PENGARUH KOMPOSISI SILIKON DAN TEMPERATUR TUANG TERHADAP KERENTANAN HOT TEARING PADA Al-Si DENGAN CETAKAN CONSTRAIN ROD CASTING MODIFED HORIZONTAL

AKHYAR,ST, Dr. Suyitno, S.T., M.Sc.

2012 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Hot tearing merupakan cacat retak pada produk pengecoran baik retak pada permukaan maupun retak di dalam produk pengecoran. Pembekuan logam cair menyebabkan terjadinya kontraksi termal dan penyusutan, saat terjadi kontraksi dan penyusutan jika paduan logam tertahan oleh desain cetakan maka akan terjadi hot tearing. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh komposisi silikon dan temperatur penuangan terhadap kerentanan hot tearing, mengamati kurva pendinginan, struktur makro, mikro, hasil SEM, dan kekerasan paduan logam Al- Si. Penelitian ini memadukan ingot aluminium sebagai material base dengan ingot ADC12 sebagai penambah untuk mendapatkan empat variasi komposisi silikon yaitu 0,24%Si, 1,19%Si, 1,66%Si, dan 2,6%Si. Temperatur tuang yang digunakan antara lain 710 oC, 760 oC dan 810 oC, serta temperatur cetakan 220 oC. Metode yang digunakan adalah metode visual dengan cetakan constrain rod casting modified (CRCM) horizontal. Hot tearing meningkat seiring dengan meningkatnya komposisi silikon sampai mencapai maksimum pada komposisi 1,19%Si dengan temperatur tuang 760 oC (45 HTS), selanjutnya hot tearing menurun seiring dengan penambahan terus jumlah komposisi silikonnya. Kurva pendinginan menunjukkan penurunan temperatur sangat cepat dari temperatur 710 oC turun menjadi 250 oC dalam waktu 25 detik ketikan cairan logam dituang ke dalam cetakan CRCM horizontal, selanjutnya penurunan temperatur sangat lambat sampai mencapai temperatur ruang dalam waktu sekitar 6 jam. Struktur makro dan hasil SEM menunjukkan bahwa hot tearing terbentuk pada rentang ulet, daerah semi solid, dan ketika cairan logam berbentuk slurry, hal tersebut dapat dilihat dari bentuk dendrit. Struktur mikro memperlihatkan peningkatan sebaran segregasi silikon dalam matrik aluminium seiring dengan meningkanya komposisi silikon dalam paduan Al-Si dari 0,24% sampai dengan 2,6%. Kekerasan paduan Al-Si meningkat seiring dengan meningkatnya komposisi silikon dan mencapai maksimum yaitu 62,83 BHN pada komposisi 2,66%Si dengan temperatur tuang 810 oC.

Hot tearing is a casting defect that occurs on surface and subsurface in the casting products. Solidification causes thermal contraction and shrinkage in the liquid metal, and liquid metal restrained by mold design then hot tearing will be occur. The purpose on this study is to determine the effect of silicon composition and pouring temperature on hot tearing susceptibility, by observed cooling curve, macro and micro structure, SEM, and hardness of Al-Si alloys. Alloying aluminum base with ADC12 as addition to get four variations of silicon composition have been done in this study, there were 0.24%Si, 1.19%Si, 1.66%Si, and 2.6%Si. Pouring temperature that used were 710 oC, 760 oC and 810 oC, and constant mold temperature at 220 oC. The method used was visual method with constrained rod casting mold modified (CRCM) horizontal mold. Hot tearing increases with increasing silicon composition until reaches maximum at 1.19% with pouring temperature 760 °C (45 HTS), then hot tearing decreases with the addition of the silicon composition. Cooling curve shows the temperature of liquid metal drops from 710 oC to 250 oC at 25 seconds when liquid metal poured into CRCM horizontal mold, then the temperature cooling down slowly until reaches room temperature for about 6 hours. Macro structures and SEM indicate that hot tearing is formed over a range of ductile, semi-solid, and when the liquid metal slurry, it can be seen from the dendrites. Microstructure shows that distribution of silicon segregation in aluminum matrix increased with increasing silicon composition in Al-Si alloys from 0.24% to 2.6%. Hardness increases with increasing silicon composition and reaches maximum at 2.66% silicon composition with pouring temperature 810 oC (62.83 BHN).

Kata Kunci : komposisi silikon, temperatur tuang, hot tearing, CRCM horizontal