Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
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).

Abstrak :
Paduan Al 7XXX Al-Zn-Mg merupakan salah satu paduan aluminium yang mampu dilaku panas dan memiliki kekuatan tinggi. Paduan Al 7xxx dapat diperkuat dengan pengerasan pengendapan. Dalam proses pengerasan pengendapan, proses laku pelarutan merupakan tahapan penting dimana fasa kedua larut ke dalam matriks agar dapat bertransformasi menjadi presipitat saat proses penuaan. Selain itu, penambahan Ti dapat memperkuat paduan dengan melakukan penghalusan butir. Penelitian kombinasi laku pelarutan dengan penghalusan butir oleh Ti masih terbatas. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan diamati pengaruh temperatur laku pelarutan terhadap struktur mikro dan sifat mekanis paduan Al-5.1Zn-2Mg dengan penambahan 0.1 berat Ti hasil squeeze casting. Paduan Al-5.1Zn-2Mg-0.1Ti hasil pengecoran dihomogenisasi pada temperatur 400 C selama 4 jam. Setelah itu, laku pelarutan dilakukan dengan variasi temperatur 220, 420, dan 490 C, dilanjutkan dengan pencelupan cepat. Selanjutnya, penuaan dilakukan pada temperatur 130 C selama 48 jam. Karakterisasi meliputi pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik, dan Scanning Electron Microscope SEM Energy Dispersive Spectroscopy EDS, pengujian kekerasan Rockwell, X-Ray Diffraction XRD, dan Simultaneous Thermal Analysis STA. Penambahan 0.1 berat Ti dapat memperbulat struktur butir paduan dan menyebabkan tegangan permukaan antarmuka matriks ?-Al menurun sehingga fasa kedua lebih mudah untuk berdifusi ke dalam matriks saat laku pelarutan. Peningkatan temperatur laku pelarutan dapat meningkatkan jumlah fasa kedua yang larut ke dalam matriks. Hal ini dapat ditunjukkan melalui fraksi volume fasa kedua dari kondisi setelah homogenisasi, yaitu 7.07 menjadi 6.74, 3.50, dan 2.75 untuk temperatur laku pelarutan 220, 420, dan 490 C. Banyaknya fasa kedua yang larut berdampak pada kekerasan yang dihasilkan setelah penuaan. Nilai kekerasan penuaan meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur laku pelarutan, yaitu 41.68, 52.46, dan 70.98 HRB pada temperatur laku pelarutan 220, 420, dan 490 C. Selain itu, nilai kekerasan paduan dengan 0.1 berat Ti lebih tinggi dibanding paduan tanpa Ti setelah penuaan karena jumlah fasa kedua yang larut lebih besar sehingga presipitat yang terbentuk menjadi lebih banyak. ......Al 7XXX alloy is one of heat treatable aluminium alloy which has superior strength. It can be strengthened by precipitation hardening. Solution treatment in precipitation hardening sequence has an important role in which second phases will dissolve, and vacancies will be quenched in the matrix to form precipitates in the ageing process. Another strengthening can be done by the addition of Ti as grain refiner. However, there is still lack of study concerned on the combination of solution treatment with grain refining by Ti. Thus, this study is aimed to investigate the effect of solution treatment temperature on microstructure and mechanical properties of Al 5.1Zn 2Mg alloy with 0.1 wt. Ti produced by squeeze casting. As cast alloy was homogenized at 400 C for 4 h. Solution treatment was conducted at 220, 420, and 490 C, followed by rapid quenching. The alloy was subsequently aged at 130 C for 48 h. Characterization was performed by optical microscope, Scanning Electron Microscope SEM ndash Energy Dispersive Spectroscopy EDS, Rockwell hardness testing, X Ray Diffraction XRD, and Simultaneous Thermal Analysis STA. The addition of 0.1 wt. Ti resulted in rounder grains which possess lower surface tension between the Al matrix and second phase interface so that the dissolution of it will be much easier while solution treatment. Increasing solution treatment temperature leads to decreasing volume fraction of the second phases at grain boundaries. It can be known by quantitative analysis from as homogenized condition with volume fraction of 7.07 which decreased to 6.74, 3.50, and 2.75 after solution treatment at 220, 420, and 490 C, respectively. The amount of dissolved second phases will affect the final hardness after ageing process, at which the hardness was increasing with increasing solution treatment temperature. The hardness was 41.68, 52.46, and 70.98 HRB with solution treatment temperature of 220, 420, and 490 C, respectively. Besides, the hardness value of 0.1 wt. Ti added alloy was higher than that of the alloy without Ti addition. It was due to higher second phase dissolution which leads to more precipitates formed.

Abstrak :
Paduan Al-Zn-Mg (Seri 7xxx) umumnya diperkuat melalui perlakuan penuaan, dengan pembentukan presipitat. Selain itu, paduan dapat diperkuat pula dengan penambahan 0.4 % berat Ti yang akan memperhalus butir. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh Ti dalam penguatan presipitasi paduan Al-4.4Zn-1.6Mg-0.4Ti (% berat) pada berbagai temperatur. Paduan ini diproses melalui pengecoran dengan proses squeeze casting, homogenisasi pada temperatur 400 oC selama 4 jam, laku pelarutan dengan variasi temperatur 220, 420, dan 490 oC selama 1 jam, pencelupan air, lalu dilakukan penuaan pada temperatur 130 °C selama 48 jam. Karakterisasi yang dilakukan berupa pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik, dan Scanning Electron Microscope (SEM) – Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), pengujian kekerasan Rockwell, X-Ray Diffraction (XRD), dan Differential Scanning Calorimetry (DSC). Penambahan 0.4 % berat Ti selain memperhalus dan membulatkan butir, menurunkan tegangan permukaan antarmuka matriks dan fasa kedua, dan pelarutan fasa kedua menjadi lebih mudah. Banyaknya fasa kedua yang larut berpengaruh dengan kekerasan setelah laku pelarutan dan penuaan. Kekerasan akhir setelah penuaan dengan laku pelarutan 220, 420, dan 490 oC sebesar 38.26, 63.76, dan 63.36 HRB. Nilai kekerasan tersebut lebih tinggi daripada paduan tanpa Ti karena pelarutan fasa kedua yang lebih banyak menyebabkan pembentukan presispitat yang lebih banyak pula......Al-Zn-Mg alloys (7xxx series Al alloys) are commmonly hardened with ageing treatment, to form precipitates. To further increase the strength, 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-4.4Zn-1.6Mg-0.4Ti (wt.%) alloy. The alloy was fabricated by squeeze casting process. Then, the alloy was homogenized at 400 oC for 4 hours, solution treated at 220, 420, and 490 oC for 1 h followed by water quenching, then aged at 130 oC for 48 h. Characterization was performed by optical microscope, Scanning Electron Microscope (SEM) – Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Rockwell hardness testing, X-Ray Diffraction (XRD), and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The addition of 0.4 wt. % Ti resulted finer and rounder grains which possess lower surface tension between the α-Al matrix and second phase interface to dissolves second phases easier during solution treatment. The amount of dissolved second phases will affect the final hardness after ageing to 38.26, 63.76, and 63.36 HRB with solution treatment temperature of 220, 420, and 490 °C, respectively. Besides, the hardness value of 0.4 wt. % Ti added alloy was higher than that of the alloy without Ti addition. It was due to higher second phase dissolution which leads to more precipitates formed.