TUGAS AKHIR
STUDI PENGARUH QUENCH DAN QUENCH AGING
PADA ALUMINIUM HASIL PENGECORAN
TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS
Diajukan untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh : TRI ANTORO
D 200 020 168
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas akhir ini telah disetujui oleh pembimbing Tugas Akhir untuk
dipertahankan di depan Dewan Penguji sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar sarjana S-1 Teknik Mesin di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta,
Disusun oleh :
Nama : Tri Antoro
N I M : D 200 020 168
J u d u l : Studi Pengaruh Quench dan Quench Aging pada Aluminium
Hasil Pengecoran Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis
Hari :
Tanggal :
Mengetahui
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
iv
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir ini telah disahkan oleh dewan penguji sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar sarjana S-1 Teknik Mesin di Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta,
Disusun oleh :
Nama : Tri Antoro
N I M : D 200 020 168
J u d u l : Studi Pengaruh Quench dan Quench Aging pada Aluminium
Hasil Pengecoran Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis
H a r i :
Tanggal :
Dewan Penguji :
Ketua Sidang Merangkap Sekretaris Sidang Merangkap
v
M O T T O
Q.S. Alam Nasyrah (94): 8
Artinya :
…dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap.
Q.S. Alam Nasyrah (94): 5
Artinya :
Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.
(Q.S. Al-Baqarah : 153)
Artinya :
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Dengan mengucapkan syukur alhamdulillah, penulis memanjatkan puja puji
ke hadirat Allah SWT, karena dengan rahmat serta hidayah-Nya, penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh
setiap mahasiswa Teknik Mesin guna memenuhi ujian tingkat sarjana.
Atas selesainya laporan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan
berbagai macam bantuan jasa dari berbagai pihak. Untuk itu atas segala bentuk dari
bantuannya, penyusun menyampaikan terima kasih kepada yang terhormat :
1. Ir. H. Sri Widodo, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta beserta staf yang telah memberikan kesempatan pada
penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Marwan Effendy, ST, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Surakarta yang telah memberikan ijin untuk penulisan Tugas
Akhir ini.
3. Prof. Ir. H. Jamasri, PhD., selaku pembimbing utama yang dengan sabar dan
teliti membimbingdan mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas
viii
4. Ir. Bibit Sugito, MT., selaku pembimbing pendamping yang telah meluangkan
waktu berkenan memberikan petunjuk dan mengarahkan penulisan dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Lilik Dwi Setyana, ST, MT., dan segenap staf Laboratorium Bahan D3 UGM
serta Ibu Lutiyatmi, ST dengan segenap staf laboratorium Politeknik Manufaktur
Ceper yang memberikan banyak penjelasan dan bantuan kelancaran selama
melakukan pengujian.
6. Keluarga Besar Taman Pancingan dan Lesehan “Waru Doyong Group” ….
jangan katakan anda pernah ke Solo jika belum mampir ke pondok makan kami.
7. My soulmate : ……… terima kasih semuanya, cinta kasih yang
terajut ini telah mententramkan hatiku, menghilangkan rasa gelisahku, dimana
kau jaga dengan kesungguhan, kepastian akan kesetiaanmu yang tak pernah
padam.
8. Sahabatku : Maretna, yang menemani selama konsultasi dan pengujian material
di kampus UGM terima kasih atas kerjasamanya. Juga teman dekatku
seangkatan 2002 : Adriyan, Seva, …… yang selalu mendukung dan
memberikan semangat. Dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan
satu-persatu, terima kasih atas do’a dan dukungannya.
Penulis menyadari sepenuhnya dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih
banyak kekurangannya baik materi, bahasa maupun penyusunannya. Akhir kata,
penulis berharap mudah-mudahan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penulis
khususnya dan semua pihak yang berkepentingan.
ix
Surakarta, September 2007
ix
I N T I S A R I
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui prosentase kimia unsur penyusun utama aluminium paduan, harga kekerasan, fase penyusun struktur mikro dan harga impact dari aluminium hasil pengecoran pada spesimen : tanpa treatment,
quench dan quench-aging.
Spesimen yang dipergunakan untuk pengujian adalah hasil pengecoran ulang pada paduan aluminium dari velg racing bekas produk EMR. Pada spesimen quench dengan media pendingin air tawar (temperatur pemanasan 575 °C dan waktu tahan 30 menit). Sedangkan spesimen quench-aging dilanjutkan penuaan/penyepuhan/
aging (suhu pemanasan 175 °C dan waktu tahan 180 menit).
Dari pengujian komposisi kimia spesimen cor aluminium termasuk paduan Al-Si dengan unsur paduan yang dominan yaitu : aluminium (Al = 92,92 %) dan silikon (Al-Si = 6,35 %). Pengamatan struktur mikro spesimen tanpa treatment, didapatkan struktur dengan butir-butir Si belum merata pada fasa α (matriks Al), spesimen quench didapatkan struktur dengan butir-butir Si merata pada fasa α (matriks Al) dan sedang mengalami pertumbuhan. Sedangkan spesimen quench-aging didapatkan struktur
dengan butir-butir Si terdistribusi merata dan halus berupa precipitate pada fasa α (matriks Al). Pengujian kekerasan didapatkan harga kekerasan rata-rata spesimen
quench-aging sebesar 85,5 HBN lebih tinggi daripada quench sebesar 62,7 HBN dan
tanpa treatment sebesar 48,2 HBN. Pengujian impact didapatkan harga impact rata-rata berturut-turut mulai dari tertinggi pada spesimen quench sebesar 0,142 J/mm2, kemudian spesimen quench-aging sebesar 0,040 J/mm2 dan terendah pada spesimen tanpa treatment 0,039 J/mm2.
xii
4.3. Hasil Pengujian Kekerasan ... 49
4.4. Hasil Pengujian Impact ... 51
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 55
5.1. Kesimpulan ... 55
5.2. Saran-saran ... 56
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
xiii
Gambar 2.5. Struktur mikro Al-Si hasil quench-aging ... 20
Gambar 2.6. Diagram tegangan regangan ... 24
Gambar 4.1. Foto struktur mikro spesimen tanpa perlakuan pada perbesaran 500 × ... 46
xiv
Gambar 4.3. Foto struktur mikro spesimen quench-aging pada perbesaran 500 × 47 Gambar 4.4. Histogram perbandingan harga kekerasan rata-rata spesimen cor
aluminium ... 49
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Sifat-sifat Fisis Aluminium ... 7
Tabel 2.2. Sifat-sifat Mekanis Aluminium ... 8
Tabel 2.3. Klasifikasi perlakuan bahan ... 21
Tabel 4.1. Data hasil komposisi kimia paduan aluminium ... 44
Tabel 4.2. Hasil pengujian kekerasan spesimen cor aluminium ... 49
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 − Data hasil pengujian komposisi kimia cor aluminium Lampiran 2 − Data hasil pengujian komposisi kimia (lanjutan)