iv
MOTTO
Karena sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan.
(Q.S.Al Insyirah : 5-6)
Setiap orang mempunyai jatah gagal, habiskan jatah gagalmu saat masih muda
(Dahlan Iskan)
Pengalaman tidak bisa dipelajari, tetapi harus dilalui
(B. J. Habibie)
v
PERSEMBAHAN
Dengan segala kerendahan hati seraya mengucapkan syukur kehadirat Illahi, kupersembahkan tulisan ini kepada:
1. Allah SWT, Pemilik segala keagungan, kemuliaan, kekuatan dan kesempurnaan. Segala yang kualami adalah kehendak-Mu, semua yang kuhadapi adalah kemauan-Mu, segala puji hanya bagi-Mu, ya Allah, Pemilik alam semesta, tempat bergantung segala sesuatu, tempatku memohon pertolongan.
2. Junjungan Nabi besar Muhammad SAW, Manusia terbaik di muka bumi, uswatun hasanah, penyempurna akhlak, sholawat serta salam semoga selalu tercurah padanya, keluarga, sahabat dan pengikutnya yang istiqomah sampai akhir zaman.
3. Kasih sayang dan cinta yang tak pernah putus dari Bapak, Ibu, Kakak, adik, serta keluarga besar tercinta. Kasih sayang kalian tak akan pernah kulupakan sepanjang hidupku.
4. Ibu Indri Yaningsih, ST., MT dan Bapak Teguh Triyono, ST., MEng yang tak pernah lelah untuk membimbing tugas akhir saya.
5. Penyemangatku, Dwi Atnawati yang selalu memberikan dukungan dan do’a selama menyelesaikan skripsi.
vi ABSTRAK
PENGARUH VARIASI REDUKSI KETEBALAN COLD
ROLLING SERTA SUHU ANNEALING TERHADAP SIFAT
FISIK DAN MEKANIK ALUMINUM ALLOY 6082-T6
Rian Cahya Putra
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
riancahyaputra@gmail.com
Pengaruh cold rolling dengan variasi reduksi ketebalan dan suhu anneal terhadap sifat fisik dan mekanik plat Aluminum Alloy 6082-T6 telah diteliti. Parameter cold rolling, gaya penekanan, dan waktu pengerolan penelitian dibuat seragam. plat Aluminum Alloy 6082-T6 mendapat perlakuan anneal selama 150 menit dengan suhu 415oC untuk mempermudah proses pengerolan. Parameter yang digunakan yaitu reduksi ketebalan dari 3 mm menjadi 2,5 mm; 2 mm; dan 1,5 mm yang dilakukan pada suhu ruangan serta variasi suhu anneal dari 275oC, 325oC, sampai 375oC selama 5 menit. Sifat mekanik diketahui berdasarkan dari pengujian kekerasan mikro vikers dan sifat fisik diketahui berdasarkan dari pengujian struktur mikro.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kekerasan pada reduksi ketebalan 50% atau pada ketebalan 1,5 mm didapatkan nilai tertinggi pada variasi tanpa
anneal sebesar 115,56 Hv. Kekerasan meningkat seiring dengan meningkatnya
reduksi ketebalan yang diakibatkan intensitas dislokasi. Kekerasan semakin menurun seiring dengan tingginya suhu anneal, karena anneal dapat memperbaiki struktur mikro menjadi lebih besar.
vii
INFLUENCE OF COLD ROLLING AND ANNEALING ON THE
MECHANICAL AND PHYSICAL CHARACTERISTIC OF ALUMINUM
ALLOY 6082-T6
Rian Cahya Putra
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
riancahyaputra@gmail.com
The effects of the reduction of thickness and temperature annealing on the physical properties and mechanical properties of metal AA 6082 have been investigated in this study. Pressed force, and rolling time were constantly maintained. Annealing ws carried out at 415oC for 150 minute to increase formability. Cold rolling was carried out at room temperature with varying thickness. The thickness was reduced from 3 mm to 2,5 mm, 2 mm, and 1,5 mm. the cold rolled samples ware annealed at various tempers in the range of 275oC, 325oC, and 375oC for 5 minute.
Vickers hardness test were performed to evaluate the mechanical properties of alloy and the microstructure were performed to evaluate the physical properties of alloy. The result shows that hardness in 50% (1,5 mm) whithout annealed reduction produce the highest hardness 115,56 Hv.it has been observed that that as the degree of cold rolling increase the value of hardness couse cold rolling can introduce high density of dislocations. Annealing can refine the grain size, especially the grain length, resulting lower hardness.
viii
KATA PENGANTAR
Puji sukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat, hidayah dan bimbingan-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul “Pengaruh Variasi
reduksi ketebalan Cold Rolling Serta Suhu Annealing Terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Aluminum Alloy 6082-T6”.
Adapun tujuan penulian ini untuk memenuhi persyaratan guna mencapai gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Penulis menghaturkan banyak terima kasih yang mendalam kepada semua pihak yang telah berpartisipasi dalam penelitian dan penulisan skripsi ini, khususnya kepada :
1. Ibu Indri Yaningsih, ST., MT. selaku pembimbing I yang telah dengan sabar memberikan bimbingan, arahan dan masukan selama penyusunan tugas akhir ini.
2. Bapak Teguh Triyono ST., MT. selaku pembimbing II yang telah memberikan banyak koreksi dan masukan selama penyusunan tugas akhir ini. 3. Bapak Dr. Nurul Muhayat, ST., MT., Sukmaji Indro Cahyono, ST. MEng.,
dan Dr Joko Trijono, ST. MT. selaku dosen penguji.
4. Bapak Prof. Muhammad Nizam, ST., MT selaku pembimbing akademik. 5. Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, ST. MT. selaku Ketua Program Studi Teknik
Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
6. Bapak Dr. Nurul Muhayat, ST. MT. selaku koordinator Tugas Akhir.
7. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret yang telah turut serta mendidik penulis hingga menyelesaikan studi S1.
8. Seluruh staff karyawan administrasi Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan kemudahan dalam hal administrasi.
ix
10. Ibu, Ayah, Kakak, dan Adik tersayang serta keluarga yang telah memberikan do’a dan motivasi terselesainya tugas akhir ini.
11. Teman skripsi Gilang, Anang, Sanuri, Imam, Kresnawan, Mas Zuhri, Mas Sulistyo dan teman-teman di Laboratorium Material yang telah menemani penulis baik dalam keadaan suka maupun duka selama menyelesaikan skripsi di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
12. Semua rekan-rekan“The Legends”S1 reguler angkatan 2009 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Semoga Allah SWT membalas semua budi baik kalian semuanya.
13. Teman-teman “Kinayah Army” yang memberikan semangat kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi.
14. Penyemangatku, Dwi Atnawati yang selalu memberikan dukungan dan do’a selama menyeseikan skripsi.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, bila ada saran dan kritik demi kesempurnaan tugas akhir ini penulis terima dengan ikhlas.
Dengan segala keterbatasan yang ada, penulis berharap tugas akhir ini dapat berguna dan digunakan sebagaimana mestinya.
Surakarta, Februari 2016
x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Tinjauan Pustaka ... 1
1.2. Perumusan Masalah ... 2
1.3. Batasan Masalah ... 2
1.4. Tujuan dan Manfaat ... 3
1.5. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II DASAR TEORI ... 4
2.1. Tinjauan Pustaka ... 4
2.2. Dasar Teori ... 7
2.2.1. Aluminum ... 7
2.2.2. Cold Rolling ... 10
2.2.3. Gaya Penekanan ... 12
2.2.4. Annealing ... 13
2.2.5. Mekanisme penguatan Aluminum ... 14
2.2.6. Rekristalisasi ... 14
2.2.7. Aluminum Alloy 6082-T6 ... 15
2.3. Metode Pengujian ... 17
xi
2.4.1. Analisa Variasi (ANAVA) ... 21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 22
3.1. Tempat Penelitian ... 22
3.2. Alat dan Bahan ... 22
3.3. Prosedur Penelitian ... 25
3.4. Tahapan Pengujian ... 27
3.5. Tahapan Analisa ... 28
3.6. Diagram Alir ... 29
BAB IV DATA dan ANALISA ... 30
4.1. Struktur Mikro dan Makro ... 30
4.2. Analisa Data Pengujian Kekerasan ... 40
BAB V PENUTUP ... 47
5.1. Kesimpulan ... 47
5.2. Saran ... 47
DAFTAR PUSTAKA ... 48
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Sistematika perlakuan panas Aluminum 7075 (A.C. Umamaheshwer
2014) ... 5
Gambar 2.2. skema (a) unidirectional rolling (b) cross rolling (Tao Chan 2014) ... 5
Gambar 2.3. Skema cold rolling (Myron Louis 1986) ... 10
Gambar 2.4. Proses cold rolling (Myron Louis 1986) ... 11
Gambar 2.5. Pengujian Vickers (Standart Test Method for Vickers Hardness Of Metallic Materials, 2002)... 17
Gambar 3.1. Plat Aluminum Alloy 6082 ... 22
Gambar 3.2. Mesin flat metal rolling ... 23
Gambar 3.3. Furnace ... 23
Gambar 3.4. Jangka sorong ... 24
Gambar 3.5. Vickers Hardness Tester ... 24
Gambar 3.6. Mikroskop makro ... 25
Gambar 3.7. Mikroskop mikro ... 25
Gambar 4.1. Perbandingan dimensi hasil cold rolling ... 30
Gambar 4.2. Foto makro hasil cold rolling ... 31
Gambar 4.3. Struktur mikro Logam induk AA 6082-T6 ... 32
Gambar 4.4. Struktur mikro AA 6082 reduksi ketebalan menjadi 2,5 mm ... 33
Gambar 4.5. Struktur mikro AA 6082 reduksi ketebalan menjadi 2 mm ... 34
Gambar 4.6. Struktur mikro AA 6082 reduksi ketebalan menjadi 1,5 mm ... 35
Gambar 4.7. Struktur mikro AA 6082 tanpa variasi anneal ... 36
Gambar 4.8. Struktur mikro AA 6082 dengan variasi anneal 275o ... 37
Gambar 4.9. Struktur mikro AA 6082 dengan variasi anneal 325o ... 38
Gambar 4.10. Struktur mikro AA 6082 dengan variasi anneal 375o ... 39
Gambar 4.11. Skema uji keras ... 41
Gambar 4.12. Grafik nilai kekerasan mikro Vickers terhadap suhu anneal ... 44
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. hasil pengujian sifat mekanik Aluminum Alloy 6061 (Hai Li
2015) ... 6
Tabel 2.2. Penggolongan Aluminum Alloy (ASM Metals Handbook 1990) ... 8
Tabel 2.3. Komposisi kimia Aluminum Alloy 6082-T6(ASM Metals Handbook 1992) ... 16
Tabel 2.4. Sifat Aluminum Alloy 6082-T6 (ASM Metals Handbook 1992) ... 16
Tabel 3.1. Variasi pengurangan ketebalan dengan suhu annealing ... 26
Tabel 3.2. Jumlah spesimen pengujian ... 27
Tabel 4.1. Variasi suhu anneal pada ketebalan 2,5 mm ... 41
Tabel 4.2. Variasi suhu anneal pada ketebalan 2 mm ... 42
Tabel 4.3. Variasi suhu anneal pada ketebalan 1,5 mm ... 42
Tabel 4.4. Hasil analisa program SPSS ... 42
xiv
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1. Rumus jumlah pengurangan ketebalan ... 12
Rumus 2.2. Rumus reduksi ketebalan ... 12
Rumus 2.3. Rumus persamaan volum 1 ... 12
Rumus 2.4. Rumus persamaan volum 2 ... 12
Rumus 2.5. Rumus torsi ... 12
Rumus 2.6. Rumus gaya penekanan ... 12
xv
DAFTAR LAMPIRAN
