Ketangguhan paduan aluminium Cor 2024 hasil pengecoran elektromagnit
WAHYUNI, Nur, Ir. Jamasri, PhD
2004 | Tesis | S2 Teknik MesinPenelitian ini bertujuan untuk mengetahui ketangguhan paduan aluminium cor 2024 hasil pengecoran elektromagnit dan juga untuk mengetahui perubahan sifat fisis dan sifat mekanis pada paduan aluminium cor 2024 hasil pengecoran elektromagnit. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah paduan Al cor 2024 dengan teknik pengecoran elektromagnit menggunakan dua variasi kecepatan pengecoran yaitu 120 mm/menit dan 180 mm/menit. Bahan paduan cor 2024 memiliki komposisi kimia yang terdiri dari Al – 4,4% Cu – 1,6% Mg – 0,7% Mn. Pengujian kekerasan distandarisasi oleh ASTM E-92, pengujian tarik dengan ASTM E-606 dan uji ketangguhan retak dengan ASTM E-399 (variasi ketebalan ditetapkan pada 15mm, 18mm dan 21 mm). Hasil uji tarik menunjukkan terjadi peningkatan kekuatan tarik yang lebih tinggi pada kecepatan pengecoran 180 mm/menit ((simbol)st(/simbol) = 23.91 kg/mm2, (simbol)sy(/simbol) = 12.81 kg/mm2, dan E = 8515.82 kg/mm2) bila dibanding pada kecepatan pengecoran 120 mm/menit ((simbol)st(/simbol) = 23.93 kg/mm2, (simbol)sy(/simbol) = 12.82 kg/mm2, dan E = 7878.96 kg/mm2). Hasil uji kekerasan menunjukkan bahwa dengan kecepatan pengecoran 180 mm/menit, kekerasannya lebih merata pada tiap-tiap posisi (interval kekerasan berkisar pada 59.5 kg/mm2 – 60.7 kg/mm2), tetapi pada kecepatan pengecoran 120 mm/menit, harga kekerasannya bertambah (kekerasan tertinggi pada posisi 1 sebesar 61.2 kg/mm2, posisi 2 sebesar 60.9 kg/mm2 dan posisi 3 sebesar 74.9 kg/mm2). Hasil uji ketangguhan retak menunjukkan bahwa pada posisi 1 harga ketangguhan tidak beraturan pada tiap-tiap kecepatan pengecoran, tetapi pada posisi 2 dan pada posisi 3, harga ketangguhan menurun pada tiap-tiap ketebalan dengan variasi kecepatan pengecoran (V.cor 120 mm/menit pada posisi 2, tertinggi pada 15.653 MPa.mm-1/2 dan terendah pada 14.021 MPa.mm-1/2 dan pada V.cor 180 mm/menit, tertinggi pada 17.313 MPa.mm-1/2 dan terendah pada 13.527 MPa.mm-1/2). Hasil pengamatan struktur mikro terlihat bahwa struktur CuMgAl tersebar merata yang ditunjukkan oleh adanya gumpalan hitam. Struktur butir lebih halus seiring dengan peningkatan kecepatan pengecoran.
The objective of this research is to study the fracture toughness of as cast 2024 aluminium alloy produced by an electromagnetic casting and to study the physical properties and the mechanical properties of the 2024 aluminium alloy. Material used in this research was as cast 2024 aluminium alloy made using electromagnetic casting with various velocities, namely 120 mm/menit and 180 mm/menit. The chemical composition of this material was Al – 4 .4%Cu – 1.6%Mg – 0.7%Mn. Hardness testing was standardized by ASTM E-92 (The American Society for testing and materials); Tensile testing was by ASTM E-606 and for fracture toughness testing was standardized by ASTM E-399 (the various of thickness was namely at 15 mm; 18 mm and 21mm). The results of the tensile test indicates that there is an increased value of strength tensile at the velocity of casting of 180 mm/menit ((symbol)st(/symbol) = 23.91 kg/mm2; (symbol)sy(/symbol) = 12.81 kg/mm2 and E = 8515.82 kg/mm2) and more large than at the velocity of casting at 120 mm/menit ((symbol)st(/symbol) = 23.93 kg/mm2; (symbol)sy(/symbol) = 12.82 kg/mm2 and E = 7878.96 kg/mm2). The results of the hardness test showes that the value of hardness at the velocity of casting of 180 mm/menit is uniform on each position (interval value is about 59.5 kg/mm2 – 60.7 kg/mm2), but at the velocity of casting of 120 mm/menit, the value of hardness is increasing (higher value of hardness at position 1 of 61.2 kg/mm2, position 2 of 60.9 kg/mm2 and position 3 of 74.9 kg/mm2). The results of the fracture toughness test showed that the value of fracture toughness at position 1 is un uniform on each velocity casting, but at position 2 and position 3, the value is decreases on each thickness with various velocities of casting (the velocity of casting 120 mm/menit at position 2, high value is at 15.653 MPa.mm-1/2 and the low value is at 14.021 MPa.mm-1/2 and the velocity of casting 180 mm/menit gives the high value of 17.313 MPa.mm-1/2 and the low value at 13.527 MPa.mm-1/2). The evaluation of microstructure showes that the structure CuMgAl is uniformely distributed and the structure is more fine grain with an increasing the velocity of casting.
Kata Kunci : Ketangguhan Retak,Aluminium Cor 2024,Pengecoran Elektromagnit, fracture toughness, hardness, microstructure, electromagnetic casting
