Pengaruh SiC dan Penambahan Fraksi Volume Mg Terhadap Karakteristik Komposit Al6061- SiC

Abstract

Material komposit termasuk kedalam jenis material yang banyak dikembangkan pada saat ini. Komposit matriks logam telah dikembangkan dan dipelajari secara luas selama beberapa dekade terakhir. Metal Matrix Composites (MMC) merupakan jenis komposit yang memiliki matrik logam. Kombinasi tersebut bertujuan untuk mendapatkan material baru yang mempunyai sifat mekanis yang lebih baik daripada bahan dasarnya. Dari sekian banyak material pada MMC telah difokuskan pada aluminium sebagai matrik logamnya dan keramik sebagai penguatnya. Keramik penguat yang dimaksud seperti AL2O3, SiO2, ZrSiO4, SiC, TiC, B4C, A1N, Si3N4, TiB2 dll. Kombinasi dari aluminium yang ringan, tahan terhadap lingkungan korosi, dan sifat mekaniknya yang lunak telah menjadikan aluminium sangat sesuai untuk digunakan sebagai matrik logam. Pororitas dalam pengecoran aluminium lebih tinggi dibandingkan dengan cetakan CO2. Hal ini menunjukkan bahwa sangat sulit untuk mendapatkan kekuatan mekanik yang lebih baik pada proses peleburan aluminium dengan penguat tanpa perlakuan tertentu. Oleh sebab itu diperlukannya penambahan magnesium (Mg) yang dapat meningkatkan kekuatan mekanik pada komposit. Magnesium sendiri merupakan unsur yang dapat meningkatkan kekerasan, kekuatan, tidak mudah terkikis permukaannya dan berfungsi sebagai wetting agent pada pembuatan komposit matrik logam. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Terapan, Laboratorium Kerja Logam, dan Laboratorium Uji Material, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Jember, pada bulan Juni hingga Desember 2019. Penelitian ini mengambil data nilai kekerasan, nilai tarik, observasi mikro, dan observasi SEM dengan menggunakan metode Stir Casting. Metode Stir Casting sendiri merupakan salah satu metode dalam pembuatan komposit dengan mencampurkan bahan material disaat material dalam keadaan mencair dan pengadukannya secara mekanik. Pengambilan data untuk uji kekerasan disusun menurut percobaan dengan 4x pengambilan, dan untuk uji tarik disusun menurut percobaan dengan 3x pengambilan. Penambahan SiC dan Fraksi Volume Mg pada komposit Al6061-SiC menghasilkan nilai kekerasan serta kekuatan tarik yang meningkat dibandingkan karakteristik Al6061 tanpa penambahan apapun. Hal ini dibuktikan dengan hasil nilai kekerasan yang tertinggi tercapai pada spesimen Al6061-SiC dengan penambahan 8% Mg senilai 67.87 HRB, dan nilai kekuatan tarik tertinggi pada spesimen Al6061-SiC dengan penambahan 5% Mg senilai 174.26 MPa. Pada penelitian ini dapat diambil kesimpulan dengan SiC sebagai penguat dan penambahan Mg pada komposit Al6061-SiC akan meningkatkan nilai kekerasan dan kekuatan tarik dibandingkan dengan Al6061 tanpa penambahan apapun. Pada pengamatan mikro dan SEM dapat disimpulkan dengan adanya penambahan SiC dan Mg dapat memperkecil batas butir spesimen sehingga meningkatkan nilai kekerasan dan juga kekuatan tarik dari sepesimen tersebut.