Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
[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.]

Abstrak :
Paduan aluminium AC4B umum digunakan untuk komponen cylinder head dengan metode Low Pressure Die Casting (LPDC). Penambahan unsur stronsium dan titanium dimaksudkan untuk mengurangi kegagalan yang terjadi pada proses pengecoran akibat cacat, diantaranya penyusutan, porositas, dan misrun. Selain itu, untuk meningkatkan kekerasan dari paduan perlu dilakukan pengerasan penuaan. Faktor yang mempengaruhi pada pengerasan penuaan adalah proses perlakuan pelarutan yang berperan untuk memerangkap vacancy dan melarutkan semua unsur didalam matriks. Kombinasi penambahan Ti dan Sr serta perlakuan pelarutan diamati pada penelitian ini. Penelitian ini mempelajari pengaruh perlakuan pelarutan pada temperatur 480, 500, dan 520 oC dengan waktu tahan 30 dan 120 menit pada paduan AC4B dengan kandungan 0.078 wt. % Ti dan 0.02 wt. % Sr. Dilakukan pengamatan peningkatan kekerasan setelah proses penuaan pada temperatur 200°C untuk waktu hingga 96 jam serta mengamati evolusi struktur mikro pada paduan tersebut. Hasil penelitian menunjukkan dengan meningkatnya temperatur serta waktu tahan lebih lama lebih melarutkan fasa-fasa kedua kedalam matriks. Sehingga pada waktu tahan yang lebih lama melarutkan fasa silikon dan fasa intermetalik yang berbentuk jarum menjadi lebih halus dan terjadi fragmentasi. Pada AC4B dengan kandungan 0.078 wt. % Ti dan 0.02 wt. % Sr setelah proses penuaan memiliki kekerasan yang lebih tinggi pada temperatur pelarutan 520°C selama 30 menit, yakni 63.32 HRB.

---

AC4B aluminium alloys is commonly used to produce cylinder head with low pressure die casting methode. Strontium and titanium added to reduce reject in casting process, such as shrinkage, porosity, and misrun. To increase their hardness, the alloys are usually precipitation hardened. Crucial factor that affect age hardening respone is the solution treatment process, in which vacancies are trapped and solute elements are dissolved in the matrix. Combination of Ti and Sr addition on solution treatment process was studied. This research analyzed the solution treatment of 480, 500, and 520 oC with 30 and 120 minutes of holding time on AC4B alloys added with 0.078wt. % Ti and 0.02 wt.% Sr. Age hardening was followed during ageing at 200°C for 96 hours and evolution of microstructure was observed. Research results showed that the higer the temperature and longer the holding time dissolved more second phases into the matrix. Longer holding time dissolved silicon and intermetalic phases, changing their morphology into finer and fragmented phases. AC4B alloys with 0.078 wt. % Ti and 0.02 wt.% Sr had the higher hardness of 63.32 HRB after solution treatment at 520°C for 30 minutes.

Abstrak :
Penambahan unsur stronsium dan titanium pada paduan aluminium AC4B yang biasa digunakan sebagai komponen cylinder head, bertujuan untuk mengurangi kegagalan yang terjadi pada proses pengecoran akibat cacat, diantaranya penyusutan, porositas, dan misrun. Selain itu, untuk meningkatkan kekerasan dari paduan perlu dilakukan pengerasan penuaan. Studi ini dilakukan untuk melihat pengaruh temperatur dan waktu tahan perlakuan pelarutan terhadap kekersan puncak paduan AC4B dengan penambahan unsur Ti dan Sr. Perlakuan pelarutan dilakukan pada temperatur 480, 500, dan 520°C dengan waktu tahan 30 dan 120 menit pada paduan AC4B dengan kandungan 0.108 wt. % Ti dan 0.02 wt. % Sr. Dilakukan pengamatan peningkatan kekerasan dan evolusi mikro sktruktur setelah proses penuaan pada temperatur 200 oC untuk waktu hingga 96 jam. Hasil penelitian menunjukkan dengan meningkatnya temperatur serta waktu tahan lebih lama lebih melarutkan fasa-fasa kedua kedalam matriks. Sehingga pada waktu tahan yang lebih lama melarutkan fasa silikon dan fasa intermetalik yang berbentuk jarum menjadi lebih halus dan terjadi fragmentasi.

---

Strontium and titanium added in AC4B aluminium alloys, which commonly used to produce a cylinder head, is to reduce reject in casting process, such as shrinkage, porosity, and misrun. To increase their hardness, the aluminium alloys are usually precipitation hardened. We study effect of combination of Ti and Sr addition during solution treatment process. This research analyzed the solution treatment of 480, 500, and 520°C with 30 and 120 minutes of holding time on AC4B alloys added with 0.108wt. % Ti and 0.02 wt.% Sr. Age hardening was followed during ageing at 200°C for 96 hours and evolution of microstructure was observed. Research results showed that the higher the temperature and longer the holding time dissolved more second phases into the matrix. Consequently, Longer holding time dissolved silicon and intermetalic phases, changing their morphology into finer and fragmented phases.

Abstrak :
Paduan aluminium-seng-magnesium-tembaga memiliki peranan penting dalam industri penerbangan. Pada penelitian ini dilakukan investigasi sistematis untuk mengeksplorasi evolusi mikrostruktur paduan Al-Zn-Mg-Cu dengan beberapa variasi komposisi (kisaran konsentrasi Cu 0,4-1,6 at. % dan Zn (= konsentrasi Mg) 1,7-3,0 at. %) selama ageing pada temperatur 120 °C dan 190 °C. Melalui investigasi ini didapatkan pengaruh tiap elemen penyusun paduan yang dapat digunakan untuk memberikan gambaran mengenai kombinasi komposisi yang optimum pada pengerasan selama ageing. Selain itu fenomena rapid hardening, yang umumnya terjadi pada paduan aluminium seri 2xxx dan 7xxx juga berusaha diungkap dalam penelitian ini. Rapid hardening merupakan fenomena pengerasan yang terjadi pada saat awal proses ageing akibat adanya clustering atom terlarut. Unit dapur induksi vakum baru di University of Sydney digunakan untuk mempersiapkan semua paduan. Mikrostruktur hasil pengecoran diamati dengan mikroskop optik. Billet hasil pengecoran dirol menjadi pelat yang lebih tipis dengan ketebalan 1.5-2 mm. Pelat ini kemudian diberikan perlakuan panas solution treatment-ageing. Pengukuran kekerasan dilakukan pada sampel pada beberapa variasi waktu ageing untuk mendapatkan kurva age hardening dan mengungkap efek rapid hardening. Karakterisasi TEM dilakukan untuk memahami evolusi mikrostruktur presipitat. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa kekerasan paduan semakin meningkat dengan penambahan Zn dan Mg karena adanya pembentukan presipitat halus MgZn2 dan Mg3Zn3Al2 yang bebentuk spherical. Penambahan Cu memberikan efek peningkatan kekerasan cukup signifikan hingga komposisi Zn dan Mg mencapai 2.5 at. %. Fenomena rapid hardening ditemukan dalam paduan Al-Zn-Mg-Cu selama ageing pada temperatur 190 °C. ......Aluminium-zinc-magnesium-copper alloys have an important role in aerospace industry. A systematic investigation has been done to explore microstructural evolution in Al-Zn-Mg-Cu alloys with the variation in composition (range of concentration of Zn (= Mg concentration) is 1.7-3.0 at. % and Cu in the range of 0.4-1.6 at. %) during ageing at temperature of 120 °C dan 190 °C. Following this investigation, the role of each element remains to be established for describing the optimum combination of composition during age hardening. Aside from that, rapid hardening (RH) phenomenon, which is commonly happened in the aluminium 2xxx and 7xxx series is also revealed through this research. Rapid hardening is the hardening phenomena which is occured in the early stage of ageing treatment due to clustering of solute atom. A new induction vacuum casting unit at the University of Sydney was employed to prepare all Al alloys. Casting microstructures was evaluated using optical microscopy. The cast billets were then further rolled into strips with a thickness of 1.5-2 mm. These strips were solution treated and aged. Hardness test was performed on these aged samples in order to reveal hardening effect. TEM characterization was performed to understand the precipitation microstructure evolution. The results show that the hardness of the alloy increases with the addition of Zn and Mg concentration due to the formation of nano-spherical precipitates MgZn2 and Mg3Zn3Al2. Copper addition gives a significant effect on the increasing of the hardness up to 2.5 at. % of Mg and Zn. Rapid hardening phenomenon was revealed in the Al-Zn-Mg-Cu alloys during ageing at 190 °C.

Abstrak :
Material komposit merupakan salah satu jenis material yang saat ini banyak dikembangkan karena dapat menggabungkan sifat-sifat yang menyusunnya. Karena keunggulannya tersebut, material komposit diaplikasikan pada berbagai bidang, salahsatunya adalah untuk aplikasi balistik. Untuk aplikasi balistik dibutuhkan material yang kekerasannya tinggi namun tidak mengorbankan ketanguhannya. Untuk mencapai sifat tersebut diperlukan penambahan elemen paduan Al-7Si-4Mg dengan variasi fraksi berat 1, 5, dan 9 % Zn berpenguat 5 % silikon karbida hasil squeeze casting yang akan dilihat responsnya dibawah perlakuan panas penuaan. Komposit diberikan perlakuan panas solution treatment pada temperatur 500°C selama satu jam dan dilanjutkan dengan pengerasan penuaan pada temperatur 200°C. Selain itu komposit juga mengalami pengerjaan rolling dengan pesen deformasi 10 % yang bertujuan untuk meningkatkan kekerasannya. Karakterisasi yang dilakukan adalah pengujian kekerasan, pengujian dan foto makro fraktograsi impak, pengamatan dan analisis struktur mikro menggunakan mikroskop optik, SEM (Scanning Electron Microscope) dan EDXA (Energy Dispersive X-ray Analysis). Hasil pengujian menunjukkan semakin tinggi kandungan seng maka semakin tinggi kekerasan puncak dan harga impak yang dihasilkan. Kondisi puncak semua sampel dicapai dalam waktu 2 jam. Sedangkan untuk pengerjaan rolling, kekerasan puncak dan harga impak yang dihasilkan leih rendah daripada sampel yang tidak mengalami pengerjaan rolling karena adanya retak yang terjadi disekeliling partikel silikon karbida. ......Composite materials are widely developed due to the possibility to obtain synergetic effects from their constituents. One application is for ballistic purpose. To obtain high ballistic properties, composites need to be hard as well as tough. One approach is through alloying and rolling processes. This research develops particulate composites consist of alumunium alloy Al-7Si-4Mg with varied content of 1, 5, 9 % Zn reinforced by 5 % silicon carbide made by squeeze casting methood. The composite was solution treated at 500°C for 1 hour and then aged at 200°C. Rolling was conducted for 10 % prior to heat treatment process. The characterization included hardness testing to construct ageing curves, impact testing and fractography analysis, microstructure observation using optical microscopy, SEM (Scanning Electron Microscope) and EDXA (Energy Dispersive X-ray Analysis). The results show that the higher the Zn content, the higher the peak hardness and impact values of composites. All samples reached peak hardness withing 2 hours. On the other hand, the rolling process seem to deteroriate the mechanical properties due to cracks formed around SiC particle.