Pengaruh Komposisi Silikon Dan Magnesium Pada Aluminium Terhadap Sifat Mekanik

1203037001 - Moh Arfan Muzakkir; Rifky, S.T., M.M; Fahriansyah;

Meningkatnya penggunaan aluminium karena memiliki beberapa kelebihan dibanding logam lain, diantaranya titik cair yang rendah, bobotnya ringan, tahan terhadap korosi, serta sebagai konduktor panas dan listrik yang baik. Berdasarkan kelebihan-kelebihan tersebut membuat aluminium banyak dipakai dalam berbagai bidang, misalnya pada bidang otomotif, kontruksi pesawat terbang, perlengkapan rumah tangga, pembangunan gedung, dan lain-lain. Pada bidang otomotif aluminium digunakan untuk pembuatan torak, kepala silinder, pelek, dan lain-lain.
Walaupun aluminium memiliki banyak kelebihan dibanding logam lainnya, tetapi di dalam aplikasi di bidang teknik aluminium masih memiliki kelemahan yaitu sifat mekanik aluminium kurang baik terutama pada kekerasan, batas cair, dan regangannya, sehingga membuat aluminium murni tidak dapat dipakai sebagai bahan konstruksi. Tetapi apabila dicampur dengan sejumlah kecil elemen lain, maka kekuatan dan kekerasannya akan meningkat. Unsur-unsur paduan yang digunakan untuk meningkatkan sifat mekanik alumunium adalah tembaga, silisium, mangan, magnesium, dan unsur-unsur lainnya.
Salah satu cara untuk memperbaiki sifat paduan alumunium silikon adalah dengan menambah unsur-unsur logam lain, seperti magnesium, tembaga, mangan, seng, dan lain-lain. Penambahan unsur magnesium (Mg) akan meningkatkan kekuatan dan kekerasan pada aluminium tanpa terlalu menurunkan keuletannya.
Tujuan dari penelitian ini dilakukan adalah untuk mengetahui komposisi silikon dan magnesium pada paduan aluminium yang memiliki kekuatan tarik tertinggi. Serta untuk mengetahui karakteristik metallographi paduan aluminium yang memiliki kekuatan tarik tertinggi. Material yang digunakan pada penelitian ini adalah Aluminium paduan dengan berat 10 kg dan magnesium 0,9 kg. pengujian yang dilakukan pada penelitian ini adalah uji komposisi kimia, uji tarik, dan uji struktur mikro.
Hasil uji komposisi pada bahan coran A kadar silikon 9,38%, kadar magnesium 0,389% dan pada bahan coran B mencapai kadar silikon 9,13%, kadar magnesium 1,168%. Jika dikaitkan dengan standar ADC12 JIS H5302 (kadar silikon maksimal 9,6-12,0% dan kadar magnesium <0,3%), hasil uji komposisi bahan coran A dan bahan coran B belum dapat mencapai rentang kadar kriteria standar. Hal ini disebabkan karena terangkatnya kandungan aluminium, silikon dan magnesium pada saat pembuangan slag atau kotoran, terlalu tinggi temperatur pada saat pengecoran sehingga terjadi penguapan pada aluminium, silikon,
magnesium, dan kesalahan pada saat penghitungan komposisi awal. Namun pada hasil uji tarik bahan coran A memiliki nilai kekuatan tarik 11,675 N/mm² dan pada bahan coran B memiliki nilai kekuatan tarik 12,243 N/mm² sedangkan hasil uji tarik berdasarkan ADC12 JIS H5302 memiliki nilai uji tarik 41 N/mm², nilai tersebut sangat jauh dari hasil uji tarik benda coran A dan benda coran B sehingga belum dapat mencapai rentang kadar kriteria standar JIS H 5302. Hal ini disebabkan karena terlalu tinggi temperatur pada saat pengecoran, serta terdapat unsur lain pada bahan coran A dan coran B, yaitu unsur Fe (besi) yang memiliki kadar diatas rentang standar, dan unsur Cu (tembaga) yang memiliki kadar dibawah rentang standar. Seperti diketahui bahwa pengaruh unsur kadar Cu (tembaga) adalah mampu memperbaiki sifat kekuatan tarik sedangkan unsur kadar Fe (besi) dapat menurunkan sifat kekuatan tarik.
Pada pengujian struktur mikro paduan aluminium bahan coran A dan bahan coran B, nampak bahwa hasil struktur mikro berada pada fasa hipoutectic yaitu struktur ferrite (alpha) dengan sedikit eutektik sebagai tambahan. Demikian juga unsur Si dan Mg pada paduan aluminium tersebut tersebar tidak merata dan didominasi oleh Al. Hasil struktrurmikro ini sekaligus menjawab mengapa pada uji komposisi unsur Si jumlah komposisinya turun dari 9,38 pada bahan coran A menjadi 9,13 % pada bahan coran B tanpa ada penambahan unsur silikon, sedangkan pada unsur Mg terlihat jelas komposisi pada bahan coran A 0,389% setelah di tambahkan unsur Mg 700 gram komposisi unsur Mg pada bahan coran B menjadi 1,168%. Hasil ini mendukung dan memperkuat hasil pengujian komposisi yang dilakukan.