Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Armor banyak dimanfaatkan pada bidang militer yang umumnya digunakan pada kendaraan militer seperti tank yang menggunakan baja. Namun, tank menggunakan baja terlalu berat sehingga dapat menghambat mobilitas kendaraan. Oleh Karena itu, diperlukan material yang lebih ringan, tetapi memiliki kekuatan mekanik dan ketahanan balistik yang sama atau lebih kuat dari baja. Paduan aluminium 7075 merupakan material yang memiliki kekuatan tinggi dan densitas yang lebih rendah dibandingkan dengan baja. Paduan ini dibuat menjadi material komposit dengan penguat nano silikon karbida (SiC). presentase volume penguat yang digunakan, yaitu 0%; 0.1%; 0.15%; 0.2%; 0.25%; dan 0.3%. Pada penelitian ini fabrikasi material komposit dengan metode stir casting dilanjutkan dengan metode squeeze casting dan juga dilakukan proses cold forging. Semua sampel komposit di uji balistik dengan Tipe III NIJ dan Tipe II NIJ. Karakterisasi lain seperti pengamatan metalografi, pengujian kekerasan, dan impak diambil baik dari data primer dan data sekunder. Hasil pengujian balistik, yaitu semua sampel tidak tahan balistik terhadap pengujian Tipe III NIJ, tetapi tahan balistik terhadap pengujian Tipe II NIJ kecuali sampel non forging dengan komposisi 0.1% SiC dan 0.15% SiC. Penambahan komposisi penguat nano dapat meningkatkan sifat mekanik kekerasan material, tetapi ketangguhannya menurun untuk sampel tidak dilakukan forging. Berdasarkan data sekunder sampel yang dilakukan forging dapat meningkatkan sifat mekanik material. Nilai kekerasan sampel non forging dengan komposisi 0.2% SiC dapat melampaui kekerasan baja karbon rendah untuk armor.

---

Armour is widely used in the military field which is generally used in military vehicles such as tanks that use steel. However, the tank uses steel and too heavy so that it can hamper the mobility of the vehicle. Therefore, we need a material that is lighter, but has the same or stronger mechanical strength and ballistic resistance than steel. Aluminum alloy 7075 is a material that has high strength and lower density than steel. This alloy is made into a metal matrix composite material with ceramic reinforcement such as nano silicon carbide (SiC) with a volume percentage of 0%; 0.1%; 0.15%; 0.2%; 0.25%; and 0.3%. In this study, the fabrication of composite materials using the stir casting method was followed by the squeeze casting method and the cold forging process was also carried out. All composite samples were ballistically tested with Type III NIJ and Type II NIJ. Other characterizations such as metallographic observations, hardness testing, and impact were taken from both primary and secondary data. The results of the ballistic test, that all samples were not ballistic resistant to the Type III NIJ test, but ballistic resistant to the Type II NIJ test except for non-forging samples with a composition of 0.1% SiC and 0.15% SiC. The addition of nano-reinforcing composition can increase the mechanical properties of the hardness of the material, but its toughness decreases for non forging samples. Based on secondary data, forging process on samples can improve the mechanical properties of the material. The hardness value of non forging samples with a composition of 0.2% SiC can exceed the hardness of low carbon steel for armour. "

"

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."

"Aluminium dapat dijadikan sebagai matriks pada suatu komposit sehingga sifat mekanisnya meningkat. Komposit aluminium matriks berpenguat kawat tali baja karbon tinggi diharapkan dapat meningkatkan kekuatan komposit untuk aplikasi armor. Penambahan Cu dan proses canai dingin diharapkan dapat meningkatkan kekerasan material dan diharapkan mempengaruhi sifat antarmukanya. Penelitian ini membuat material komposit matriks Aluminium (Al-7Si) dengan penguat kawat tali baja dengan metode Squeeze casting. Cetakan yang digunakan didalamnya disusun kawat berdiameter 1 mm dengan jarak antar kawat 2-3 mm dalam arah yang sama dan dilakukan preheating hingga 350 0C. Matriks aluminium dalam bentuk Al-7Si dilebur dan dilakukan variasi penambahan 1,92%; 2,14%; and 3,75% Cu. Kemudian dituang ke dalam cetakan pada temperatur 850 0C dan dilanjutkan proses squeeze dengan pemberian tekanan sebesar 10 barr. Setiap sampel dengan variasi komposisi dibagi menjadi dua, salah satu bagian dilakukan proses canai dingin dengan reduksi sebesar 10 %. Semua sampel dilakukan pengamatan pada daerah antarmuka dengan menggunakan mikroskop optik dan dilakukan pengujian kekerasan untuk melihat pengaruh penambahan Cu dan proses canai dingin terhadap sifat antarmuka dan kekerasannya. Juga mengamati pengaruh jarak antar kawat terhadap sifat antarmuka. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sifat antarmuka komposit menjadi buruk seiring penambahan unsur Cu ke dalam matriks paduan aluminium. berdasarkan pengamatan fotomikro, dimana keberadaan void disekeliling kawat bertambah seiring penambahan Cu. Pengaruh dari proses canai dingin terhadap kekerasan, menaikkan kekerasan dibanding dengan sampel tanpa dilakukan proses canai. Pengaruh proses canai dingin memperkecil daerah void dan porositas terhadap sifat antarmuka. Jarak antar kawat yang masih memungkinkan terjadinya void didapat sebesar 0,5 mm.

---

Aluminium that used as matrix of composites, has improve its mechanical properties. Aluminium matrix composites with reinforced high carbon steel wires so the composites will have strength properties for armor application. The addition of Cu and cold roll process can effect to increase hardness and also effect the interface condition of the composites. In the experiment, fabrication composites aluminium matrix with reinforced steel wires by Squeeze casting. Mould used the 1 mm diameter high carbon steel wires and the distance between wires is 2-3 mm that arranged in unidirectional and dies is being preheat to 350 0C. Matrix Al-7Si is being melted and add with 1,92%; 2,14%; and 3,75% Cu before pouring at 850 0C. After the melting aluminium has been poured to the dies, give directly 10 barr pressure. Each specimens with the variation of Cu alloying is cut into two pieces, with one of the pieces is process by 10 % reduction cold roll. All specimens is observed using the optical microcope and tested with Rockwell hardness Tester to see the hardness oof specimens. Also, to observed the effect of distance between wires to the interface condition. The result of this experiment shows that the interface of composite become poor as well as the increasing of percent Cu. It is based on the observation of the interface area photograph using by optical microscope, that the void presents which become the indication of bad interface condition, more voids for the increasing percent Cu. Cold roll process has increased the hardness of composite. Compare to the specimen without cold rolled, the specimen with cold rolled has average higher hardness. Also, The effect of cold roll seem less voids area and porosity. The distance between wires which could produce void that can be observed from this experiment is 0,5 mm."

"Pada penelitian ini dilakukan proses fabrikasi komposit Mg-Al-Sr sebagai matriks dengan penambahan penguat nano-SiC melalui metode pengecoran aduk. Penambahan fraksi volume penguat nano-SiC bervariasi yaitu sebesar 0.05 ; 0.10 ; 0.15 ; 0.20 , dn 0.25. Jika dibandingkan dengan paduan Mg-Al-Sr, penambahan partikel nano ke dalam matriks logam mampu meningkatkan sifat mekanik komposit yang dihasilkan. Penambahan fraksi volume nano-SiC sebesar 0.15 menghasilkan nilai kekerasan, harga impak, dan ketahanan aus paling optimum, serta disitribusi senyawa intermetalik yang terdispersi homogen di dalam struktur mikro. Hal ini disebabkan oleh semakin banyak penguat nano-SiC yang ditambahkan, maka aglomerasi cenderung meningkat sehingga proses penguatan menjadi kurang efektif. Karakterisasi komposit yang dilakukan adalah pengujian komposisi menggunakan OES, EDX, dan XRD; pengamatan struktur mikro menggunakan OM dan SEM; serta pengujian berupa pengujian kekerasan, impak, dan aus.

---

Magnesium composite with Mg Al Sr as the matrix reinforced by nano SiC particles have successfully fabricated by stir casting process. Addition of nano SiC into magnesium matrix varies by 0.05 0.10 0.15 0.20 and 0.25 in volume fraction. Compared with Mg Al Sr alloy, addition of nano particles into matrix improves mechanical properties of composites. It is observed that the optimum composition of nano SiC is 0.15 Vf which have the highest hardness value, impact toughness, and resistance to abrasion. It is also abserved that addition 0.15 Vf nano SiC modify the microstructure of composite by dispersing the intermetallic compound. The addition of Vf nano SiC could have tendency to agglomerate and strengthening mechanism is not effectively occurred. The result of chemical characterization using OES, EDX, XRD, metalloghraphy using OM and SEM, mechanical testing using hardness, impact, and abrasive testing."

"Komposit aluminium 6061 dengan partikel penguat nano SiC sudah banyak dikembangkan untuk aplikasi yang membutuhkan sifat mekanis yang baik dengan densitas yang rendah. Dalam rangka mencapai performa yang lebih baik, perlakuan panas T6 diberikan untuk meningkatkan sifat mekanis material komposit. Pada penelitian ini dilakukan proses perlakuan panas T6 dengan variasi waktu aging 2 jam, 4 jam, 6 jam, 8 jam, dan 10 jam pada temperatur 175°C. Solution treatment dilakukan pada temperatur 440°C selama 1 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu optimum aging adalah 10 jam yang ditandai dengan hasil kekerasan paling tinggi yaitu sebesar 66,22 HRB dan laju aus paling rendah yaitu sebesar 1,09 x 10-6 mm3/mm. Pengaruh perlakuan panas T6 terhadap hasil uji tarik sangat rendah akibat adanya porositas. Hasil struktur mikro dari mikroskop optik dan SEM menunjukkan adanya fasa α-Al, Mg2Si biner (Al+Mg2Si), dan fasa intermetalik β-Al2Mg3.

---

Aluminum 6061 composites reinforced by SiC nanoparticles has been widely used for high performance applications with low denstity. In order to obtain a better performance, artificial aging is conducted to improve mechanical properties of composite. In this study, aging treatment was done with varying aging time: 2h, 4h, 6h, 8h, and 10h at 175°C with solution treatment at 440°C for 1h. The results showed that the optimum aging time was achieved by 10h with the highest hardness up to 66,22 HRB and wear rate reached the lowest value by 1,09 x 10-6 mm3/mm. Heat treatment process did not show a strong influence to tensile strength due to a porosity. OM and SEM observation exhibit α-Al and binary Mg2Si (Al+Mg2Si) phases, and intermetallic phases of β-Al2Mg3."

"Aluminum telah lama digunakan sebagai bahan konduktor listrik, terutama dalam transmisi listrik bertegangan tinggi. Syarat yang dibutuhkan untuk kebutuhan kabel transmisi ini cukup tinggi mengingat konsumsi energi listrik yang terus meningkat. Penelitian ini akan membahas mengenai proses fabrikasi dan karakterisasi material komposit AlZrCe/nano Al2O3 melalui metode pengecoran aduk. Variasi juga dilakukan dengan penambahan 2-wt% Mg. Zr berperan meningkatkan ketahanan panas, Ce berperan sebagai peningkat konduktivitas listrik dan partikel nano Al2O3 sebagai peningkat sifat mekanis, penurun koefisien muai panas dan penurun konduktivitas listrik. Mg ditambahkan untuk memberikan gaya antarmuka yang baik antara matriks dan penguat. Karakterisasi yang dilakukan diantaranya pengujian tarik, mikrostruktur dengan metalografi dan FE SEM-EDX, konduktivitas listrik dan koefisien muai panas. Titik optimal untuk mendapatkan sifat mekanik adalah fraksi volume 1,25% nano Al2O3 disertai dengan penambahan Mg.

---

Aluminum has long been used as a conductor of electricity, especially in the high-voltage electricity transmission. The requirement of transmission cable is quite high considering that the increasing of electrical energy consumption. This research will discuss the process of fabrication and characterization of composite materials AlZrCe / nano Al2O3 through stir casting method. Variations performed with the addition of 2-wt% Mg. Zr used to increase the heat resistance, Ce used to increase the electrical conducitiviy and Al2O3 nano particles used to enhance the mechanical properties, whilst lowering thermal expansion coefficient and the electrical conductivity. The addition of Mg is to provide a good interface tension between matrix and reinforcement. The composite is characterized by several testing, such as tensile testing, metallographic microstructure via optical microscope and FESEM-EDX, electrical conductivity and thermal expansion coefficient.. The optimal point to obtain the mechanical properties is 1.25% volume fraction of nano-Al2O3 with the addition of Mg."

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

---

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

"Komposit merupakan material yang sedang dikembangkan, yang terdiri dari dua jenis material atau lebih untuk meningkatkan sifat mekanis. Salah satu aplikasinya yaitu pada tabung roket, yang menggunakan komposit berbahan dasar logam Metal Matrix Composite . Material yang digunakan yaitu Al 6061 dengan penambahan partikel nano SiC 0.15 Vf sebagai penguat, Mg 10 wt. sebagai agen pembasah, dan variabel TiB sebesar 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, dan 0.06 wt. sebagai pemodifikasi butir agar lebih halus dan meningkatkan sifat mekanis. Hasil dari penelitian ini menunjukan dengan adanya penambahan partikel nano SiC dan TiB sebagai pemodifikasi ukuran butir, dapat meningkatkan sifat mekanis. Penambahan TiB yang paling baik yaitu pada pada penambahan 0.06 wt. dengan kandungan aktual pada komposit sebesar 0.0535 wt. , yang menghasilkan nilai kekuatan tarik sebesar 204.9 MPa, nilai kekerasan 53.58 HRB, dan laju keausan sebesar 0.0012 mm3/m. Peningkatan sifat mekanis disebabkan karena terdapat fasa Mg2Si sebagai penguat, lalu TiB2 sebagai agen nuklean yang memperhalus butir, dan fasa MgAl2O4 yang berada pada antarmuka partikel nano SiC dengan matriks sehingga memiliki pembasahan yang baik.

---

Composite is advance material that being developed, that contains of two materials or more to improve the mechanical properties. One of the application is rocket tube, that using metal matrix composite MMC . The base material is Al 6061 with addition of nanoparticles SiC 0.15 Vf as reinforcment, Mg 10 wt. as wetting agent, and variables of TiB 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, and 0.06 wt. as grain refiner so it can improve the mechanical properties too. The result of this research, that with addition of nanoparticles SiC and TiB as grain refiner, it make the improvement of mechanical properties. The best addition of TiB is with the addition of 0.06 wt. TiB, which is the actual content in composite is 0.0535 wt. . The result shows that the Ultimate Tensile Strength reached 204.9 MPa, the hardness is 53.58 HRB, and the wear rate is 0.0012 mm3 m. The improvement of mechanical properties are because of there are Mg2Si phase as second phase that increase the strength of material, TiB2 as the nuclean to refine the grain, and MgAl2O4 phase that exist in the interface of nanoparticles SiC and the matrix, so it have good wettability between nanoparticles SiC and the matrix."