casting. Karakterisasi yang dilakukan pada komposit ini adalah pengujian komposisi kimia, pengamatan struktur mikro dan Scanning Electron Microscope ? Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS), pengujian kekerasan, pengujian impak , dan pengujian balistik tipe III sesuai standar NIJ. Hasil pengujian menunjukkan seiring bertambahnya kadar penguat SiC sebanyak 0, 10, dan 15 vol.% menyebabkan nilai kekerasan pelat komposit meningkat yakni 73 HRB, 85 HRB, 87 HRB dan menunjukkan penurunan harga impak menjadi 12.278,69 J/m2, 11.290,35 J/m2, dan 9.924,54 J/m2. Pada pengamatan SEM-EDS menunjukkan adanya fasa intermetalik Mg3Zn3Al2 yang tebentuk selama solidifikasi, dan indikasi terbentuknya presipitat MgZn2 akibat proses pengerasan penuaan. Komposit bermatriks aluminium dengan penguat SiC dengan kadar 15 vol.% sangat potensial untuk menahan penetrasi dari peluru tipe III (7,62 mm).ABSTRACTThe alternative materials are seek as the substitute for steel to increase the mobility and reduce the fuel consumption of the tactical vehicles, and one candidate for this is aluminium composite. This research aimed ro develop composites with the matrix of Al-11Zn-6.7Mg and SiC strengthening particles with the fraction of 0, 10, and 15 vol.% were fabricated through squeeze casting process. The characterization of the samples included chemical composition test, observation of microstructure, Scanning Electron Microscope ? Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS), hardness test, impact test, and type III ballistic test in accordance with NIJ standard. The results showed that the increase in SiC, increased the hardness from 73 HRB to 85 HRB and 87 HRB, respectively, while on the other hand reduced the impact values from 12.278,69 J/m2 to 11.290,35 J/m2 and 9.924,54 J/m2. The SEM-EDS showed the presence of Mg3Zn3Al2 intermetallic, which formed during solidification, and indicated the precipitation of MgZn2 precipitates during ageing. The ballistic testing demonstrated a promising result of the potential of Al-11Zn-6.7Mg composite strengthened by 15 vol.% SIC to withstand penetration of type III bullet (7.62 mm)., The alternative materials are seek as the substitute for steel to increase the mobility and reduce the fuel consumption of the tactical vehicles, and one candidate for this is aluminium composite. This research aimed ro develop composites with the matrix of Al-11Zn-6.7Mg and SiC strengthening particles with the fraction of 0, 10, and 15 vol.% were fabricated through squeeze casting process. The characterization of the samples included chemical composition test, observation of microstructure, Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS), hardness test, impact test, and type III ballistic test in accordance with NIJ standard. The results showed that the increase in SiC, increased the hardness from 73 HRB to 85 HRB and 87 HRB, respectively, while on the other hand reduced the impact values from 12.278,69 J/m2 to 11.290,35 J/m2 and 9.924,54 J/m2. The SEM-EDS showed the presence of Mg3Zn3Al2 intermetallic, which formed during solidification, and indicated the precipitation of MgZn2 precipitates during ageing. The ballistic testing demonstrated a promising result of the potential of Al-11Zn-6.7Mg composite strengthened by 15 vol.% SIC to withstand penetration of type III bullet (7.62 mm).]"