Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

(1)

PENGARUH PENAMBAHAN

MAGNESIUM/ALUMINIUM BERONGGA TERHADAP

SIFAT MEKANIS BAHAN RENDAH BISING

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

JEFRI PANTAS MANURUNG NIM. 100421044

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

ABSTRAK

Aluminium merupakan logam putih keperakan yang sangat lemah dan lunak, tetapi bila dipadukan dengan sejumlah unsur logam lain seperti (Mg, Cu, Fe, Si) dapat meningkatkan kekuatan dari aluminium tersebut. Pada penelitian ini dilakukan penambahan unsur magnesium kedalam aluminium sekrap untuk mengetahui sifat mekanis bahan rendah bising. Dimana magnesium merupakan logam yang paling ringan dalam hal berat jenisnya dan sifat magnesium yang sangat baik yaitu dapat meningkatkan kekerasan, dan kekuatan tarik. Hasil paduan aluminium-magnesium ini sangat ringan dibandingkan dengan besi dan baja. Pada proses peleburan aluminium-magnesium dan pengecoran berongga terhadap spesimen dimana rekayasa rongga merupakan proses cara pembuatan rongga (lubang) untuk mengetahui pengaruh penambahan unsur magnesium yang disesuaikan dengan variasi 2%, 4% dan 6% terhadap aluminium berongga. Hasil peleburan aluminium-magnesium dicetak menggunakan cetak pasir dan dibentuk menjadi spesimen dan setelah itu dilakukan pengujian kekerasan dan uji tarik. Hasil pengujian menunjukkan bahwa hasil yang optimum adalah pada komposisi 93,12% aluminium dan 6% magnesium dengan karakteristik sebagai berikut: Kekerasan 132,70 BHN dan Tensil strength 164,10 N/mm², Yield strength 122,54 N/mm² dan Elongation 4,64%. Semakin meningkat penambahan unsur magnesium terhadap aluminium maka semakin meningkat juga hasil kekerasan dan uji tariknya.

Kata kunci : Aluminium sekrap, magnesium, pengecoran berongga, peleburan,

(10)

ABSTRAK

Aluminium is white metal silvery very feeble and malleable, but if combined with a number of metallic element another ( such as mg, cu, fe, si ) can increase the power of aluminium. On the study is done the addition of the elements of magnesium into aluminum sekrap to know the nature of mechanical material low noise. Where metal magnesium is the most mild in terms of weight of its kind and the nature of magnesium which it so good, can be increased the violence, and tensile strength. The result of an alloy aluminium-magnesium this very light compared with iron and steel. In the process of melting aluminium-magnesium and casting hollow against the specimen where engineering cavity is a process of the procedure of making a cavity (hole ) to know the influence of the addition of the elements of magnesium which it adjusted with the variation of 2 %, 4 % and 6 % for aluminum hollow Resulting from the use of a print aluminium-magnesium printed sand. formed into a specimen and after it was done testing violence and test pull. The results of tests indicating that results optimum is in composition 93,12 % of aluminium and 6 % magnesia with characteristic as follows: violence 132,70 bhn and tensil strength 164,10 n / mm2_{, yield strength 122,54 n / mm}2_{and elongation}

4,64 %. The increasing the addition of the elements of aluminum and magnesium against the increasing violence and lure also the result of the test

(11)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat

dan karunia-Nya sehingga penyusunan skripsi ini dapat di selesaikan. Skripsi ini

merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa Teknik Mesin dalam menyelesaikan

studi di Universitas Sumatera Utara.

Adapun judul dari skripsi ini adalah “Pengaruh Penambahan

Magnesium / Aluminium berongga terhadap sifat mekanis bahan rendah

bising”.

Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Kedua orang tua, yang telah banyak memberikan materi dan moril serta

dukungan kepada penulis hingga dapat menyelesaikan tugas sarjana ini.

2. Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri sebagai ketua Departemen Teknik

Mesin FT-USU dan selaku dosen pembimbing penulis dalam penyelesaian

tugas sarjana ini.

3. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin USU.

4. Teman Satu team (Bang Fadli,Felix ) yang telah memberikan kesempatan

kepada penulis untuk bergabung dalam penyelesaian tugas sarjana ini.

5. Teman satu kerja yang telah banyak menbantu saya dalam melakukan

(12)

6. Kakak, adik-adik dan keluarga besar penulis yang banyak memberi

dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan kuliah dan hingga tugas

sarjana ini selesai.

Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua dan dapat digunakan sebagai

pengembangan ilmu yang didapat selama dibangku kuliah. Apabila terdapat

kesalahan dalam penyusunan serta bahasa yang tidak tepat dalam skripsi ini penulis

mengharapkan masukan dan kritikan yang bersifat membangun dalam

penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga

skripsi ini dapat bermanfaat bagi seluruh kalangan yang membacanya.

Medan, Mei 2013

Penulis,

JEFRI PANTAS MANURUNG

(13)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR NOTASI ... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 1

1.3 Tujuan Penilitian ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Aluminium ... 4

2.2 Magnesium ... 6

2.3 Paduan Aluminium-Magnesium ... 7

(14)

2.4.2 Proses Pengecoran ... 9

2.4.3 Pembuatan Cetakan ... 11

2.5 Bentuk-bentuk Porositas ... 12

2.5.1 Cara Menghilangkan Porositas ... 13

2.6 Variabel Riset dan Analisis ... 14

2.7 Uji Tarik ... 15

2.8 Pengujian Kekerasan ... 20

2.8.1Metode Brinell ... 21

2.4.3Metode Vickers ... 21

2.4.4Metode Rockwell ... 22

2.8.5Metode Micro Hardness ... 22

2.9Pengujian Komposisi ... 23

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Bahan Pengecoran ... 24

3.1.1 Aluminium ... 24

3.1.2 Magnesium ... 24

3.2 Alat-Alat Penelitian ... 25

(15)

3.4.3 Bahan Pengujian ... 32

3.5Mikroskop Optic ... 33

3.5.1Prosedur Pengujian ... 33

3.5Diagram Alir Penelitian ... 35

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Uji Brinell ... 36

4.1.1 Hasil Uji Brinell Al-Mg (2%) ... 37

4.1.2Hasil Uji Brinell Al-Mg (4%) ... 38

4.1.3Hasil Uji Brinell Al-Mg (6%) ... 38

4.2 Hasil Uji Tarik ... 40

4. Hasil Uji Foto mikro ... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 47

5.2 Saran ... 48

DAFTAR PUSTAKA... 49

...

(16)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.10 Proses peleburan Aluminium-Magnesium ... 29

Gambar 3.11 Proses pengadukan Aluminium-Magnesium ... 30

(17)

Gambar 3.18 Foto mikro 200x dan 500x.. ... 34

Gambar 3.15 Diagram Alir Penelitian ... 35

Gambar 4.1 Bentuk Spesimen setelah pengujian 37... Pada masing- masing variasi ... 39

Gambar 4.6 Grafik kenaikan kekerasan pada variasi Al-Mg ... 40

Gambar 4.7 Grafik Al 94,04% - Mg 2%... 40

Gambar 4.8 Grafik Al 93,80 % - Mg 4%... 42

Gambar 4.9 Grafik Al 93,12 % - Mg 5,69 %... 43

Gambar 4.10 Perbandingan yield strength dengan tensile strength 44... ... ... ... 42

Kekuatan Tarik ... 59

Gambar 4.11 Perbandingan Elongation ... 45

Gambar 4.12 Bentuk perpatahan dari Aluminium coran ... 45

(18)

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil uji kekerasan Al-Mg (2 %) ... 37

Tabel 4.2 Hasil uji kekerasan Al-Mg (4 %) ... 38

(19)

DAFTAR NOTASI

Simbol Arti Satuan

P Beban kgf

D Diameter cm

σ Tegangan MPa

ε Regangan %

E Modulus Elastisitas MPa

Lf Panjang Akhir cm

Lo Panjang Awal cm