Pengaruh temperatur dan waktu peleburan terhadap massa jenis, porositas, kekerasan dan struktur mikro paduan Al-21

SISWANTO, Rudi, Dr. Suyitno, ST., M.Sc

2009 | Tesis | S2 Magister Sistem Teknik

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh temperatur dan waktu peleburan terhadap massa jenis, porositas, kekerasan dan struktur mikro dari hasil pengecoran. Metode pengecoran yang digunakan adalah pengecoran tuang, disebut juga pengecoran grafitasi (tanpa tekanan), dimana suatu logam cair dituang ke dalam cetakan tanpa adanya tekanan, selanjutnya dibiarkan membeku dalam cetakan dengan pendinginan temperatur ruang. Tungku untuk peleburan menggunakan tungku jenis krusibel dan cetakan dari logam dengan bahan bakar briket batubara. Material untuk pengecoran digunakan paduan aluminium magnesium (Al-21%Mg) sekrap. Bahan fluks untuk melindungi logam cair agar tidak kontak dengan udara adalah campuran KCl, MgCl2 dan BaCl2. Peralatan pengujian yang digunakan adalahneraca digital,Vickers Hardness Tester, dan mikroskop optik. Paduan Al-Mg dilebur dalam tungku pada variasi temperatur 650 oC, 700 oC dan 750 oC dengan waktu peleburan 5, 10 dan 15 menit, kemudian dituang dalam cetakan logam (temperatur 200 oC), dan selanjutnya dibiarkan membeku dan dingin dalam cetakan. Kemudian coran dibuat spesimen untuk dilakukan pengujian massa jenis, porositas, kekerasan dan struktur mikro. Hasil pengujian menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur peleburan berpengaruh pada massa jenis meningkat, porositas berkurang, kekerasan meningkat dan struktur butir fasa α-Al semakin halus. Semakin lama waktu peleburan pada pengecoran tuang paduan Al-Mg, kekerasan semakin meningkat, akan tetapi porositas dan massa jenis tidak menunjukkan adanya hal tersebut. Semakin lama waktu peleburan juga meningkatkan struktur butir fasa α-Al semakin halus. Massa jenis tertinggi dan porositas terkecil diperoleh pada temperatur peleburan 750 oC dengan waktu peleburan 5 menit. Kekerasan tertinggi diperoleh pada temperatur peleburan 750 oC dengan waktu peleburan 15 menit.

The aim of this research is to identify the influence of melt temperature and melt duration on density, porosity, hardness, and microstructure in casting product. The casting method used is pour casting, or also called gravity casting, in which the metal melting of pouring in the mold was unpressed and than freezed in the mold on cooling temperature. The furnace melting used a crucible furnace and the metal molding used coal briquette as fuel. While the casting of material used Al-Mg scrap alloy (Al- 21%Mg). Flux covers the melt so that uncontacted air used KCl, MgCl2 and BaCl2 mixing. Testing equipment used were density, Vickers hardness, and microstructure test. Al-Mg alloy melted in the furnace with the temperature variation of 650 oC, 700 oC and 750 oC with the melting time of 10, and 15 minutes and than the pouring in metal molding is at the temperature 200 o. The next step was freezing and cooling in the mold. After that casting product made the specimen for the testing of density, porosity, hardness, and microstructure. The result showed that the higher melting temperature influence to density, less porosity, more hardness, and smoother fassa α-Al. The longer metal melting time on pour casting of the Al-Mg alloy will result on more hardness but porosity and density will not show the same indications. The longer the melting time, the structure of α-Al particle will be smoother. The highest density and the lowest porosity were obtained in the melting temperature of 750 oC and in 5 minutes melting time. The highest hardness is obtained in the melting temperature of 750 oC and in 15 minutes of melting time.

Kata Kunci : Pengecoran tuang,Paduan Al,21,Mg,Porositas,kekerasan struktur mikro, pour casting, Al-21%Mg Alloy, porosity, hardness, microstructure